[发明专利]一种基于相移法产生光载SSB调制的毫米波发生器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤无线通信、微波光子技术和频率上转换技术，适用于光纤-无线通信系统技术、微波光子、光纤通信以及雷达等领域。

背景技术

移动通信在经过第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)的发展后，现在正向着宽带宽、高速接入的第三代移动通信技术(3G)或具有多媒体无线传输的第四代移动通信技术(4G)发展。然而，当前的无线通信系统中，微波以下的频段均被占用，为了提高通信容量，避免信道拥挤和相互干扰，就要求无线通信能突破低频波段，从微波波段向更高频率的毫米波段扩展。但是，毫米波的频率较高，比较容易受大气环境的影响，不能实现长距离的传输。基于光纤通信技术的低损耗、不受电磁干扰和海量传输的特点，利用光纤代替大气作为传输媒质来传输毫米波信号，将使目前的移动通信系统达到更高的传输容量，同时实现超长距离的传输。因此，将光纤通信技术融合到无线通信网中就构成了光纤毫米波系统，即ROF(Radio over Fiber)系统。

ROF系统其实就是利用光纤代替大气作为传输媒质来传输信号(如：基带、中频或射频信号)的一种光纤通信与无线通信相结合的传输系统。在ROF系统中，用光纤通信代替传统无线通信中从中心站(CS，Central Station)到基站(BS，BaseStation)的一段微波传输，中心站通过光纤与多个功能简单的基站相连。调制解调、编解码、路由等功能在中心站完成，基站的主要功能是实现光信号和微波信号的转换。在中心站，基带电信号经过电调制器调制到毫米波发生器产生的毫米波上，再送入光调制器，将该复合电信号调制到从毫米波发生器处得到的可再用光载波上，以适用于光纤信道传输。以上这些都在中心站完成。毫米波发生技术是ROF技术的关键技术，在目前已有的毫米波发生技术中，光外差法以其优异的性能成为被人们认为是最成熟的方法。

所谓光外差法就是在光纤中传输两个频率不同的光载波，在发射端由这两个光载波进行差频，产生毫米波。光外差法中最为简单的调制方式是利用外部调制器进行双边带(Double-sideband：DSB)调制，然后利用边带与载波进行差频产生毫米波，但是利用这种方法生成的毫米波会随传输距离而产生周期性的衰减。如果采用单边带(Single-sideband：SSB)调制会避免这种衰减的产生。但是单纯的使用SSB调制会产生一个边带和一个载波，在传输到发射端时只能由边带跟载波进行差频产生毫米波，由于载波跟边带的功率相差太大，会在产生目标频率的毫米波时产生其他不必要的频率分量，滤除这些不必要的频率分量对滤波器的性能要求很高吗，无疑增加了毫米波发生器的复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服SSB调制技术存在的问题，提供一种基于相移法产生光载SSB调制的毫米波发生器。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案：

提供一种基于相移法产生光载SSB调制的毫米波发生器，该发生器包括激光器，3dB耦合器，正弦波信号发生器，光电强度调制器，马赫-曾德尔干涉器，相移器，光纤布拉格光栅(FBG)，光电探测器，发射天线组成。

构成该毫米波发生器的器件间的连接：

激光器的输出端连接第一3dB耦合器的第一端口，第一3dB耦合器的第二端连接第二3dB耦合器的第一端口，第一3dB耦合器的第三端口连接第三3dB耦合器的第一端口。

第二3dB耦合器的第二端口连接第一马赫曾德尔干涉仪的一端，第二3dB耦合器的第三端口连接第一光电调制器的光输入端。

第三3dB耦合器的第二端口连接第二马赫曾德尔干涉仪的一端，第三3dB耦合器的第三端口连接第二光电调制器的光输入端。

第一马赫曾德尔干涉仪的另一端连接第三光电调制器的光输入端；第二马赫曾德尔干涉仪的另一端连接第四光电调制器的光输入端。

正弦波信号发生器的输出分别连接第一光电调制器的电输入端、第二光电调制器的电输入端和相移器的输入端。

相移器的输出端分别连接第三光电调制器的电输入端和第四光电调制器的电输入端。

第一光电调制器的输出端连接第四3dB耦合器的第一端口，第三光电调制器的输出端连接第四3dB耦合器的第二端口；第二光电调制器的输出端连接第五3dB耦合器的第一端口，第四光电调制器的输出端连接第五3dB耦合器的第二端口。

第四3dB耦合器的第三端口连接第六3dB耦合器的第一端口，第五3dB耦合器的第三端口连接第六3dB耦合器的第二端口。