光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法技术

本发明专利技术提供一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法。传送器包括(但不仅限于)两光电转换器、两调整电路、及天线阵列。光电转换器用以将光信号分别转换成初始电信号。调整电路耦接光电转换器，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟初始电信号，以输出调整电信号。天线阵列包括两天线。天线耦接调整电路。天线阵列根据调整电信号辐射电磁波。藉此，可轻易地调整相位，并减少组件。并减少组件。并减少组件。

【技术实现步骤摘要】
光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法


[0001]本专利技术涉及一种通信技术，具体地涉及一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术快速发展，相关应用服务(例如，高画质图像或音乐串流、电影下载、虚拟现实(Virtual Reality，VR)等)的需求也逐渐增加。为了满足这些服务对于带宽的需求，具有高能量增益及指向性等特点的天线阵列(array)被提出，并藉以改善信号噪声比(Signal Noise Ratio，SNR)。
[0003]另一方面，无线电的频带资源逐渐匮乏，例如是第五代(5G)行动通信所用的微波频段很难满足高带宽需求。若结合光纤通信，将可解决带宽和频谱资源的问题。此外，若进一步结合天线阵列的特点，光天线阵列还能再提高天线增益。
[0004]图1为习知光阵列天线架构10的组件方块图。请参照图1，此光阵列天线架构10包括分波复用器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)11、耦合器(Coupler，CPL)12、可变延迟线(Variable Delay Line，VDL)13及光天线阵列14。其中，通过不同可变延迟线13对不同路的光的波长造成相位差异，从而达到波束成型(Beamforming)的目的。然而，光学波束成型在实际执行上的缺点如下：需要精确的调整光波的波长λ1、λ2，以达到预期的相位差，使得执行难度较高；需要使用真实延迟(true delay)的手段让两路/信道的相位相等，相对难以执行。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术是针对一种光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法，可轻易调整各路的相位。
[0006]根据本专利技术的实施例，光电混合波束成型的传送器包括(但不仅限于)两光电转换器、两调整电路及天线阵列。两光电转换器用以分别将两光信号转换成两初始电信号。两调整电路分别耦接两光电转换器，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图(beam pattern)分别延迟两初始电信号，以输出两调整电信号。天线阵列包括两天线。两天线分别耦接两调整电路。天线阵列根据两调整电信号辐射电磁波。
[0007]根据本专利技术的实施例，光电混合波束成型的接收器包括(但不仅限于)天线阵列、两调整电路及两电光转换器。天线阵列包括两天线。两天线用以分别接收两接收电信号。两调整电路分别耦接两天线，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两接收电信号，以输出两调整电信号。电光转换器耦接调整电路，并用以将两电信号分别转换成两光信号。
[0008]根据本专利技术的实施例，光电混合波束成型的信号处理方法适用于传送器，并包括(但不仅限于)下列步骤：将两光信号分别转换成两初始电信号。根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两电信号，以输出两调整电信号。根据两调整电信号通过天线阵列辐
射电磁波。天线阵列包括分别对应于两调整电信号的两天线。
[0009]根据本专利技术的实施例，光电混合波束成型的信号处理方法适用于接收器，并包括(但不仅限于)下列步骤：通过天线阵列的两天线分别接收两接收电信号。根据所欲天线阵列形成的波束方向图分别延迟两接收电信号，以输出两调整电信号。将两调整电信号分别转换成两光信号。
[0010]基于上述，在本专利技术实施例的光电混合波束成型的传送器、接收器及信号处理方法中，对传送器的各天线提供光电转换器，并对接收器的各天线提供电光转换器，以对电信号调整相位(即，延迟信号)，并使各信道的信号的相位能符合天线的波束方向图的需求。藉此，相较于习知架构，无须设置分波复用器及可变延迟线，从而减少组件。此外，相较于习知光波束成形，本专利技术实施例光电混合波束成型的架构可轻易地调整到指定的相位并完成相位校正。
[0011]然而，应理解，此概述可能不含有本专利技术的所有方面和实施例，不意图以任何方式具有限制性或局限性，且如本文中所公开的专利技术由且将由本领域普通技术人员理解为涵盖对其所作的明显改进和修改。
附图说明
[0012]包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0013]图1为习知光阵列天线架构的组件方块图；
[0014]图2为根据本专利技术一实施例的光电混合波束成型的传送器的组件方块图；
[0015]图3为根据本专利技术另一实施例的光电混合波束成型的传送器的示意图；
[0016]图4为根据本专利技术一实施例的光生成器的示意图；
[0017]图5A为根据本专利技术一实施例的组件模块化的示意图；
[0018]图5B为根据本专利技术另一实施例的组件模块化的示意图；
[0019]图6为根据本专利技术一实施例的光电混合波束成型的信号处理方法的流程图；
[0020]图7为根据本专利技术一实施例的光电混合波束成型的接收器的组件方块图；
[0021]图8为根据本专利技术另一实施例的光电混合波束成型的接收器的示意图；
[0022]图9为根据本专利技术一实施例的光电混合波束成型的信号处理方法的流程图。
[0023]附图标号说明
[0024]10:光阵列天线架构；
[0025]11:分波复用器(WDM)；
[0026]12:耦合器(CPL)；
[0027]13:可变延迟线(VDL)；
[0028]14:光天线阵列；
[0029]λ1、λ2、λ3、λ4:波长；
[0030]100、200:传送器；
[0031]111、113、210:光电转换器；
[0032]131、133、230、751、753、850:调整电路；
[0033]151、153、250、731、733、830:放大电路；
[0034]170、270、710、810:天线阵列；
[0035]171、173、711、713:天线；
[0036]190、290、790、890:控制器；
[0037]o1～o6、L1～L5:光信号；
[0038]ie1～ie3:初始电信号；
[0039]aj1～aj6:调整电信号；
[0040]am1～am6:放大电信号；
[0041]vi:电压信号；
[0042]re1～re3:接收电信号；
[0043]C1～C4:调整指令；
[0044]205:光生成器；
[0045]220:转阻抗放大器；
[0046]TLS:可变波长光源；
[0047]MUX:复用器；
[0048]IM:调变器；
[0049]LO:本地震荡器；
[0050]EDFA:掺铒光纤放大器；
[0051]DEMUX:分复用器；
[0052]CS:参考信号；
[0053]M1～M3:模块；
[0054]S610～S670、S910～S970:步骤；
[0055]700、8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电混合波束成型的传送器，其特征在于，包括：第一光电转换器，用以将第一光信号转换成第一初始电信号；第一调整电路，耦接所述第一光电转换器，并用以根据所欲天线阵列形成的波束方向图延迟所述第一初始电信号，以输出第一调整电信号；第二光电转换器，用以将第二光信号转换成第二初始电信号；第二调整电路，耦接所述第二光电转换器，并用以根据所述波束方向图延迟所述第二初始电信号，以输出第二调整电信号；以及所述天线阵列，包括：第一天线，耦接所述第一调整电路；以及第二天线，耦接所述第二调整电路，其中所述天线阵列根据所述第一调整电信号及所述第二调整电信号辐射电磁波。2.根据权利要求1所述的光电混合波束成型的传送器，其特征在于，所述第一调整电路更根据所述波束方向图调整所述第一初始电信号的振幅。3.根据权利要求1所述的光电混合波束成型的传送器，更包括：放大电路，耦接所述第一调整电路及所述第一天线，并用以放大所述第一调整电信号，以输出放大电信号，其中所述第一天线根据所述放大电信号辐射。4.根据权利要求1所述的光电混合波束成型的传送器，其特征在于，所述第一调整电信号及所述第二调整电信号的相位不同。5.根据权利要求1所述的光电混合波束成型的传送器，其特征在于，更包括：控制器，耦接所述第一调整电路及第二调整电路，用以设定所欲所述天线阵列形成的所述波束方向图，并据以形成调整指令，其中所述第一调整电路及所述第二调整电路分别根据所述调整指令生成所述第一调整电信号及所述第二调整电信号。6.根据权利要求1所述的光电混合波束成型的传送器，其特征在于，更包括：控制器，耦接所述第一调整电路及所述第二调整电路，用以设定初始相位，并据以形成第二调整指令，其中所述第一调整电路及所述第二调整电路根据所述第二调整指令校正至所述初始相位。7.根据权利要求3所述的光电混合波束成型的传送器，其特征在于，更包括：转阻抗放大器，耦接在所述第一光电转换器与所述第一调整电路之间，其中所述第一光电转换器、所述第一转阻放大器、所述调整电路及所述放大电路一并封装。8.一种光电混合波束成型的接收器，其特征在于，包括：天线阵列，包括：第一天线，用以接收一第一接收电信号；以及第二天线，用以接收一第二接收电信号；第一调整电路，耦接所述第一天线，并用以根据所欲所述天线阵列形成的波束方向图延迟所述第一接收电信号，以输出第一调整电信号；第一电光转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书维，庄涵迪，蔡文才，洪子杰，戴扬，徐绍钧，苏国祯，
申请(专利权)人：稜研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：