[發明專利]一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統及方法

在審

• 申請號: 202010196686.1
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111404571A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 汪忱;張文翔
• 申請（專利權）人: 博微太赫茲信息科技有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B7/005;H03F3/189
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于，包括激光器、光電調制器、光電轉換器與天線，所述激光器的輸出端與所述光電調制器的輸入端連接，所述光電轉換器的輸入端與所述光電調制器的輸出端連接，所述光電轉換器的輸出端與所述天線連接，所述激光器產生高頻光信號輸入所述光電調制器中，所述光電調制器上加載有調制信號，所述高頻光信號與所述調制信號在所述光電調制器內調制后輸入至所述光電轉換器，所述光電轉換器將調制后的光信號轉換成電信號通過所述天線發射。

2.根據權利要求1所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述寬帶無線通信提高射頻頻率的系統還包括高電子遷移率晶體管放大器、三個光放大器與帶通濾波器，所述高電子遷移率晶體管放大器設置在所述天線與所述光電轉換器之間，所述帶通濾波器設置在所述光電調制器與所述光電轉換器之間，三個所述光放大器分別設置在調制信號輸入到所述光電調制器的光路上、所述激光器與所述光電調制器之間的光路上、所述光電調制器與所述帶通濾波器之間的光路上。

3.根據權利要求2所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述帶通濾波器的帶寬為5GHz～10GHz，中心頻率在100GHz以上。

4.根據權利要求2所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述激光器為飛秒激光器。

5.根據權利要求2所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述光電調制器為馬赫-曾德爾幅度調制器。

6.根據權利要求2所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述激光器產生的高頻光信號的波長為λ，頻率為f＝1/λ，帶寬為B＝f_H-f_L，f_H為帶通信號的上截止頻率，f_L為帶通信號的下截止頻率，帶寬的大小根據設計的工作頻段確定。

7.根據權利要求2所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述光電轉換器為光電二極管，所述光電二極管為肖特基勢壘二極管，其正向導通壓降為0.3～0.5V，整流電流為4000～5000A。

8.根據權利要求7所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述肖特基勢壘二極管包括一個PN結，所述PN結的結深小于1um。

9.根據權利要求8所述的一種寬帶無線通信提高射頻頻率的系統，其特征在于：所述PN結包括自上而下依次設置的金屬陽極、外延層、緩沖層、襯底、金屬陰極，所述緩沖層為N+型緩沖層，所述襯底為N+型襯底，所述外延層上表面與所述金屬陽極接觸形成肖特基勢壘接觸，即形成整流結，所述襯底下表面與所述金屬陰極接觸形成歐姆接觸。

10.一種寬帶無線通信提高射頻頻率的方法，其特征在于，利用如權利要求1～9任一所述的系統對射頻頻率進行提高工作，包括以下步驟：

S1：利用馬赫-曾德爾幅度調制器中將高頻光信號與調制信號在光域上進行調制；

S2：利用肖特基勢壘二極管將經步驟S1調制后的光信號轉換成電信號；

S3：將步驟S2中的電信號通過高電子遷移率晶體管放大器經天線發射。