[发明专利]用于处理太拉赫波的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理收到电磁辐射的方法，该电磁辐射具有频率范围在0.1太拉赫(teraherz)与10太拉赫之间的多个载波并具有调制到这些载波上的信号频率小于50GHz尤其小于1GHz的信息。本发明还涉及一种用于实现该方法的接收机设备。

背景技术

自从大约100年前开始采用用于无线数据传输的首个技术以来，可供传输的带宽已持续增长。如已知的那样，可用于传输的频带宽度取决于载波频率，从而随着频率增大，可用的传输带宽也增大。如今，使用从数千赫至数千兆赫范围内的载波频率。因此，所谓的“无线HD”工作在60GHz载波频率和4Gb/s带宽下。为了能够获得10Gb/s和更高范围内的数据率，将来还要将太拉赫范围内的波用作载波。

借助此类太拉赫波的数据传输的问题在于，电子电路由于自由电子和空穴的寿命而限于小于100GHz＝0.1THz的处理速度，并且因此不被考虑用于处理前述太拉赫范围内的这样高的频率。取而代之的是，光学方法是已知的，其大部分采用混频以从可见光范围达到所述的太拉赫范围。这些方法相对而言较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于创生一种方法，用该方法能够处理包含多个太拉赫波或信道的收到电磁辐射，以使得信号频率能够由简单的检测器来接收并处理。本发明的另一目的在于创生一种用于实现该方法的接收设备。

这些目的是通过具有权利要求1的特征的方法和根据权利要求8的接收设备来达成的。在适用的从属权利要求中陈述本发明的有利的实施例。

本发明的重要的基本思想在于可在0.1太拉赫与10太拉赫之间的频率范围内调谐的滤波器，用该滤波器来从所有存在于空间内的并且可用于数据传输的太拉赫范围内的载波或信道中精确地滤出随后可用下游设备进一步处理的一个载波是可能的。首先，该可调谐滤波器由此提供了在可能存在的许多传输信道中精确地选择一个特定的传输信道的可能性。在这点上，该可调谐滤波器可以借助两个不同的概念来实现：

在一个第一实施例中，在该滤波器中生成频率可在从0.1太拉赫到10太拉赫的频率范围内调谐的参考波。此波被调谐至待接收的载波或者信道的频率，其中该调谐是通过以下方式进行的：在频率上通过混频，尤其是通过差频混频来解调该参考波和这些载波，以使得在解调之后仅留下经调制的信号频率。此频率可以随后在相对简单的用于检测此类频率的尤其采用电子电路的设备中来检查。

该具有频率ω_THz，参考的可调谐参考波本身可以通过从频率为ω_可见，1和ω_可见，2的两个波的混频来生成。有了此参考波，在实效上通过采样谐振的存在来检查抵达的太拉赫范围内的电磁辐射ω_THz，信号。为此目的，对频率ω_THz，参考和ω_THz，信号执行另一混频。在检测到谐振时，即在ω_THz，参考和ω_THz，信号相等时，仅留下可电子地处理的信号频率作为差频信号。在某种程度上，这些谐振由此表示具有载波频率ω_THz+M xω₁的个体传输信道，其中ω_THz表示太拉赫波的基频，ω₁表示两个信道之间的频率间隔，并且M表示信道号，其中M取1与N之间的值，并且N是信道的总数。

这种处理方式可以与被调谐成用于接收载波频率并能够随后接收调制到此载波频率上的信号以及转换这些信号以供输出的无线电接收机的原理相比较。以根据本发明的这种方式，可以为太拉赫波的选择性接收创生一种简单设计的且相应经济的接收机。

在这点上，在特定的实施例中，可以借助由光学装置生成的具有大于0.1THz的频率的基波与由电子装置生成的小于0.1THz的频率范围内的补偿波的混频来生成参考波。进而使用混频装置来组合该基波与补偿波以形成参考波。此实施例可以是有利的，因为使用电子装置来生成并控制补偿波的频率有时更为简单。

因此，生成频率为ω_THz的基波，而电子地调整频率为N xω₁的补偿波。例如，电子本机振荡器可以生成频率为M xω₁的补偿电信号，该补偿电信号被添加至可光学地生成的基波的频率并且随后被用于差频生成。那么，剩余的相对低频的振幅调制就是来自信道M的信息。即使振幅调制不存在，在调制频率、相位和/或极性的其他调制方法下，仅信号分析的末个步骤是不同的。ω₁的典型值为100MHz，而N的典型值为128。