[发明专利]利用马赫‑曾德尔调制器产生八倍频毫米波的装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域和微波技术领域，尤其涉及一种利用光通信技术中比较成熟的基于外调制技术产生高频率毫米波信号的方法。

背景技术

计算机和通信网络的发展将人类社会带入到了信息时代。近年来，互联网业务量的飞速增长以及业务形式的多样化，使得人们不仅仅满足于先前简单的文本、声音、图片传送的通信方式，对视频等多媒体通信的需求越来越高，也越来越迫切，这就对网络的带宽和移动性方面的要求也越来越高。在这种背景下，大容量、高带宽、低损耗、抗电磁干扰、易于维护的光纤通信网成为了很有吸引力的解决高速宽带接入网的方案，另一方面，高灵活性、高移动性的无线通信技术使得通信在任何时候、任何地点成为可能。因此结合了宽带化的光纤通信与高移动性的无线通信，即光载射频通信(RoF)系统，将是未来宽带无线通信的发展方向。

目前，由于全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、无线上网技术(Wi-Fi)、卫星通信等常用无线接入技术的工作波段都集中分布在800MHz、2GHz、2.5GHz和6GHz处，无线通信的频段大都在6G以下，如表1-1所示：

表1-1无线业务频谱分配情况

通信系统 占用频带 广播与电视业务 ＜870MHz 2G 900MHz和1800MHz附近 3G 1885～2025MHz和2110～2200MHz 多路微波有线电视传输 2535MHz～2599MHz 卫星电视 4～8GHz，12～18GHz

这就导致10GHz以下频段的频谱资源非常有限，使未来移动通信的发展变得比较困难，另外现有的无线接入技术的数据传输速率最高也只能达到20Mbps左右，无法满足高速链路接入的需求，因此无线通信系统只能向更高频段发展。通过调查发现，现有的无线通信系统对于30GHz以上的频谱资源利用较少。因此极高频EHF(30-300GHz)将是未来宽带无线接入通信系统的发展方向，此外60GHz频率处有7G的免牌照申请带宽，这就成为了宽带无线 接入的首选频段。

然而，ROF系统中高频毫米波的产生是一个非常关键的问题，传统电域方法很难甚至几乎无法完成非常复杂的极高频毫米波信号的生成，其主要是因为在电域一般使用晶体振荡器通过倍频锁相产生高频毫米波信号，由于电子器件的速率瓶颈和工艺的局限性很难产生高频率、高质量的信号。另外，使用电域方法产生高频毫米波信号对器件有非常高的要求，复杂的加工制作工艺可能会大大降低器件的性能。

现有的毫米波产生方案有光外差法，外调制法，基于非线性效应四波混频效应法和受激布里渊散射法。在所有这些研究方法中，基于铌酸锂马赫曾德尔调制器的外调制方案通常被认为是最为可靠和有效的方法。因为在外调制倍频方法中所使用的本振源和调制器等微波器件的频率响应都大大降低，而且在光电探测器中进行拍频的两个光波均来自同一激光源具有非常好的相位相干性。因此，外调制技术成为了产生毫米波信号的首选技术。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种利用马赫-曾德尔调制器产生八倍频毫米波的方法，使产生高频/极高频信号所需要的设备频率指标大大降低，进而降低了系统成本，并且通过调节射频幅度，可以获得较高的射频杂散抑制比。