專利名稱：采用單調(diào)制器產(chǎn)生光毫米波方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖-無線通信(Radio-over-Fiber,縮寫為R0F)通信系統(tǒng)技 術(shù)領(lǐng)域。(二) 背景技術(shù)目前無線電頻譜資源已非常緊張，適合無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的頻率其實(shí)己分割完 畢，要進(jìn)一步發(fā)展其他無線新技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的頻譜越來越困難，而我們 對信息的需求在不斷加強(qiáng)，現(xiàn)存的無線技術(shù)難以滿足人們對帶寬的要求。第四 代無線接入系統(tǒng)將會(huì)延伸到毫米波段。光纖-無線系統(tǒng)(Radio-Over-Fiber，簡稱為 ROF)將會(huì)成為解決寬帶無線接入最有前景的技術(shù)。ROF系統(tǒng)充分利用光纖的巨 大帶寬以降低成本并結(jié)合無線通信技術(shù)的靈活性，將無線和光網(wǎng)絡(luò)的融合成為 一種既能增加接入網(wǎng)容量和移動(dòng)性，又能降低運(yùn)營成本的新型的接入網(wǎng)絡(luò)。ROF 系統(tǒng)的基本思想是將復(fù)雜的信號(hào)處理單元置于中心站，(Central Station,縮寫 為CS)，而基站(Base Station,簡寫為BS)只包含簡單廉價(jià)的接收器件。各基站 共享中心站的信號(hào)處理單元，減少了昂貴的信號(hào)處理單元數(shù)量，從而簡化了基 站的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)。光毫米波的產(chǎn)生是降低造價(jià)和提高ROF系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。至今為 止，已提出的光毫米波的產(chǎn)生的方法有三種直接強(qiáng)度調(diào)制，外部強(qiáng)度調(diào)制和 遠(yuǎn)程外差。迄今為止，基于外部強(qiáng)度調(diào)制器的光毫米波產(chǎn)生方案具有較高的可 靠性和較低價(jià)特性。已提出三種不同的外部調(diào)制方案來產(chǎn)生光毫米波，如雙 邊帶調(diào)制(Double side-band,縮寫為DSB),單邊帶(Single side band,縮 寫為SSB)，及光載波抑制(Optical carrier suppression,縮寫為0CS)技術(shù)。 其中基于光0CS調(diào)制產(chǎn)生光毫米波的技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約電子器件和光器件的 帶寬。但是目前的光載波抑制技術(shù)產(chǎn)生光毫米波的方案中都必須采用二個(gè)光調(diào) 制器，其中一個(gè)單電極調(diào)制器用于調(diào)制基帶信號(hào)，另一個(gè)雙電極調(diào)制器用于實(shí) 現(xiàn)光載波抑制。這樣就增加了光毫米波產(chǎn)生的成本。為了解決上述問題，我們的方案只采用一個(gè)雙電極調(diào)制器就可以實(shí)現(xiàn)光毫 米波的產(chǎn)生。這樣降低了光毫米波產(chǎn)生的成本，同時(shí)也降低了中心站的成本。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述情況，解決了光載波抑制產(chǎn)生光毫米波所存在的問題，僅 使用一個(gè)調(diào)制器，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低系統(tǒng)的造價(jià)。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的具體方案如下 在中心站中采用一個(gè)電混頻器將偽隨機(jī)序列的基帶信號(hào)與正弦波信號(hào)混
頻，再進(jìn)入光調(diào)制器將混頻的信號(hào)調(diào)制到光載波上。 所述的光毫米波產(chǎn)生方法包括一個(gè)連續(xù)波激光器，用于產(chǎn)生光載波； 一個(gè)電混頻器，用于將基帶信號(hào) 與正弦波信號(hào)實(shí)現(xiàn)混頻； 一個(gè)雙電極調(diào)制器，用于產(chǎn)生光載波抑制信號(hào) 所述的光毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于包括以下步驟 使用連續(xù)波激光器產(chǎn)生光載波；使用電混頻器將基帶信號(hào)與正弦波信號(hào)混頻產(chǎn)生混頻信號(hào)； 光載波信號(hào)進(jìn)入雙電極調(diào)制器；雙電極調(diào)制器由混頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生光載波抑制調(diào)制信號(hào)，從而產(chǎn)生光毫 米波。本發(fā)明還提供了一種光毫米波產(chǎn)生裝置。如圖1所示。 所述的光毫米波產(chǎn)生裝置包括 基帶信號(hào)發(fā)生器l，用于產(chǎn)生電基帶信號(hào)； 電混頻器2，用于將基帶信號(hào)與正弦波信號(hào)混頻； 正弦波發(fā)生器3，用于產(chǎn)生一定頻率的正弦波信號(hào)； 激光器4，用于產(chǎn)生指定波長的單縱模光信號(hào)；偏振控制器5，用于控制激光器輸出光的偏振態(tài)。雙電極調(diào)制器6，用于產(chǎn)生光載波抑制信號(hào)； 所述的光毫米波產(chǎn)生裝置其特征在于包括以下工作過程 基帶信號(hào)發(fā)生器1產(chǎn)生的電基帶信號(hào)與正弦波發(fā)生器2產(chǎn)生的正弦波信號(hào)進(jìn)行混頻后，再進(jìn)入雙電極調(diào)制器6的射頻率輸入端，由連續(xù)波激光器4 產(chǎn)生的單縱模光載波信號(hào)，首先進(jìn)入偏振控制器5，調(diào)節(jié)偏振態(tài)，再進(jìn)入雙電 極調(diào)制器6的光輸入端，光載波信號(hào)在雙電極調(diào)制器6中受到混頻信號(hào)的調(diào) 制，調(diào)制后輸出的光信號(hào)為載波抑制信號(hào)，即為光毫米波，所產(chǎn)生的光毫米 波的頻率為正弦波信號(hào)的二倍。本發(fā)明利用載波抑制原理和電混頻原理，利用了雙電極強(qiáng)度調(diào)制器產(chǎn)生 光毫米波所具有較高可靠性和廉價(jià)特性，結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)。

圖1為本發(fā)明的光毫米波產(chǎn)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明產(chǎn)生的光毫米波頻譜；圖3為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光載波抑制的雙電極調(diào)制器6的連接方式； 圖4為本發(fā)明的光毫米波裝置構(gòu)成的R0F系統(tǒng)的下行鏈路
圖中1- 基帶信號(hào)發(fā)生器2- 電混頻器22—電混頻器3- 正弦波信號(hào)源 33 —正弦波信號(hào)源4- 激光器5- 偏振控制器6- 雙電極調(diào)制器7- 光毫米波產(chǎn)生裝置8- 摻鉺光纖放大器 9一光帶通濾波器 IO—光衰減器ll一單模光纖 12 —光電檢測器 13—低通濾波器 14一誤碼測試儀15 —分支器16 —相移器17 —基站具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)驗(yàn)例子和附圖，對本發(fā)明作具體說明。 由圖1所示，光毫米波產(chǎn)生裝置的各部件分別說明如下 基帶信號(hào)發(fā)生器l，用于產(chǎn)生電基帶信號(hào)；正弦波發(fā)生器2，用于產(chǎn)生射 頻信號(hào)；電混頻器3用于將基帶信號(hào)與射頻信號(hào)混頻產(chǎn)生混頻信號(hào)；本實(shí)施例 中，射頻信號(hào)為5GHZ，也可以為更高的頻率，激光器4，用于產(chǎn)生指定波長的單 縱模光信號(hào)，可以為DFB—LD;偏振控制器5，用于調(diào)節(jié)激光器4輸出的偏振態(tài)， 雙電極調(diào)制器6，用于產(chǎn)生載波抑制調(diào)制信號(hào)，可以為雙電極鈮酸鋰(D-LN-MOD) 調(diào)制器，也可以為雙電吸收強(qiáng)度調(diào)制器；本實(shí)施例子雙電極調(diào)制器6的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)是混頻信號(hào)，輸出信號(hào)為光毫米波信號(hào)，其重復(fù)頻率為IOGHZ，為正弦波發(fā)生 器產(chǎn)生的射頻信號(hào)頻率的二倍。本實(shí)施例中產(chǎn)生的光毫米波的頻譜如圖2所示。 本實(shí)施例中光載波抑制雙電極調(diào)制器6的連接方式，如圖3所示。
數(shù)據(jù)信號(hào)源3的輸出端與分支器15相連接，分支器輸出的一路信號(hào)通過 相移器16產(chǎn)生180度相移，連接到雙電極調(diào)制器2的射頻信號(hào)輸出端，分支 器輸出的另一路信號(hào)直接進(jìn)入雙電極調(diào)制器2的另一個(gè)射頻輸入端。 所述的雙電極調(diào)制器2的直流偏置電壓等于調(diào)制器的半波電壓。 所述的光毫米波產(chǎn)生裝置的具體連結(jié)方式為激光器4與偏振控制器5 輸入端相連，偏振控制器5的輸出端與雙電極調(diào)制器6的光接入端相連，雙 電極調(diào)制器6的電接入端與電混頻器2的輸出端相連，混頻器2的輸入端分 別與基帶信號(hào)發(fā)生器1和正弦波信號(hào)發(fā)生器3相連，正弦波發(fā)生器產(chǎn)生的正 弦波射頻信號(hào)的頻率可以為1 30GHz及以上。所述的光毫米波產(chǎn)生裝置7構(gòu)成的ROF系統(tǒng)的下行鏈路如圖4所示。 所述的ROF系統(tǒng)的下行鏈路包括以下工作過程光毫米波產(chǎn)生裝置7與摻鉺光纖放大器8相連，對光毫米波信號(hào)進(jìn)行放 大，再與光帶通濾波器9相連，對光毫米波進(jìn)行濾波，再進(jìn)入光衰減器10 調(diào)節(jié)光功率，輸出的光毫米波進(jìn)入光纖傳輸鏈路11傳送至基站17。傳輸光 纖為單模光纖SMF—28，在基站中，由光電檢測器12將光毫米波轉(zhuǎn)化為電毫 米波信號(hào)，電毫米波通過電混頻器22與正弦波發(fā)生器33產(chǎn)生的射頻信號(hào)混 頻使信號(hào)下傳，下傳的信號(hào)通過低通濾波器13，由誤碼儀14中檢測到傳的 毫米波。所述的正弦波信號(hào)發(fā)生器33產(chǎn)生的射頻信號(hào)的頻率是正弦波信號(hào)發(fā)生器 3的產(chǎn)生的射頻率信號(hào)的頻率的2倍，本發(fā)明中的所述的方法及裝置適合于頻率為1 40GHZ以及其它頻率的 WDM光纖傳輸無線信號(hào)系統(tǒng)。本發(fā)明采用外部調(diào)制器產(chǎn)生載波抑制調(diào)制方式和電混頻方式產(chǎn)生光毫米 波，使得中心站結(jié)構(gòu)簡單、高穩(wěn)定性和造價(jià)便宜，產(chǎn)生的光毫米波傳輸距離長;總之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能用較低的成本產(chǎn)生高性能光毫米波，使得ROF 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，盡量減少所使用的元器件的數(shù)量，性能穩(wěn)定，容易實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、 一種光毫米波的產(chǎn)生方法，用于為R0F系統(tǒng)的下行鏈路產(chǎn)生可以攜 帶信號(hào)的毫米波，其特征在于所述的方法包括以下步驟利用電混頻器將電基帶信號(hào)與射頻信號(hào)混頻產(chǎn)生混頻率信號(hào)； 使用連續(xù)波激光器產(chǎn)生光載波；光載波信號(hào)進(jìn)入雙電極調(diào)制器并由混頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生載波抑制信號(hào) 形成光毫米波。
2、 根據(jù)權(quán)利1所述的光毫米產(chǎn)生方法，其特征在于采用了電混頻器和雙電極調(diào)制器。
3、 根據(jù)權(quán)利1所述的光毫米波的產(chǎn)生方法，其特征在于雙電極調(diào)制 器處于載波抑制調(diào)制方式。
4、 一種光毫米產(chǎn)生裝置，其特征在于采用了權(quán)利l一3中所述的各種方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種屬于光纖無線(Radio-on-Fiber，縮寫為ROF)通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中的采用一個(gè)光調(diào)制器產(chǎn)生光毫米波的方法和裝置。將基帶電信號(hào)和正弦波射頻信號(hào)進(jìn)行混頻后產(chǎn)生混頻信號(hào)，再將混頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)雙電極調(diào)制器，使調(diào)制器處于載波抑制調(diào)制狀態(tài)，產(chǎn)生重復(fù)頻率為正弦波射頻信號(hào)兩倍的光毫米波，將毫米波通過單模光纖發(fā)送到基站。另外還提供了一種實(shí)現(xiàn)光毫米波產(chǎn)生裝置，可以利用所述的方法產(chǎn)生光毫米波。本發(fā)明比以往的光毫米波產(chǎn)生方法節(jié)約了昂貴的光子器件，并使得ROF系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡單。
文檔編號(hào)G02F1/00GK101144916SQ200610032250
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者余建軍, 忻向軍, 文雙春, 林 陳 申請人:陳 林;余建軍;文雙春