本发明涉及光纤频率传递技术领域，具体涉及一种往返变频式光纤微波频率传递系统及方法，在本地端主站接收发送至远端从站而后回环的信号，通过将本站信号与返回信号比相来获得链路引入的相位变化信息，据此调节本地晶体振荡器的相位，以补偿信号在链路上的相位变化，从而达到稳定相位的目的，实现精确快速地补偿链路相位噪声的技术效果。本发明的链路噪声补偿机构简单且响应快速，理论上具有无限的补偿量程，不会因为补偿量不足而发生跳周现象；同时采用较低的调制频率，从而大为降低光纤色散对探测信号信噪比造成的影响，那么系统不需要添加额外的色散补偿装置，有利于简化系统，进而有助于方案的工程化。