[發(fā)明專利]基于陣列波導(dǎo)光柵的光載無(wú)線通信波束賦形裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711126995.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107911189B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒喜華;李沛軒;潘煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;H04B7/06;G02B6/12
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

一種基于陣列波導(dǎo)光柵的光載無(wú)線通信波束賦形裝置及其方法。射頻信號(hào)調(diào)制到多個(gè)波長(zhǎng)載波上，在光域上由可編程光真延遲模塊處理，該模塊由光開(kāi)關(guān)和能夠提供相鄰波長(zhǎng)通道間不同基本延時(shí)的多個(gè)級(jí)聯(lián)AWG組成，不同級(jí)的AWG的基本延時(shí)量呈以2為公比的等比分布。不同波長(zhǎng)的光載波進(jìn)入不同支路進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換恢復(fù)出不同時(shí)延(相位)的射頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)波束定向輻射模式。本發(fā)明具有寬帶，可調(diào)，靈活、體積小易集成等特點(diǎn)，在下一代移動(dòng)通信、高速鐵路等動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中具有非常重要的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光載無(wú)線通信系統(tǒng)，特別涉及基于光子真時(shí)延遲的波束賦形系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

波束賦形技術(shù)通過(guò)控制陣列天線的各個(gè)陣元的幅度和相位來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)向某一特定方向的空間聚焦(波束定向輻射模式)，能夠有效降低信號(hào)傳輸損耗，增加覆蓋范圍，同時(shí)降低因能量擴(kuò)散而造成的對(duì)其周邊信號(hào)接收端的干擾。因此，波束賦形技術(shù)在雷達(dá)，無(wú)線通信等射頻微波領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用。然而，目前基于電子學(xué)方法的波束賦形技術(shù)受限于“電子瓶頸”和瞬時(shí)帶寬，無(wú)法滿足雷達(dá)技術(shù)和下一代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展需求。典型的如第五代無(wú)線通信技術(shù)(5G)中，為滿足比現(xiàn)有4G技術(shù)高1000倍的無(wú)線通信容量，5G通信頻段將不可避免地向更高頻的毫米波波段發(fā)展；美國(guó)和加拿大在2016年和2017年先后將28GHz、37GHz、38GHz和64-71GHz分配為5G頻譜。而在高速鐵路鐵路系統(tǒng)中，為向高速鐵路旅客提供高速率的無(wú)線接入速率，基于高頻毫米波擴(kuò)展高速鐵路通信容量的方案也受到了廣泛的關(guān)注(H.Song,X.Fang,Y.Fang,“Millimeter-wave network architectures forfuture high-speed railway communications:challenges and solutions,”IEEEWireless Communications,vol.23,no.6,pp.114-112,2016；P.T.Dat,A.Kanno,T.Kawanishi,“Energy and deployment efficiency of a millimeter-wave Radio-on-Radio-over-fiber system for railways,”O(jiān)ptical Fiber Communication Conference,Optical Society of America,2013:JTh2A.61)