[發(fā)明專利]一種太赫茲倍頻鏈路、發(fā)射設(shè)備及直接調(diào)制通信系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210961608.5
• 申請(qǐng)日: 2022-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN115118347A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周泓機(jī);戴聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 壹新信通科技（成都）有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/90
• 分類號(hào): H04B10/90;H04B10/516;H01P3/08;H01P5/107
• 代理公司: 四川中代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51358
• 代理人: 葉任海

本發(fā)明涉及太赫茲通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種太赫茲倍頻鏈路、發(fā)射設(shè)備及直接調(diào)制通信系統(tǒng)，太赫茲倍頻鏈路包括倍頻功放模塊和太赫茲倍頻器，倍頻功放模塊的信號(hào)輸出端與太赫茲倍頻器的信號(hào)輸入端連接，太赫茲倍頻器包括依次連接的輸入端波導(dǎo)、二極管結(jié)構(gòu)、輸出懸置微帶電路、輸出微帶?波導(dǎo)探針過渡結(jié)構(gòu)和輸出端波導(dǎo)。本發(fā)明通過簡(jiǎn)化太赫茲倍頻鏈路，利用太赫茲倍頻器的二極管結(jié)構(gòu)改進(jìn)，有效提升倍頻器的功率容量上限的技術(shù)效果，配合結(jié)構(gòu)改進(jìn)后管芯之間正向耦合效應(yīng)，讓太赫茲倍頻器能夠替換原有的功分器、功合器和二倍頻器的組合，實(shí)現(xiàn)預(yù)定頻率倍增，有效簡(jiǎn)化太赫茲倍頻鏈路，滿足太赫茲無線通信系統(tǒng)未來發(fā)展的集成化和小型化需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太赫茲通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種太赫茲倍頻鏈路、發(fā)射設(shè)備及直接調(diào)制通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前利用太赫茲波進(jìn)行無線通信一般分為兩種，一種是太赫茲直接調(diào)制無線通信系統(tǒng)；另一種是太赫茲混頻調(diào)制無線通信系統(tǒng)。太赫茲混頻調(diào)制無線通信系統(tǒng)對(duì)混頻器的性能要求較高，且混頻過后載波功率較低，在無太赫茲低噪放下無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，且受制于ADC(單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器)和DAC(單路數(shù)模轉(zhuǎn)換器)的采樣率，無法發(fā)揮太赫茲頻帶大帶寬的優(yōu)勢(shì)。而太赫茲直接調(diào)制無線通信系統(tǒng)只需要實(shí)現(xiàn)較高功率的載波輸出，就能夠提升傳輸距離。而且能夠?qū)崿F(xiàn)大帶寬和小型化，滿足太赫茲無線通信系統(tǒng)未來發(fā)展的集成化和小型化要求。

對(duì)于現(xiàn)有的太赫茲直接調(diào)制無線通信系統(tǒng)，在處理國(guó)際電聯(lián)無線電通信部門(ITU)確定的大氣窗口0.34THz頻段，一般采用多級(jí)聯(lián)倍頻，利用信號(hào)源輸出14.167GHz本振源，再經(jīng)過6倍頻器與85GHz放大器，產(chǎn)生超過500mW的功率，然后經(jīng)過功分器功分兩路并依次進(jìn)行二倍頻，接著利用合路器獲取0.17THz功率源，并通過二倍頻器輸出0.34THz頻段信息；由于現(xiàn)有的太赫茲直接調(diào)制無線通信系統(tǒng)在太赫茲倍頻鏈路中采用了功分器、功合器、以及多個(gè)二倍頻器，致使太赫茲倍頻鏈路中單元模塊多，占用空間體積大，有礙于太赫茲無線通信系統(tǒng)向集成化和小型化方向的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種太赫茲倍頻鏈路、發(fā)射設(shè)備及直接調(diào)制通信系統(tǒng)，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，主要包括以下三個(gè)方面：

本申請(qǐng)第一方面提供了一種太赫茲倍頻鏈路，包括倍頻功放模塊和太赫茲倍頻器，倍頻功放模塊的信號(hào)輸出端與太赫茲倍頻器的信號(hào)輸入端連接，倍頻功放模塊用于將低頻信號(hào)倍頻功放為能夠驅(qū)動(dòng)太赫茲倍頻器的信號(hào)，所述太赫茲倍頻器包括依次連接的輸入端波導(dǎo)、二極管結(jié)構(gòu)、輸出懸置微帶電路、輸出微帶-波導(dǎo)探針過渡結(jié)構(gòu)和輸出端波導(dǎo)，所述二極管結(jié)構(gòu)包括匹配微帶、兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置在匹配微帶中軸線兩側(cè)的接地端、以及兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置在匹配微帶中軸線兩側(cè)的串聯(lián)單元，串聯(lián)單元包括與匹配微帶連接的第一串聯(lián)隊(duì)列、以及與接地端連接的第二串聯(lián)隊(duì)列，第一串聯(lián)隊(duì)列中包含至少兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的管芯，第二串聯(lián)隊(duì)列中包含至少一個(gè)串聯(lián)設(shè)置的管芯，第一串聯(lián)隊(duì)列中的管芯與第二串聯(lián)隊(duì)列中的管芯串聯(lián)連接，第二串聯(lián)隊(duì)列中至少一個(gè)管芯偏離第一串聯(lián)隊(duì)列中管芯的連接線段和連接線段的延長(zhǎng)線。

進(jìn)一步地，所述倍頻功放模塊包括多倍頻單元和功放器單元，所述多倍頻單元用于將接收的低頻信號(hào)轉(zhuǎn)成W波段信號(hào)，并輸出至功放器單元，所述功放器單元用于將W波段信號(hào)進(jìn)行毫米波功放，并輸出至太赫茲倍頻器。

進(jìn)一步地，所述多倍頻單元和功放器單元集成設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述太赫茲倍頻鏈路還包括載波倍頻器，太赫茲倍頻器的信號(hào)輸出端與載波倍頻器的信號(hào)輸入端連接。

進(jìn)一步地，在太赫茲倍頻器中，輸入端波導(dǎo)通過輸入多級(jí)減高波導(dǎo)與二極管結(jié)構(gòu)連接，和/或，輸出微帶-波導(dǎo)探針過渡結(jié)構(gòu)通過輸出一級(jí)減高波導(dǎo)與輸出端波導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述太赫茲倍頻器為太赫茲二倍頻器或太赫茲三倍頻器。

進(jìn)一步地，沿管芯串聯(lián)方向，第一串聯(lián)隊(duì)列中管芯的連線為直線或折線，和/或，在第二串聯(lián)隊(duì)列中管芯數(shù)量≥2時(shí)，沿管芯串聯(lián)方向，第二串聯(lián)隊(duì)列中管芯的連線為直線或折線。