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。     

新型双均匀光栅结构产生毫米波的光载无线通信下行链路

提出了一种全新的基于双均匀光纤光栅(UFBG)结构的毫米波产生方法,主要利用光纤光栅的滤波特性在中心站取得两束频率间隔为所需毫米波的光波,经差频后得到毫米波,并将其作为副载波.分析了经过0 km,10 km,30 km,40 km光纤传输后在基站接收端经过光电检测和相干解调滤波后得到的眼图.研究结果表明,该方法应用于光载无线通信(ROF)下行通信链路可获得比较理想的传输效果,且相同情况下,减小毫米波发生器中带通滤波器的带宽可以进一步改善系统的传输效果.     

采用外调制器产生四倍频的光载毫米波光纤无线通信系统

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站(CS),数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器,调节外调制器的直流偏置,产生抑制奇数阶边带的信号,用FBG将中心载波滤除,两个二阶边带通过光纤发送至基站.在基站(BS),两个边带在带宽为60 GHz的光电二极管中拍频,产生四倍射频信号的毫米波信号.实验显示,当射频频率为10 GHz时,可以产生频率为40 GHz的光载毫米波信号,得到的毫米波眼图和信号解调后的眼图效果都很好,功率代价小于1 dB.从眼图和功率代价两方面来看,2.5 Gbit/s的数据信号可在下行链路的光纤中传输40 km以上.     

光载无线通信系统传送60GHz毫米波无线信号

随着无线通信业务的发展越来越快,人们对无线通信带宽的需求也越来越高。目前主要的无线技术标准最高也只能提供Mbps的速率,已经不能满足无线技术发展需求。为了满足人们对无线通信带宽的需求,同时应对低频频谱即将耗尽的难题,本文将光载无线通信和60GHz毫米波的优势相结合,提出一个适合传送60GHz毫米波的光载无线通信系统,为以后的无线通信的系统结构提供参考。     

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.     

光载信息能量同传方案及其通信检测应用

基于光纤的大传输带宽、微型传能通道、抗电磁干扰等优势,本文设计了一种光载信息能量同传方案.它基于光纤一体化分布式链路,结合微波光子模拟收发前端,同步实现能量远程配送与高频宽带信号的采集传输.首先,设计并测试了光纤传能(Power over Fiber,PoF)链路:高功率激光经多模光纤链路传输2 km后转换为百毫瓦级电...     

基于相位调制器倍频技术产生56GHz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。     

光载无线通信技术的发展与应用前景

光载无线通信技术结合光纤通信和无线移动通信的技术优势,较好的解决了带宽问题,灵活性问题和电磁干扰问题,其相关技术的研究已在国内外引起了广泛关注。目前瓶颈问题是实用性低,成本较高。作者对此提出了光载无线多体制接入（RoFMA）的实现方案,提出用光时分复用、多体制复用与解复用技术降低接入成本。预示了光载无线多体制宽带接入技术必然获得较大规模发展和较好的市场前景。     

光载微波技术的应用及其发展趋势

光载微波技术是未来接入网的一大发展方向.简要介绍了光载微波技术的构成、实现方式以及应用的关键技术,并详细分析了它的优势,展现了光载微波技术的广阔应用前景及发展趋势.     

超宽带光载无线系统及其关键技术

基于微波光子技术的超宽带光载无线（RoF）系统是未来低成本、高性能超宽带无线接入网络的重要解决方案,前人已有许多研究成果。基于已有研究成果,文章设计了基于全光矢量调制技术的光载无线（RoF）系统,使信号的频谱效率进一步提高;基于毫米波相移键控调制的全双工光载无线系统,可以大大简化基站的结构和光纤的铺设;多业务混合传送的光载无线系统,可以同时承载有线和多个无线信号的业务。文章还展示了一种基于RoF的高清视频传输平台。     

MMIC毫米波倍频器的研究

在介绍倍频器工作原理、各种实现方法及其优缺点的基础上,阐明了采用MMIC(单片微波集成电路)工艺实现高性能、高可靠性、小型化毫米波倍频器芯片的技术特点及应用需求,比较了单管和平衡两种不同结构MMIC毫米波倍频器的优点与不足,全面综述了国内外对MMIC毫米波倍频器的研究情况,介绍了MMIC毫米波倍频器的最新研究进展,展望了MMIC毫米波倍频器的发展趋势,提出了一些建议。     

基于Optisystem的微波光纤通信系统仿真与性能分析

针对微波光纤通信系统,在对其原理分析和功能结构设计的基础上,利用Optisystem光通信系统仿真软件,搭建了一个基于Optisystem的微波光纤通信系统仿真平台,通过设定系统参数,得出仿真结果并进行了分析,验证了系统设计方案的可行性和正确性,从而为将来的实际应用提供理论依据。     

太周探测：从60年代四大天文发现说起(下)

人类的探索欲望及数千年来的不断积累促成了20世纪60年代的四大天文发现,而大气层对天文观测的一些根本性限制促使人们在20世纪冲出地球进入太空。在宽广的波段进行天文观测有着极为苛刻的要求,新猜想和模型的提出也要求进行新的验证,这些都促进了观测设备及器件的性能趋于极致。本文旨在对此进行简要的回顾分析并列举一些典型实例,侧重考察其探测波段、主镜或天线的口径、探测仪器及所用器件的类型和性能等,以便进行纵向和横向的比较,温故而思新。     

光载毫米波在光纤中传输色散性能研究

提出了并理论分析了一种采用单电极Mach–Zehnder调制器(SD-MZM)产生光载毫米波的方案。采用电混频器将射频信号与基带数字信号混频后再利用单电极调制器产生双边带调制信号并发送至光纤,在基站使用一个交叉复用器(IL)将双边带信号的中心载波与一阶边带信号进行分离,中心载波可用于上行链路的光载波,而一阶边带产生光载毫米波;理论分析了该毫米波的色散特性并在仿真平台上验证了其正确性,研究发现由于光纤色散引起两个一阶边带的延时不同, 从而导致毫米波能量的损失和解调信号的码间干扰,限制了毫米波的最大传输距离。     

基于偏振复用技术的光频梳研究

为提高光频梳带宽和谱线平坦度,设计了一种基于偏振复用和电吸收调制(EAM)技术的光频梳产生方案。通过调整EAM参数产生除中心载波外的高平坦度光频梳,再结合偏振复用技术优化中心载波峰值功率,使得光频梳带宽整体提升一倍。文中讨论了相关参数对光频梳平坦度的影响,利用Optisystem软件搭建了基于该方案的微波频率可调载波重用全双工光载无线系统(RoF)。研究结果表明,在下行链路中当误码率为10^-9时,传输10 km与背靠背传输相比功率代价仅为0.42 dB。     

基于ROF系统的光学倍频技术分析

光学倍频法（OFM）在低频电信号的驱动下可借助光电子器件的非线性调制获得满足光纤无线系统（ROF）应用要求的高频毫米波,是一种行之有效的光生毫米波方法。文中首先对基于铌酸锂马赫-曾德尔调制器（LN-MZM）的OFM产生高频毫米波的理论公式进行了推导,然后在此基础上对LN-MZM处于不同消光比和偏置条件下的光生毫米波过程进行了理论仿真。仿真结果表明了借助LN-MZM的OFM产生高频毫米波的有效性。     

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。     

射频与毫米波功率放大器新进展

近年来,随着5G 演进和未来6G 技术的研究与突破,以及在应用端如物联网、智能驾驶等领域的技术迭代升级,都对射频与毫米波系统的设计提出更多的需求和更高的要求。功率放大器作为发射机的关键部件,其特性直接影响发射系统的信号覆盖距离、传输质量和功耗等指标。为了研制高性能射频与毫米波功率放大器,提出了各种新技术。文章将从有源放大器、无源网络的传输线型实现、系统电路架构三方面对功率放大器取得的新进展进行介绍。     

基于串联双电极马赫-曾德尔调制器的六倍频技术

提出并理论分析和实验验证了一种新的产生毫米波的六倍频技术。该方法采用两个相同串联的双电极驱动马赫-曾德尔电光调制器(MZM),调节第一个MZM的偏置电压使其工作在最小传输模式,只输出奇次光谐波分量,调节第二个MZM的偏置电压使其工作在最大传输模式,抑制所有的奇次光谐波分量。实验结果显示,采用10 GHz的射频(RF)信号驱动这两台MZM后,输出60 GHz的毫米波信号,实现了六倍频。通过测量输出的信号性能指标并与未使用带通光滤波器方案作比较得出经过50 km光纤传输后,输出信号受到色散的影响小。     

30-GHz millimeter-wave carrier generation with single sideband modulation based on stimulated Brillouin scattering

A new technique to generate a millimeter（mm）-wave carrier of 32.57 GHz(f_LO=10.85 GHz) with single sideband modulation（SSB） for radio-over-fiber（RoF） systems is experimentally demonstrated by using stimulated Brillouin scattering（SBS）.The SSB is realized by directly amplifying the +3rd sideband of the modulated optical carrier in the process of SBS.The pump wave is provided through a double Brillouin scattering frequency shifting configuration.The use of the same laser source to generate the pump wave ensures the stability of the mm-wave generation system since the relative frequency shift between them can be eliminated.In addition, the mm-wave carrier obtains an RF power gain of 21 dB with the SBS amplification and a 3-dB bandwidth of 10kHz.