基于双平行MZM和HNLF四波混频效应的24倍频光生毫米波技术

提出了一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM ) 和高非线性光纤(HNLF)四波混频(FWM)效应的24倍频光生毫米波方案。首先 通过控制DPMZM的 直流偏压、驱动信号相位差和调制指数,完全抑制光载波和±2阶边带,获得±4阶光边 带;再将其放大后输入到HNLF,通过FWM效应生成±12阶光边带,最后由光 电控制器(PD)拍 频得到24倍 频的毫米波输出。通过仿真,验证了方案的可行性。本文方案具有倍频次数高、频谱纯度好 等优点。     

基于18倍频技术的60GHz光载无线通信系统研究

理论提出并仿真研究了采用铌酸锂-马赫曾德尔 调制器(LN-MZM)和高非线性光纤(HNLF)中四 波混频(FWM)效应产生18倍频光载毫米波的光载无线通信(ROF)系 统。在中心站(CS),通过调节 LN-MZM的直流偏置电压和调制深度,射频(RF)信号间的相位差,产生±3阶边带,再利 用强度调制器 将基带数据调制到－3阶边带上,耦合后的两个3阶边带经光纤发送至基站(BS)。在基站 ,将耦合后的±3阶边带送入HNLF,经过FWM后生成±9阶边带,经滤波后在光电检测器中拍频得到18倍频 电毫米波信 号。仿真结果表明,采用3.3 GHz的RF信号,可产生频率为60 GHz的光载毫米波。2.5 Gb/s信号经光纤传 输40 km后,信号质量仍然良好。还研究了HNLF的输入光功率和长度 对系统性能的影响,得到了系统性能最佳的条件。     

光生毫米波60GHz无线通信系统研究

设计并实现了一种用于光生毫米波无线局域网的低成本千兆比特数据率的通信系统,用于满足未来光生毫米波WPAN／WLAN的需求。用户端采用单载波差分编码二相移键控调制和1bitA／D接收解调技术,有效解决了由于在毫米波波段通信信道受人和物体引起很大的衰减而需要高动态范围接收机的问题。在收发天线角度为120°、发射功率为1mW、通信距离为0．5～20m的情况下实现了1000Mbit／s的高速数据通信,动态范围大于50dB。     

三角波扫频的可调谐毫米波RoF下行链路性能分析

理论提出了一种获得高倍频因子的毫米波产生方案并对产生毫米波的RoF下行链路性能进行分析。方案中利用三角波替代正弦波来驱动双驱动马赫增德尔调制器。通过三角波扫频,可以产生更多的频率分量。均匀光纤布拉格光栅可以选择出所需的频率分量进行拍频产生毫米波信号。倍频因子的调谐可以通过调节两个均匀光纤布拉格光栅的中心波长来实现。方案可获得倍频因子分别为4,6,8,10,12 mm的波信号,并对各种倍频因子下的RoF下行链路性能进行了分析。结果表明,在各种倍频因子下,经过10 km光纤的传输,解调后眼图均能保持一定的张开度,满足通信需求。该方案为未来的无线电通信系统提供了一定的支持。     

基于相位调制器倍频技术产生56 GHz毫米波的光载无线通信系统

提出并实验研究了一种基于光相位调制器(PM)倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信(RoF)系统。在中心站,通过28GHz射频(RF)信号驱动PM产生了56GHz光毫米波,并将下行的2.8Gb/s开关键控(OOK)信号调制到该光载波上,然后经过20km标准单模光纤(SSMF)传输至基站,最后由天线进行发射。用户终端接收后,采用相干解调恢复出基带信号。实验结果表明,56GHz光载毫米波信号经SSMF传输20km后其功率代价小于1dB,通过无线方式传输1.1m后其功率代价小于2.5dB。     

基于级联双平行MZM的16倍频光生毫米波技术

为解决毫米波信号生成中存在的困难,提出了一 种基于级联双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)的16倍频光生毫米波 系统。首先通过控制第1个DPMZM的直流偏压、驱动信号相位差和调制指数,完全抑制光载波 和±2阶边带,获得±4阶光边带;然后将该光波输入到另一个完全一样的DPMZM,获得±8阶光边 带和光载波输出;最后利用光滤波器(OF)滤除光载波,用光电探测器(PD)拍频得到 16倍频的毫米波输出。详细分析 了系统的工作原理,并通过仿真验证了方案的可行性。当输入射频(RF)驱动信号频率为2.5GHz时,可 得到40GHz毫米波输出,并且调制器的调制带宽仅需要 2.5GHz。本文方案具有倍频次数高、频谱纯度好等优点。     

基于调制边带法的高次倍频光毫米波产生

提出了利用外调制技术的调制边带法的六倍频和八倍频光毫米波产生方案。方案仅采用一个马赫曾德尔调制器,并利用其非线性传输特性,通过调节MZM 的偏置电压和调制电压,控制边带的强度,仅保留三阶边带或四阶边带,从而实现六倍频及八倍频光毫米波的产生。采用将基带数据信号仅调制在一个三阶边带或四阶边带分量的方式,有效防止走离。数值分析结果表明,提出的方案仅需10 GHz 及7.5 GHz 的调制信号频率就能得到60 GHz 毫米波,大大减小了调制信号频率,增加了上变频系数,传输距离可达160 km,而功率代价变化不大。与提出的其他高倍频技术相比,由于系统仅采用一个马赫曾德尔调制器,提出的方案系统结构更为简单,且此方案色散影响较小,传输距离更长。     

基于双平行PM调制的60GHz光毫米波RoF系统研究

提出了一种采用相位调制器产生六倍频光载毫米波的RoF系统。该系统使用一个双平行相位调制器实现六倍频的调制,通过调节相位调制器的相位偏移量,产生出抑制一阶边带的光谱,耦合相减后得到三阶边带信号,在光电检测器中拍频,产生六倍于射频信号的光载毫米波。仿真结果表明,10GHz射频信号可以产生60GHz光载毫米波信号,5Gb/s的数据信号可在单模光纤中传输10km以上。     

基于前馈调制的光载毫米波发生器的设计与实现

提出了一种新型的基于16倍频前馈调制(FFM)技术的160GHz光生毫米波方法。以两个频率相互锁定、间隔为100GHz的激光器为光源,通过两级前馈调制和三级光学交织选择,产生160GHz间隔的二相相关光学边。通过高速光电探测,实现低相位噪声的毫米波信号产生。建立了相应的理论模型,并进行了仿真分析。理论结果表明,该方法可以有效降低系统误码率,提高系统效率。同时,由于该方法结构简单、成本较低,对光载射频通信系统具有重要应用价值。     

基于三频光外差法产生毫米波的研究

将三频光外差法运用到光纤无线系统(Radio-over-Fiber)中,研究了一种采用三频光外差法产生毫米波的RoF系统.在中心站产生三路不同波长的窄线宽光波,其中两路光波分别由光调制器调制上数据信号,另外一路作为本振光.经光纤传输后,再通过基站光探测器的探测混频产生两个不同频率的毫米波信号.结果表明,采用三束波长为1549.68nm、1549.52nm和1550nm的光波可产生两路分别携带10Gb/s下行基带数字信号的频率为40GHz和60GHz的毫米波,并实现基带信号在单模光纤中 20□的传输.     

光纤无线电系统中两路毫米波信号的同时产生

随着信息技术对通信系统的容量、带宽、安全性以及灵活性的要求越来越高,当今通信网络逐渐不能满足这种需求,光载毫米波系统已经成为目前国内外的研究热点。通过理论建模,在光载毫米波信号系统的发送端利用两平行的马赫-曾德尔调制器分别对两射频信号进行调制,经过长距离的光纤传输之后,在接收端利用两个光电探测器分别进行探测,通过仿真在接收端同时产生了两束高质量的毫米波信号,并得到了解调之后的基带信号的眼图。     

基于平衡探测的RoF系统的毫米波研究

通过理论建模,在中心站利用法布里一珀罗(F-P)滤波器从可调谐激光器中滤出两束相位近似相等的相干光,经过2x2光纤耦合器耦合之后,在基站利用两个光电探测器进行平衡探测产生了毫米波信号.经仿真对比,相位噪声和系统强度噪声得到了极大的改善.     

5G毫米波焦点频段(26 GHz)全球研究动态与展望

阐述了5G系统毫米波焦点频段(26 GHz频段)全球频谱划分与现有应用概况,对全球研究动态与主要国家和地区的初步观点进行了梳理与总结。结合本频段现有无线电业务应用情况,重点剖析了开展频谱兼容性研究的关键场景、研究方法与主要挑战。最后,对5G系统有助于兼容共存的特征进行了归纳,为后续研究指明了方向。相关内容可为该频段5G频率规划提供借鉴。     

基于BGA互联的毫米波模块三维集成设计

设计了一种利用微波基板作为转接板的毫米波系统级封装（System in Package,SIP）模块。采用球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)作为射频信号层间垂直互联传输和隔离结构,实现了三维集成毫米波模块的低损耗垂直传输。对样件测试结果显示,在28~31 GHz频率范围之间,其端口驻波小于1.5,增益大于30 dB。该三维集成结构简单,射频传输性能良好,其体积仅为传统二维平面封装结构的20%,实现了模块的小型化,可广泛用于微波和毫米波电路与系统。     

毫米波及太赫兹准光学技术：理论、应用与发展

针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用,讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势;探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力,具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。