ROF系统中毫米波光学生成方法的研究

毫米波光学生成技术是光载射频（ROF）通信中的关键技术之一,基于光学方法的毫米波信号已成功用于超宽带毫米波通信、测量、传感网络、军用雷达等民用和军用系统。为此介绍了ROF系统中毫米波副载波的几种常见产生方法（包括直接强度调制、外部强度调制、上变频和光学自外差）,并对其优缺点进行了分析比较。     

ROF系统中毫米波生成技术的研究

光载射频（ROF）通信系统已经成功应用于移动通信系统、智能交通控制、室内信号的覆盖等众多领域。毫米波生成技术作为ROF的关键技术,得到了很大的发展,基于外部调制技术、光外差技术和上变频技术的新方案不断地涌现。从ROF的原理着手,研究了整个系统中毫米波生成的几种常见方法,对其优缺点进行了分析,最后简单介绍了ROF的应用领域。     

ROF系统中毫米波产生方法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术。该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能。     

ROF系统中毫米波产生法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术.该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能.     

ROF技术在移动通信中的应用

第四代移动通信技术中的光纤无线电（ROF）技术无疑是支撑未来高速大容量通信产业的重要技术,文中介绍了ROF技术的系统结构及其优缺点,给出了用ROF技术产生毫米波信号的具体方案。同时介绍了光复用技术以ROF系统色散和非线性效应的处理方法。     

基于光外差技术的ROF系统传输特性研究

随着多媒体技术的迅猛发展,人们对信息需求量的不断增加,目前的无线频谱资源已经无法满足人们的需求。利用ROF(光纤无线电)技术进行通信,能为系统提供更大的容量,ROF技术必将在未来网络融合中发挥巨大的作用。在基于光外差技术的ROF系统传输链路上分析了随着传输光纤的距离的变化,在接收端产生的毫米波信号的变化。在发射端主、从激光器频率差改变的情况下,接收端产生的毫米波信号的变化。     

全双工光纤无线通信系统中的关键技术研究

将光纤通信技术应用于无线通信网络而构成的光纤无线通信系统,已成为当前学术界研究的热点.文章首先概述了光纤无线通信系统的基本结构和特点,然后详细介绍了光纤无线通信系统中的一些关键技术.通过对光毫米波信号的产生方法和无源基站设计的研究,介绍了一种新的全双工ROF系统,并进一步分析了色散对光毫米波ROF通信的影响.最后展望了光纤无线通信技术的应用前景.     

有源波导环形谐振腔产生毫米波的理论分析

提出了一种用有源波导环形谐振腔产生毫米波的方案。阐述了用有源环形腔产生毫米波的基本原理,分析了泵浦光功率、泵浦光持续时间和输入到环形腔中的光脉冲宽度对产生的毫米波性能的影响。分析结果表明当该方案用于ROF中产生射频波段的毫米波,以及用于高频微波光子技术中优势显著。     

采用两个级联外部调制器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信系统

研究了一种采用两个级联外部调制器基于光载波抑制原理产生四倍频毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站利用电混频器产生副载波复用信号,通过第一个外部调制器产生两倍射频(RF)信号的光载毫米波信号,再通过第二个外部调制器产生四倍射频信号的光载毫米波.实验显示采用频率为10 GHz的射频信号源和2.5 Gbit/s的数据基带信号混频通过两个级联外部凋制器后产生毫米波的频率为40 GHz,并且在单模光纤中传输距离达20 km,功率代价小于2 dB.     

超宽带微波光子信号处理技术及应用

近年来,基于微波光子技术应用的光载无线系统(ROF)作为一种实现低成本超宽带无线接入的光纤通信技术被广泛关注.同时无线个域网技术由于其可以满足未来室内高速多媒体业务的需求而进入标准化阶段.作为ROF系统关键技术的微波光子信号处理技术在处理高速信号时表现出众多优势和潜力.本研究组提出了多种基于电光调制器的微波光子技术用以实现微波信号处理功能[1,2],本文重点介绍全光UWB冲击脉冲产生与毫米波段全光矢最调制技术.     

支撑RoF技术的新型光电子器件及技术

在高频的微波光子学研究的领域中,光载无线（RoF）技术已经成为下一代宽带无线通信技术的发展热点。近年来,支撑RoF技术的新型光电子器件的关键技术有毫米波副载波光学产生技术和接收技术,其中包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等等。这些技术的突破将促进RoF技术市场化的步伐。     

毫米波无线通信半导体器件技术发展趋势

随着通信产业尤其是移动通信的高速发展,无线电频谱的低端频率已趋饱和。采用各种调制方法或多址技术扩大通信系统的容量,提高频谱的利用率,也无法满足未来通信发展的需求,因而实现高速、宽带的无线通信势必向微波高频段开发新的频谱资源。毫米波由于其波长短、频带宽,可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题,因而在短距离无线通信中有着广泛的应用前景。各种半导体器件是信息和通信技术(ICT)的硬件基础,创造性研发满足毫米波无线通信应用的新兴半导体技术和电路,是提升通信系统容量、解决构建新一代通信系统关键问题的主要技术推手。文章沿着毫米波半导体器件技术创新发展脉络,从相控阵等关键技术的系统架构、半导体材料和工艺、器件设计和封装测试入手,分析总结了第五代(5G)、第六代(6G)移动通信技术毫米波系统和器件技术发展趋势。以美国DARPA的MIDAS计划为例,阐释了军用毫米波器件技术的研究前沿和进展。     

一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法

为了延长光毫米波的传输距离,提出了一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法。在中心站采用马赫-曾德尔调制器将射频信号调制到光载波上产生光载波抑制调制光信号,再将产生光信号的2个边带分离,将2.5Gbit/s数据信号调制到其中1个边带上,再与未调信号耦合后产生光毫米波并通过光纤传送至基站。在基站中通过光电转换器产生电毫米波。从理论上分析了这种光毫米波的传输特性并通过实验验证了光毫米波在光纤中可以传输40km。仿真和实验结果表明,这种方式产生的光毫米波具有很好的抗色散能力,延长了传输距离。     

面向5G通信的射频关键技术分析

目前2G通信技术基本已经停用,3G通信技术得到普遍应用,4G通信技术也已经得到广泛推广和使用,通信行业的研究焦点从4G通信技术迅速转移到5G通信技术.本文结合5G通信技术的未来展望,分析了具有发展前景的大规模MIMO技术、毫米波频段移动通信技术、同频全双工技术三项面向5G通信的射频关键技术.     

ROF技术在蜂窝无线系统中的应用

目前，ROF（Radio-Over-Fiber）技术已经成为了通信领域的一个研究热点。本文探讨了两种ROF系统。一种是已经得到广泛应用（在日本）的相对来说比较传统的ROF系统；另一种ROF系统采用了新型技术，这种新技术可以让它在没有电力供应（without electric power supply）的情况下工作，具有很好的应用前景。后者的关键技术包括：射频（RF）电路和光电转换（E/O）设备之间的阻抗匹配，超低功率损耗的射频信号（RF）放大器，以及光功率的传送技术。     

ROF技术在网络融合中的应用

光纤承载射频(ROF,Radio over Fiber)技术是一种先进的通信技术,它能有效的将光和微波技术结合在一起,具有大容量、低成本、易安装等优点。在移动通信中,最基本的要求是得到更丰富的传输带宽、无缝的覆盖范围和低功耗的传输效能。如果将ROF技术与现有网络技术融合起来,可以达到共享昂贵器件、集中控制、降低成本、动态分配网络容量的目的,也可以使移动通信的成本更低,集成化更高。主要介绍ROF技术的特点、ROF的关键技术、着重介绍ROF技术在网络融合中的重要应用。     

用于高速无线通信的毫米波行波管

毫米波行波管可以为高速无线通信提供高性能与实用化的功率放大器解决方案.国外正在开展多项基于毫米波行波管的高速无线通信技术的研究,工作频率范围在71~300GHz.本文综述了国内外71~235GHz的毫米波行波管的技术发展与研制水平,并结合作者所在团队的研究成果分析了研制该类器件所需要解决的慢波结构微加工、新型慢波结构设计和宽带低损耗输能等关键技术.     

无线通信应用太赫兹技术研究进展

在过去的几年里,由于不同频段电磁频谱的传播特性差异、对带宽需求以及技术利用能力提升,无线通信应用的电磁频谱不断提高。在通信领域,为满足无线数据传输需求的爆炸性增长,特别是5G通信的发展,毫米波中低频段应用已经成功实现工程化并开始商业化。而对于以光波为载体的更高频率电磁波的光通信,也已经发展了几十年。在常规无线电波(毫米波)与常规光学(远红外)之间,存在着一段长期未能有效利用的空闲频谱资源,目前被统称为太赫兹频段(0.1~10 THz)。太赫兹频段在高速无线通信领域具备明显优势,成为有潜力的6G通信核心技术。可以预见,对这项技术的使用将助力6G通信实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性全面提升的愿景。文章主要关注通信领域,重点介绍了太赫兹频段的特点、构建太赫兹系统功能的器件类型与工艺集成实现技术。最后,预测了太赫兹通信技术的一些应用场景,进而显示出该技术对通信领域和人们日常生活的促进作用。     

Millimeter‐wave signal generation and transmission to multiple radio access units by employing nonlinearity of the optical link

Fifth‐generation communication demands seamless multi–giga‐bit per second data transmission in its small‐sized ultradense cells. The congestion‐free millimeter‐wave spectrum is the best option to be utilized for high data rate transmission. Generation and transmission of millimeter‐wave signals in the electrical domain is challenging mainly owing to bandwidth limitation of electronic components. Therefore, optical generation and transmission of these high‐frequency signals are a feasible option. In this work, we propose all‐optical millimeter‐wave signal generation and transmission in a centralized radio‐over‐fiber architecture. The proposed architecture performs all the major optical signal processing tasks at the central unit by eliminating the requirement of light sources and local oscillators at the multiple radio access units. Therefore, a potentially simplified and cost‐effective solution for fifth‐generation mobile networks is demonstrated through simulation results. Nonlinearity of the Mach‐Zehnder modulator and of a highly nonlinear dispersion‐shifted fiber is exploited to generate coherent optical carriers from a single centralized laser source instead of several separate laser sources. The coherent optical carriers are used to perform remote heterodyne detection at the radio access units and at the central unit to generate millimeter‐wave signals. Each of the four radio access units receives data from the central unit at a rate of 512 Mbps over two subcarrier multiplexed signals. Each of the radio access unit transmits the uplink data received from the mobile units at a rate of 128 Mbps and centered at a frequency of 25 GHz. It has been demonstrated through simulations that the proposed system gives acceptable bit error rate results.