微波光子学经过近三十年的发展,在宽带无线接入、相控阵雷达、卫星通信等诸多领域得到大范围应用,为当今信息社会的发展提供有力支撑。微波光子移相器(MWPPS)作为微波光子信号处理的关键器件,突破了传统电域技术瓶颈,具有操作带宽大、抗电磁能力强以及相位调谐灵活等明显优势,成为相控阵天线系统中波束形成技术的核心。然而,随着现代多功能雷达等应用对系统工作带宽和相位可调谐性需求的增加,要求微波光子移相器可同时满足移相和倍频等多个功能。因此,本论文重点研究具有倍频功能的微波光子移相技术,主要研究内容如下:(1)首先对微波光子学的研究背景和内容,以及相控阵技术的实现原理进行概括,进一步引出对光控相控阵技术中的关键器件微波光子移相器的研究。归纳总结目前光生毫米波技术、微波光子移相技术以及倍频微波光子移相技术的研究进展。对目前几种基于光外调制器的边带调制方式进行归纳总结,并给出对应的参数设置,为后续基于集成强度调制器的倍频微波光子移相技术提供理论基础。(2)提出一种基于集成DP-DPMZM的倍频微波光子移相方案,在未使用光滤波器的情况下,通过控制调制器的射频信号幅度和相位以及直流偏压,即可实现倍频因子从二到六连续可调且输出相位360°全范围调节的微波信号生成。经理论分析与仿真验证表明,仅通过控制PM的直流偏压一个参数,即可实现对输出信号的移相功能,且之间存在线性关系,相位调谐简单、精度高,同时信号幅度波动小,系统性能稳定。相比其他使用光滤波器的倍频移相方案,本方案通过偏振调制的方式进行边带分离引入相移,避免了使用滤波器对系统带宽的限制,具有良好的频率可调谐性和多波长操作,且系统稳定性更高,在未来毫米波雷达通信中具有良好的应用前景。(3)在集成DP-DPMZM结构的基础上,设计了一种适用于波束形成网络的多通道独立移相的四倍频微波光子混频方案。在四倍频微波信号生成的同时,还可以实现上、下倍频功能,进一步拓展了系统的频率可调范围。且通过控制每个通道中偏振敏感OPS的偏置电压,即可实现对输出毫米波相位的360°线性控制,且相位调谐精度高、操作简单。