[發明專利]毫米波光纖傳輸系統下行鏈路結構及頻率可調諧毫米波生成方法

無效

• 申請號: 200810200550.2
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101414881A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 陳昊碩;林如儉;葉家俊;張冬;朱渝林
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B10/155
• 分類號: H04B10/155;H04B10/158;H04B10/17
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及毫米波光纖傳輸系統的下行鏈路結構及其中毫米波產生和毫米波頻率調諧的方法。在此提出一種新的毫米波光纖傳輸系統的下行鏈路結構，在中心站中引入雙光源，將一路光波通過雙電極馬赫-貞德爾光調制器產生調制信號和梳狀光信號，另一路光波作為泵浦光反向注入到保偏光纖中，產生受激布里淵散射，對梳狀光譜中某頻點的光波進行放大。光波通過光纖傳到基站后，光電轉換產生所需要的毫米波信號，且該毫米波信號含有調制的信息，從而實現了所需信息從中心站到基站的下行傳輸。

背景技術

RoF(Radio?over?Fiber)是當今世界的研究熱點之一。RoF是光纖射頻通信或射頻光纖鏈路的簡稱，它涉及了固定無線通信(無線接入網和無線局域網)和移動無線通信。在學術上RoF屬于副載波復用光纖通信技術，是把攜帶信息的射頻調制到光波上進行傳輸，因此是典型的射頻與光波結合的技術，它涉及用光波方法產生射頻，用射頻調制光波，通過光纖傳輸已調光波，把射頻從光波上解調下來等一系列變換。其中，在下行鏈路中如何產生攜帶有調制信息的毫米波是一個研究重點，同時也是研究的難點，到目前為止，國際上已經有了多種方案，主要有以下幾種：

1)光自外差技術：一般使用鎖模激光二極管產生幾個相干的波長，經波導陣列光柵，取出其中兩個頻差為所需毫米波頻率的光波。一個光波被數據調制，與另一個一起經光纖傳輸到達基站，在光探測器上差拍出已調毫米波信號。

2)外調制技術：外調制技術方案是在中心站中生成已調毫米波并把它再調制到光波上。其主要問題是光纖色散問題。由于已調光波的上下邊帶相距較遠，受到的光纖延遲不同，兩個邊帶電場沿著光纖會發生局部的相消干涉從而出現光波強度的衰落現象，導致光探測器轉化出的毫米波幅度減小。

3)光學上/下變頻技術：考慮到中頻信號(1～3GHz)在光纖中傳輸時，光纖色散的影響可以忽略，有人提出在中心站中只產生和接收頻率較低的中頻信號(1～3GHz)。這樣，在RoF系統的光纖中光波只攜帶中頻信號，但在基站中就必須進行中頻到毫米波的變換和逆變換。電域的上/下變頻需要毫米波振蕩器和毫米波混頻器，這些都會增加基站的成本。

各種技術都有自己的應用場合和優點，但大多系統復雜，成本高，難以推廣。

發明內容

本發明的目的在于解決現有毫米波光纖傳輸系統下行鏈路結構復雜，成本高，不易產生頻率可調諧毫米波信號的問題，提供一種毫米波光纖傳輸系統下行鏈路結構及頻率可調諧毫米波生成方法，調諧是通過改變激光器的波長來實現的。該方案結構簡單，易于實現，性能穩定，成本低廉，適于應用和推廣。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種毫米波光纖傳輸系統下行鏈路裝置，包括中心站1、基站2和光纖3。中心站1和基站2通過光纖3連接，其特征在于：所述的中心站1的結構是，一個第一激光器1-1通過尾纖連接一個偏振控制器1-2，所述的偏振控制器1-2通過光纖與一個雙電極馬赫-貞德爾調制器1-4的輸入端相連。數字基帶信號1-3和射頻信號1-8分別從雙電極馬赫-貞德爾調制器1-4的兩個電輸入端接入，雙電極馬赫-貞德爾調制器1-4的輸出端通過一段保偏光纖1-5和一個環形器1-6的2號端口相連。一個第二激光器1-7通過尾纖和環形器1-6的1號端口相連，環形器1-6的3號端口通過光纖3連接到基站2。所述的基站2的結構是，一個光探測器2-1與所述光纖3連接，該光探測器2-1的電輸出端與一個帶通濾波器2-2的輸入端相連，帶通濾波器2-2的輸出端與一個毫米波放大器2-3的輸入端連接，毫米波放大器2-3的輸出端與一個毫米波發射天線2-4連接。