多频段多路信号同步调制时，星间微波光子链路性能与单路信号调制时相比有很大不同。基于Ku和Ka频段4路信号同步调制的星间微波光子链路模型，实现了卫星接收射频信号在光域上的放大、传输和分束等处理，利用贝塞尔函数展开分析了输出端非线性失真分量，推导了单边带、双边带和推挽调制方式下输出信号失真比(SDR)和信号噪声失真比(SNDR)。结果表明，非线性失真对单边带调制的影响小于双边带调制；单边带和双边带调制时最优输出SNDR值相同，对应的双边带调制时调制系数小于单边带调制；推挽调制方式时低偏置相位不能优化