[發明專利]利用馬赫?曾德爾調制器產生八倍頻毫米波的裝置

有效

• 申請號: 201410025712.9
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN104022830B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張慧星;文愛軍;劉晶;李寧寧;胡曉梅;于慶偉;吳忠英
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575;H04L27/00;H04B10/548
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光通信技術領域和微波技術領域，尤其涉及一種利用光通信技術中比較成熟的基于外調制技術產生高頻率毫米波信號的方法。

背景技術

計算機和通信網絡的發展將人類社會帶入到了信息時代。近年來，互聯網業務量的飛速增長以及業務形式的多樣化，使得人們不僅僅滿足于先前簡單的文本、聲音、圖片傳送的通信方式，對視頻等多媒體通信的需求越來越高，也越來越迫切，這就對網絡的帶寬和移動性方面的要求也越來越高。在這種背景下，大容量、高帶寬、低損耗、抗電磁干擾、易于維護的光纖通信網成為了很有吸引力的解決高速寬帶接入網的方案，另一方面，高靈活性、高移動性的無線通信技術使得通信在任何時候、任何地點成為可能。因此結合了寬帶化的光纖通信與高移動性的無線通信，即光載射頻通信(RoF)系統，將是未來寬帶無線通信的發展方向。

目前，由于全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、無線上網技術(Wi-Fi)、衛星通信等常用無線接入技術的工作波段都集中分布在800MHz、2GHz、2.5GHz和6GHz處，無線通信的頻段大都在6G以下，如表1-1所示：

表1-1無線業務頻譜分配情況

通信系統 占用頻帶 廣播與電視業務 ＜870MHz 2G 900MHz和1800MHz附近 3G 1885～2025MHz和2110～2200MHz 多路微波有線電視傳輸 2535MHz～2599MHz 衛星電視 4～8GHz，12～18GHz

這就導致10GHz以下頻段的頻譜資源非常有限，使未來移動通信的發展變得比較困難，另外現有的無線接入技術的數據傳輸速率最高也只能達到20Mbps左右，無法滿足高速鏈路接入的需求，因此無線通信系統只能向更高頻段發展。通過調查發現，現有的無線通信系統對于30GHz以上的頻譜資源利用較少。因此極高頻EHF(30-300GHz)將是未來寬帶無線接入通信系統的發展方向，此外60GHz頻率處有7G的免牌照申請帶寬，這就成為了寬帶無線 接入的首選頻段。

然而，ROF系統中高頻毫米波的產生是一個非常關鍵的問題，傳統電域方法很難甚至幾乎無法完成非常復雜的極高頻毫米波信號的生成，其主要是因為在電域一般使用晶體振蕩器通過倍頻鎖相產生高頻毫米波信號，由于電子器件的速率瓶頸和工藝的局限性很難產生高頻率、高質量的信號。另外，使用電域方法產生高頻毫米波信號對器件有非常高的要求，復雜的加工制作工藝可能會大大降低器件的性能。

現有的毫米波產生方案有光外差法，外調制法，基于非線性效應四波混頻效應法和受激布里淵散射法。在所有這些研究方法中，基于鈮酸鋰馬赫曾德爾調制器的外調制方案通常被認為是最為可靠和有效的方法。因為在外調制倍頻方法中所使用的本振源和調制器等微波器件的頻率響應都大大降低，而且在光電探測器中進行拍頻的兩個光波均來自同一激光源具有非常好的相位相干性。因此，外調制技術成為了產生毫米波信號的首選技術。

發明內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本發明提出了一種利用馬赫-曾德爾調制器產生八倍頻毫米波的方法，使產生高頻/極高頻信號所需要的設備頻率指標大大降低，進而降低了系統成本，并且通過調節射頻幅度，可以獲得較高的射頻雜散抑制比。