一种四倍频高频光毫米波系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种四倍频高频光毫米波系统，包括中心站、光纤通道和基站，所述中心站包括单纵模激光器、射频信号源、强度调制器、直流电压源、反射式滤波器、光强调制器和耦合器；所述基站包括基站端滤波器、基站端光强调制器和光电检测器。本实用新型专利技术提出了一种四倍频高频光毫米波系统，实现降低10GHz以上的高频信号频率。

A high frequency optical millimeter wave system with four frequency doubling

The utility model relates to a four octave high frequency optical millimeter wave system, including central station, fiber channel and base stations, including single longitudinal mode laser, RF signal source, intensity modulator, DC voltage source, reflective filter, light intensity modulator and coupler the center station; the base station comprises a base station, the base station optical filter emphasize the controller and photoelectric detector. The utility model presents a high frequency millimeter wave system with four frequency doubling, which can reduce the frequency of high frequency signal above 10GHz.

【技术实现步骤摘要】
一种四倍频高频光毫米波系统
本技术涉及光纤无线传输领域，尤其涉及一种四倍频高频光毫米波系统。
技术介绍
随着Internet业务、交互式多媒体业务以及现代4G通信的发展，近年来无线通信技术获得了重大突破，传统的宽带无线接入方式已不能满足日益增长的宽带业务需求。光纤无线通信(RoF，Radio-over-Fiber)将无线网络和光网络融合成一种既能增加接入网容量，又能降低运营成本的新型接入网络，是解决未来宽带无线通信与接入的关键技术之一。目前产生光毫米波的方法中，使用外部调制器产生高达40GHz信号是简单有效的方法且具有较低价格的优点，但由于10GHz以上的高频通信系统的如放大器、混频器和耦合器价格都较昂贵，因此降低10GHz以上的高频信号系统的成本有很大意义。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提出了一种四倍频高频光毫米波系统，实现降低10GHz以上的高频信号频率。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种四倍频高频光毫米波系统，包括中心站和通过光纤通道连接中心站的基站，所述中心站包括用于产生单一波长的单纵模激光器、输出射频信号的射频信号源、调制光载波的强度调制器、提供强度调制偏压的直流电压源、用于分离频率光波的反射式滤波器、光强调制器和耦合器。单纵模激光器及射频信号源的输出端与强度调制器的输入端相连，强度调制器的偏压为半波电压，强度调制器的输出信号为零阶边带信号和正负二阶边带信号，强度调制器的输出端与反射式滤波器的输入端连接，反射式滤波器的输出端分别与耦合器的一个输入端和光强调制器的输入端连接，光强调制器的输入端接数据信号源，光强调制器的输出端接耦合器的另一个输入端，光强调制器的输出信号与反射式滤波器的透射输出信号在耦合器耦合，并通过光纤通道输出到基站。一种四倍频高频光毫米波系统，利用单纵模激光器产生连续光信号，采用低频的本地射频信号通过强度调制器直接调制光信号，调节本地射频信号的振幅和强度调制器的偏压，使其实现光信号的双边带调制，形成几乎所有功率集中在零阶、正负二阶边带的调制信号，从而组成频率差四倍于本地射频信号的边带模，实现低频本地射频信号，产生四倍高频毫米波输出。上述方案中，中心站还包括反射式滤波器和耦合器，反射式滤波器的输入端与强度调制器的输出端连接，反射式滤波器的输出端分别连接光强调制器的输入端和耦合器的一个输入端，反射式滤波器从强度调制器输出的信号中分离出一个正二阶边带信号输入到光强调制器，强度调制器输出的其余信号直接输入到耦合器中，光强调制器的输出端连接耦合器的另一个输入端，耦合器的输出信号经光纤通道传输至基站。强度调制器输出零阶边带信号和正负二阶边带信号，零阶边带信号和正负二阶边带信号经过反射式滤波器后，反射式滤波器将正二阶边带信号分离出来并经光强调制器进行调制，负二阶边带信号和零阶边带信号直接输入耦合器中，提高了系统的传输性能。此外，本系统还提供了正负二阶边带功率均衡化装置，经过调制的正二阶边带信号与未调制的负二阶边带信号经一个耦合器进行耦合，耦合器的耦合比例由正负二阶边带信号的功率比例决定，实现正负二阶边带功率基本均衡。基站设有基站端滤波器、基站端光强调制器和光电检测器，基站端滤波器接收从中心站发送的光信号，其输出端分别与基站端光强调制器的输入端和光电检测器的输入端连接，基站端滤波器分离出来的零阶边带信号传输至基站端光强调制器，已调制的正二阶边带信号和未调制的负二阶边带信号直接进入光电检测器中进行光电信号转换。本系统采用光电检测器对信号进行拍频，形成携带基带数据信号的四倍频毫米波信号，增加了信号带宽，极大提高频谱利用率及系统的性能。上述方案中，光电检测器为光电二极管，光电检测器的输出端与电混频器的输入端连接。基站设有低通电滤波器，电混频器的输出端与低通电滤波器的输入端连接。低通电滤波器对信号进行滤波，排除干扰信号。上述方案中，还包括放大器，中心站经放大器后通过光纤通道连接到基站。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：(1)本系统的强度调制器，通过调节其偏置电压实现光信号的双边带调制。采用一个低频本地起振信号源，通过强度调制器直接调制光信号，输出零阶边带信号和正负二阶边带信号，产生频率差四倍于本地射频信号的边带模，从而实现利用低频的本地射频信号产生四倍频高频毫米波。(2)本系统还利用反射式滤波器将强度调制器输出信号中的一个二阶边带分离，然后经光强调制器进行数据加载。加载数据后的光信号经一个一定比例的耦合器进行光功率的均衡化。与以往的两个二阶边带一起调制相比，本系统采用单边带加载数据的方法，降低了数据传输的误码率，提高了系统的传输性能。同时，利用耦合器进行功率均衡化，实现两个边带功率基本相等。(3)本系统在基站端利用光电检测器对两个二阶边带进行拍频，其中两边带单边携带数据，形成四倍频的毫米波信号，增加了信号带宽，在提高频谱利用率的基础上节省了系统造价，提高系统性能。附图说明图1为本技术一种四倍频高频光毫米波系统的结构示意图；图2为本技术强度调制器输出端信号输出的光学频谱图；图3为本技术耦合器输出端信号输出的光学频谱图；图4为本技术基站端光强调制器输出端信号输出的光学频谱图；图5为本技术实施例中下行传输链路接收端接收信号的误码率和眼图分析图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、中心站，2、基站，3、光纤通道，11、单纵模激光器，12、射频信号源，13、强度调制器，14、直流电压源，15、反射式滤波器，16、光强调制器，17、耦合器，18、数据信号源，19、上行传输链路接收端，21、基站端滤波器，22、基站端光强调制器，23、光电检测器，24、电混频器，25、低通电滤波器，26、下行传输链路接收端，27、基站数据信号源。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。图1为本技术一种四倍频高频光毫米波系统的结构示意图。参见图1，本具体实施例的一种四倍频高频光毫米波系统包括中心站1、光纤通道3和基站2。其中，中心站1包括用于产生指定波长的单纵模激光器11、输出射频信号的射频信号源12、调制光载波的强度调制器13、为强度调制器13提供偏置电压的直流电压源14、用于分离频率光波的反射式滤波器15、用于加载数据的光强调制器16和用于光功率均衡化的耦合器17。单纵模激光器11及射频信号源12的输出端与强度调制器13的输入端相连，强度调制器13的偏压为其半波电压，其输出信号为一个零阶边带信号和正负二阶边带信号，强度调制器13的输出端与反射式滤波器15的输入端连接，反射式滤波器15的输出端分别连接光强调制器16的输入端和耦合器17的一个输入端，光强调制器16的输入端还连接有数据信号源18，反射式滤波器15从强度调制器13输出的一个零阶边带信号和正负二阶边带信号中分离出正二阶边带信号输入到光强调制器16，强度调制器13输出的零阶边带信号和负二阶边带信号直接输入到耦合器17中，光强调制器16的输出端连接耦合器17的另一个输入端，耦合器17的输出信号经光纤通道3传输至基站2。在具体实施过程中，反射式滤波器15的一个输入端口连接强度调制器13的输出端，其输出端口分别连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四倍频高频光毫米波系统，包括中心站(1)和通过光纤通道(3)与所述中心站(1)相连的基站(2)，其特征在于：所述中心站(1)包括单纵模激光器(11)、射频信号源(12)、强度调制器(13)、直流电压源(14)、反射式滤波器(15)、光强调制器(16)和耦合器(17)；所述单纵模激光器(11)及所述射频信号源(12)的输出端与所述强度调制器(13)的输入端相连，所述直流电压源(14)与所述强度调制器(13)相连，所述强度调制器(13)的输出信号为零阶边带信号和正负二阶边带信号，所述强度调制器(13)的输出端与所述反射式滤波器(15)的输入端连接，所述光强调制器(16)的输入端接数据信号源(18)，所述反射式滤波器(15)的反射输出端连接所述光强调制器(16)的输入端，所述反射式滤波器(15)的透射输出端与所述耦合器(17)的一个输入端连接，所述反射式滤波器(15)从所述强度调制器(13)输出的信号中分离出正二阶边带信号输入到所述光强调制器(16)，零阶边带信号和负二阶边带信号直接输入到所述耦合器(17)中，所述光强调制器(16)的输出端连接所述耦合器(17)的另一个输入端，所述光强调制器(16)的输出信号与所述反射式滤波器(15)的透射输出端输出的信号在所述耦合器(17)耦合，并通过光纤通道(3)输出到基站(2)。...

【技术特征摘要】
1.一种四倍频高频光毫米波系统，包括中心站(1)和通过光纤通道(3)与所述中心站(1)相连的基站(2)，其特征在于：所述中心站(1)包括单纵模激光器(11)、射频信号源(12)、强度调制器(13)、直流电压源(14)、反射式滤波器(15)、光强调制器(16)和耦合器(17)；所述单纵模激光器(11)及所述射频信号源(12)的输出端与所述强度调制器(13)的输入端相连，所述直流电压源(14)与所述强度调制器(13)相连，所述强度调制器(13)的输出信号为零阶边带信号和正负二阶边带信号，所述强度调制器(13)的输出端与所述反射式滤波器(15)的输入端连接，所述光强调制器(16)的输入端接数据信号源(18)，所述反射式滤波器(15)的反射输出端连接所述光强调制器(16)的输入端，所述反射式滤波器(15)的透射输出端与所述耦合器(17)的一个输入端连接，所述反射式滤波器(15)从所述强度调制器(13)输出的信号中分离出正二阶边带信号输入到所述光强调制器(16)，零阶边带信号和负二阶边带信号直接输入到所述耦合器(17)中，所述光强调制器(16)的输出端连接所述耦合器(17)的另一个输入端，所述光强调制器(16)的输出信号与所述反射式滤波器(15)的透射输出端输出的信号在所述耦合器(17)耦合，并通过光纤通道(3)输出到基站(2)。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建毫，刘东昌，
申请(专利权)人：深圳伊讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44