微波光子变频技术是微波光子信号处理的重要研究内容,它充分发挥了微波精细灵活和光波宽带低损的优势,大大提高了变频系统的性能。本论文的主要研究内容为微波光子变频技术及其链路性能提升方法。本文首先阐述了微波光子学和微波光子变频技术的发展需求、研究意义、研究现状和应用场景,明确了研究微波光子变频技术的必要性。其次论述了微波光子器件和链路性能指标的相关知识,为衡量链路的好坏提供了理论支撑。而后通过研究已有的光子变频链路和非线性抑制方法,得知目前的微波光子变频链路,在抑制非线性失真的同时大多牺牲了链路增益。为了解决此问题,本文提出了全光谱利用的光学线性化微波光子变频链路,其设计思路来源于z-cut LiNbO₃相位调制器对不同偏振态的光信号具有不同的电光调制系数。根据此原理,通过控制入射和出射相位调制器光信号的偏振角度,可以实现非线性失真的抑制。并在此基础上,通过再利用原本滤除的光载波边带和下边带的光信号,来实现链路增益的提高。然后通过详细的公式推导验证了该方案的可行性,同时由理论计算得出链路增益可提高12dB。然后根据设计的链路结构,完成了微波光子变频链路的仿真模型搭建和参数设置。根据仿真验证,相比于单一偏振态链路,非线性失真信号抑制了近23dB;相较于未进行全光谱利用的链路,变频增益提高了近13.42dB;综合指标,链路的无杂散动态范围达到104.7dB·Hz^4/5,相比于传统链路,其提高了近7.4dB。最后,对该链路进行了稳定性和广泛适用性的仿真验证。仿真得出,在RF信号为10～41GHz的频率范围、-10～10dBm的功率范围的情况下,该链路均可正常工作,链路增益也保持稳定,变频增益波动小于±0.94dB。而且,通过调整FBG的带宽,可以进一步优化链路的频率适应性。而在多信道测试中,此链路也表现出很好的适用性。在频率间隔大于50MHz的三音、五音和九音测试中,此链路可以几乎完美的恢复所需的IF信号,并且保证IF信号与带外信号的功率差别较大。尤其是在频率间隔为50MHz的九音测试中,非线性抑制前输出的电信号完全无法提取出IF信号,而采用此链路后,所需的IF信号得到完全的恢复。而在信道较为密集,频率间隔为25MHz的十七音测试中,虽然IF信号从完全不可用恢复到可基本辨识,但IF信号与带外信号的功率差别较小,还有进一步优化的空间。总的来说,此链路对于多信道情况,还是表现出很好的适用性。