[发明专利]用于产生中频信号的具有鉴频器和波分多路复用的通信装置和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，且更特定来说涉及光学频率转换和相关方法。

背景技术

典型无线通信系统包括彼此交换数据的多个无线通信装置。在一些无线通信系统中(举例来说，基础架构网络)，系统可进一步包括用于管理无线通信装置之间的通信的无线基站。换句话说，各系统内通信将通过无线基站进行交换。在其它无线通信系统(举例来说，网状网络(mesh network)和特用(ad hoc)无线网络)中，可省略无线基站，即，无线通信装置可彼此直接通信。

在特定高频率(例如极高频率(EHF)频带，即，30GHz到300GHz)中，在此频带下操作的通信系统可具有一些缺点。举例来说，通过同轴电缆发射信号可招致大的衰减效应。在这些应用中，可需要线内(inline)放大器以补偿此衰减。此外，在使用RF装置的应用中，组件的大小、重量和功率(SWaP)可增加到非所要水平。此外，下游接收器处理(例如下变频转换和信号寻址)可为困难的。特定来说，下游处理的线性可变差。

解决EHF通信系统中的这些缺点的一个方法可包括使用光学组件来用于处理组件。这些系统的优点可包括在无RF应用中的信号降级的情况下从远程位置发射高频率信号的能力。

举例来说，如在小罗根(Logan，Jr.)的美国专利第5,710,651号中所揭示，EHF通信系统包括远程天线站、发射器/接收器站和将所述站耦合在一起的光纤。这些站包括用于将所发射的光学信号转换到电信号的光二极管和与光学调制器成对以将所接收的EHF信号转换到光学信号的激光器。

然而，例如此的光学应用可具有特定缺点。举例来说，系统可遭受色散引发的信号衰落。特定来说，光学外差方法可受限于激光源的相位噪声。

发明内容

鉴于前述背景，因此本发明的目的是提供一种提供稳健频率转换的通信装置。

根据本发明的此目的和其它目的、特征和优点通过包括发射器装置的通信装置提供，所述发射器装置包括：第一光源和第二光源，其经配置以产生在相应不同第一光学波长和第二光学波长的第一光学载波信号和第二光学载波信号；第一光学耦合器(例如，波分多路复用器)，其耦合到所述第一光源和所述第二光源；和第一调制器，其耦合到所述第一光学耦合器且经配置以使用射频(RF)输入信号调制包括所述第一光学载波信号和所述第二光学载波信号的组合载波信号。通信装置也包含耦合到发射器装置的光学波导和耦合到所述光学波导的接收器装置。接收器装置包含：第二调制器，其经配置以使用本机振荡器(LO)信号进一步调制经调制的组合载波信号；和调频调相(FM-PM)鉴频器，其耦合到第二调制器且经配置以基于LO信号将经调制的组合载波信号转换到强度调制组合载波信号。接收器装置包含：第二光学耦合器(例如，波分多路复用器)，其耦合到所述FM-PM鉴频器且经配置以产生第一强度调制载波信号和第二强度调制载波信号；和光学到电气转换器，其耦合到第二光学耦合器且经配置以基于第一强度调制载波信号和第二强度调制载波信号而产生中频(IF)信号。有利地，RF输入信号可以大于典型装置中的线性度进行转换。

另一方面涉及一种对RF输入信号进行频率转换的方法。所述方法包含：产生在相应不同第一光学波长和第二光学波长的第一光学载波信号和第二光学载波信号；使用第一光学耦合器多路复用所述第一光学载波信号和所述第二光学载波信号；和使用RF输入信号调制包括所述第一光学载波信号和所述第二光学载波信号的组合载波信号。所述方法包含：使用LO信号进一步调制经调制的组合载波信号；基于LO信号且使用FM-PM鉴频器将经调制的组合载波信号转换到强度调制组合载波信号；使用耦合到FM-PM鉴频器的第二光学耦合器产生第一强度调制载波信号和第二强度调制载波信号；和将所述第一强度调制载波信号和所述第二强度调制载波信号转换为IF电信号。

附图说明

图1是根据本发明的通信装置的示意图。

图2是图1的通信装置的更详细示意图。

图3是根据本发明的通信装置的另一实施例的示意图。

图4是根据本发明的通信装置的示意图。

图5是图4的通信装置的更详细示意图。

具体实施方式

现将参考附图(其中展示本发明的优选实施例)在下文中更全面地描述本发明。然而，本发明可以许多不同形式体现且不应理解为限制于本文阐述的实施例。更确切的说，提供这些实施例使得本发明将是透彻且完整的，且将本发明的范围完整地传达给熟习此项技术者。贯穿全文，相同数字指代相同元件，且使用单引号和双引号来指示替代实施例中的相似元件。