微波光子技术融合了微波学与光学两门学科的优点,主要研究的内容为微波和毫米波信号的光学产生、处理和转换,以及通过光纤进行分配和传输等,具有重要的研究价值和应用前景。微波光子变频是微波光子学中的一个研究热点,近年来国内外的研究团队提出了各种各样的微波光子变频方案,有的侧重于结构的简单,有的强调应用的灵活,还有很多追求的是某一个或几个指标的优化。总的说来,微波光子变频技术的发展趋势是性能的提升和功能的多样化。本文所提的方案顺应了这一趋势,它一方面追求变频效率的提升,另一方面将变频与传输相结合。通过简单的设置就可以将传输中色散的影响抑制,保证了接收到的变频之后的信号质量。本文介绍了微波光子变频链路的主要器件,重点对调制器进行介绍,如双电极调制器、强度调制器、相位调制器等,因为不同的调制器将导致变频链路在结构和性能上有很大的差异。同时,调制格式对于所有微波光子链路都有着重要的影响,所以本文根据调制器所加的射频以及直流信号的不同,分别对双边带、单边带、抑制载波调制进行了介绍,作为理解微波光子变频的基础。本文还结合一些具体的变频方案介绍了微波光子变频系统的性能指标,其中最主要的指标有变频转换效率和无杂散动态范围。现在的实验研究中,最好的转换效率要比最早的变频方案高24dB以上,而最好的无杂散动态范围可以做到120d Bc/Hz4/5以上。本文研究了一种可以抑制传输中光纤色散对信号的影响同时能保证高的转换效率的微波光子变频方案。主要采用理论推导加实验的方法对所提的方案进行了分析和验证,做到了理论与实践的联系。实验中采用对比的方法,可以形象地看到光纤色散对于系统性能的影响,同时,通过对比又可以直观地看到调整链路参数对于色散的抑制情况;而且该方案在实验中得到的变频转换效率比现在提出的最好的实验研究成果只小了2dB。最后,文章进一步结合具体的应用,测试系统在矢量信号上变频和传输中的表现,可以看到20Mbaud的16-QAM信号由2.4GHz上变频到16GHz,同时传输25km的情况下EVM恶化0.8%。本文的方案,在实验研究中,变频效率高,抑制色散操作简单;同时性能稳定可以满足工程实践的要求。