一种支持通道共享的可重构射频前端装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种支持通道共享的可重构射频前端装置，包括：射频接收模块，用于接收射频信号；光调制模块，用于对所述射频信号进行光调制以生成光载射频信号；光载本振模块，用于生成与所述光载射频信号对应的光载本振信号；全光变频模块，用于对所述光载射频信号以及所述光载本振信号进行拍频以生成中频的光载混频信号；全光交换模块，用于对所述光载混频信号进行信号交换以输出特定波长组合的光载信号；中频输出模块，用于对所述光载信号进行光电转换以生成中频信号。与现有技术相比，本发明专利技术的装置体积小、功耗低、具有较高的信号带宽；同时，根据本发明专利技术的装置可以简单变换信号交换模式，从而满足多功能、多频段的交换需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体说涉及一种支持通道共享的可重构射频前端装置。
技术介绍
在现有技术中，传统的射频前端使用电子器件对射频(RF)信号进行处理。其主要原理是经过二级甚至多级变频，然后转换成较低频率的中频(IF)。这种超外差的结构复杂，不但存在镜像干扰，而且需要高品质因数(Q值)的、体积大的IF滤波器。因此使得系统复杂化，导致集成困难。上述技术方案的替代方案之一是直接下变频接收机。虽然不存在镜像干扰，但是也带来了直流偏移、非线性、噪声、窄带滤波以及隔离度等方面的问题。另外，传统的射频前端只能完成固定射频变到固定中频的变换，对于不同频带的混频就需要增加对应的模拟滤波器、放大器、本振等器件。而随着射频前端需要支持的频段越来越多，整套设备的增加和修改十分困难。同时，不同厂商的产品指标不统一，常常无法兼容，导致射频前端的升级过程繁复冗杂。综上，现有技术中射频前端在插损、直流功耗、隔离度、功率处理能力以及带宽等方面表现不足。并且，现有技术中射频前端体制固化，不适于多频段、多标准工作方式。针对现有技术中存在的上述问题，需要一种新的射频前端。
技术实现思路
针对现有技术中现有技术中射频前端存在的问题，本专利技术提供了一种支持通道共享的可重构射频前端装置，所述装置包括：射频接收模块，其用于接收并转发射频信号，所述射频信号包含最多N个通道且每个通道包含最多M个频段，其中，M和N为非零自然数；光调制模块，其与所述射频接收模块相连，用于对所述射频信号进行光调制以生成并输出光载射频信号；光载本振模块，其用于生成并输出与所述光载射频信号对应的光载本振信号，相同通道对应频段的所述光载本振信号与所述光载射频信号的波长相同；全光变频模块，其与所述光调制模块以及所述光载本振模块相连，用于对所述光载射频信号以及所述光载本振信号进行拍频以实现全光混频从而生成并输出中频的光载混频信号；全光交换模块，其与所述全光变频模块相连，用于对所述光载混频信号进行信号交换以输出特定波长组合的光载信号；中频输出模块，其与所述全光交换模块相连，用于对所述光载信号进行光电转换以生成并输出中频信号。在一实施例中，所述中频输出模块包含多个中频输出端口，所有所述中频输出端口被构造成输出统一频率的所述中频信号。在一实施例中：所述光调制模块包含N个光载射频输出端口，其中，每个所述光载射频输出端口输出一路光载射频复用信号，一路所述光载射频复用信号为对应同一通道的多个不同频段的所述光载射频信号的复用；所述光载本振模块包含N个光载本振输出端口，其中，每个所述光载本振输出端口输出一路光载本振复用信号，一路所述光载本振复用信号为对应同一通道的多个不同频段的所述光载本振信号的复用。在一实施例中，所述装置还包含激光源，所述激光源用于生成对应所述射频信号的多路光载波，其中，多路所述光载波包含的通道数以及每个通道包含的频段频段数与所述射频信号相同。在一实施例中，所述光载本振模块包含M个本振波分复用器、M个本振电光调制器以及本振分配单元，其中：所述本振波分复用器与所述激光源连接，每个所述本振波分复用器用于生成一路第一光载复用信号，每路所述第一光载复用信号由多路所述光载波中同一频段的所有不同通道上的所述光载波复用得到；每个所述本振电光调制器连接到一个所述本振波分复用器，每个所述本振电光调制器用于对一路所述第一光载复用信号调制一种射频本振以生成一路第一本振复用信号；所述本振分配单元包含M个本振输入和N个本振输出，每个所述本振输入连接到一个所述本振电光调制器，所述本振分配单元被构造成将所述第一本振复用信号按照不同通道分配给相应的所述本振输出从而使得一个所述本振输出输出一路所述光载本振复用信号。在一实施例中，所述光调制模块包含对应M个所述频段的M个射频部分光载波复用器、对应N个所述通道的N个射频光电调制器以及射频光载波分配单元，其中：所述射频部分光载波复用器与所述激光源连接，每个所述射频部分光载波复用器用于生成一路第二光载复用信号，每路所述第二光载复用信号由多路所述光载波中同一频段的所有不同通道上的所述光载波复用得到；所述射频光载波分配单元包含M个光载波输入和N个光载波输出，每个所述光载波输入连接到一个所述射频部分光载波复用器，所述射频光载波分配单元被构造成将所述第二光载复用信号中的所述光载波按照不同通道分配给相应的所述光载波输出从而使得一个所述光载波输出输出一路由同一通道上所有不同频段的所述光载波复用得到的第三光载复用信号；所述电光调制器连接到所述射频接收模块且每个所述射频光电调制器连接到一个所述光载波输出，每个所述电光调制器用于将对应的一路所述射频信号调制到一路所述第三光载复用信号上以生成一路所述光载射频复用信号。在一实施例中，利用同一波分复用器以及光耦合器构造所述射频部分光载波复用器与所述本振波分复用器，所述装置包含M个波分复用器以及M个光耦合器，其中：所述波分复用器与所述激光源连接，每个所述波分复用器用于生成一路第四光载复用信号，每路所述第四光载复用信号由多路所述光载波中同一频段的所有不同通道上的所述光载波复用得到；每个所述光耦合器包含一个输入端以及两个输出端，每个所述光耦合器的输入端与一个所述波分复用器相连，所述光耦合器将所述第四光载复用信号分离成完全相同的两路信号并分别作为所述第二光载复用信号以及所述第一光载复用信号输出。在一实施例中，所述全光交换模块包含：混频波分复用器，其与所述全光变频模块相连，用于将所有所述光载混频信号复用为一路后输出；波长路由单元，其包含一个与所述混频波分复用器相连的光载混频输入端以及多个光载信号输出端，每个一个所述光载信号输出端输出一个特定波长组合的所述光载信号。在一实施例中，所述全光交换模块还包含路由控制单元，所述路由控制单元用于配置所述波长路由单元中选择开关的交换规则与信号带宽以设定每个所述光载信号输出端输出的波长值，从而实现控制所述光载信号输出端输出的所述光载信号的波长组合。在一实施例中，所述光载信号输出端的数量是所述混频波分复用器输入端口数量的两倍。与现有技术相比，本专利技术的装置体积小、功耗低、具有较高的信号带宽；同时，根据本专利技术的装置可以简单变换信号交换模式，从而满足多功能、多频段的交换需求。本专利技术的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本专利技术的部分特征或优点将通过说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持通道共享的可重构射频前端装置，其特征在于，所述装置包括：射频接收模块，其用于接收并转发射频信号，所述射频信号包含最多N个通道且每个通道包含最多M个频段，其中，M和N为非零自然数；光调制模块，其与所述射频接收模块相连，用于对所述射频信号进行光调制以生成并输出光载射频信号；光载本振模块，其用于生成并输出与所述光载射频信号对应的光载本振信号，相同通道对应频段的所述光载本振信号与所述光载射频信号的波长相同；全光变频模块，其与所述光调制模块以及所述光载本振模块相连，用于对所述光载射频信号以及所述光载本振信号进行拍频以实现全光混频从而生成并输出中频的光载混频信号；全光交换模块，其与所述全光变频模块相连，用于对所述光载混频信号进行信号交换以输出特定波长组合的光载信号；中频输出模块，其与所述全光交换模块相连，用于对所述光载信号进行光电转换以生成并输出中频信号。

【技术特征摘要】
1.一种支持通道共享的可重构射频前端装置，其特征在于，所述装置包括：
射频接收模块，其用于接收并转发射频信号，所述射频信号包含最多N个通
道且每个通道包含最多M个频段，其中，M和N为非零自然数；
光调制模块，其与所述射频接收模块相连，用于对所述射频信号进行光调制
以生成并输出光载射频信号；
光载本振模块，其用于生成并输出与所述光载射频信号对应的光载本振信
号，相同通道对应频段的所述光载本振信号与所述光载射频信号的波长相同；
全光变频模块，其与所述光调制模块以及所述光载本振模块相连，用于对所
述光载射频信号以及所述光载本振信号进行拍频以实现全光混频从而生成并输
出中频的光载混频信号；
全光交换模块，其与所述全光变频模块相连，用于对所述光载混频信号进行
信号交换以输出特定波长组合的光载信号；
中频输出模块，其与所述全光交换模块相连，用于对所述光载信号进行光电
转换以生成并输出中频信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中频输出模块包含多个
中频输出端口，所有所述中频输出端口被构造成输出统一频率的所述中频信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述光调制模块包含N个光载射频输出端口，其中，每个所述光载射频输出
端口输出一路光载射频复用信号，一路所述光载射频复用信号为对应同一通道的
多个不同频段的所述光载射频信号的复用；
所述光载本振模块包含N个光载本振输出端口，其中，每个所述光载本振输
出端口输出一路光载本振复用信号，一路所述光载本振复用信号为对应同一通道
的多个不同频段的所述光载本振信号的复用。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包含激光源，所
述激光源用于生成对应所述射频信号的多路光载波，其中，多路所述光载波包含
的通道数以及每个通道包含的频段频段数与所述射频信号相同。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光载本振模块包含M个
本振波分复用器、M个本振电光调制器以及本振分配单元，其中：
所述本振波分复用器与所述激光源连接，每个所述本振波分复用器用于生成
一路第一光载复用信号，每路所述第一光载复用信号由多路所述光载波中同一频
段的所有不同通道上的所述光载波复用得到；
每个所述本振电光调制器连接到一个所述本振波分复用器，每个所述本振电
光调制器用于对一路所述第一光载复用信号调制一种射频本振以生成一路第一
本振复用信号；
所述本振分配单元包含M个本振输入和N个本振输出，每个所述本振输入
连接到一个所述本振电光调制器，所述本振分配单元被构造成将所述第一本振复
用信号按照不同通道分配给相应的所述本振输出从而使得一个所述本振输出输

【专利技术属性】
技术研发人员：李建强，周建伟，郑月，尹飞飞，戴一堂，徐坤，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11