專利名稱：一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光載無線通信(radio-over-fiber,縮寫為RoF)技術領域,具體地講是一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)。
背景技術：
隨著科技的不斷進步，人們對信息獲取的要求也在不斷提高，如今無線通信得到普及，但其傳輸速率遠遠不能滿足人們的需求，因此提高傳輸頻率，是增加數(shù)據(jù)帶寬的有效方法，再者，目前無線頻段使用緊張，但高頻毫米波段利用甚少，無線通信頻段的 提高也是一種趨勢。但在無線通信中，頻率增加意味著損耗增加，蜂窩系統(tǒng)中每個小區(qū)的覆蓋范圍將減小，進而需要建設更多的基站，增加成本。為解決這些問題，最有效的方法是采用RoF (radio-over-fiber,縮寫為RoF,又稱光纖無線通信)技術,基站與中心站之間用光纖連接，中心站負責數(shù)據(jù)的處理，基站只負責光電轉(zhuǎn)換，建設成本低，經(jīng)濟上可行。由于RoF系統(tǒng)工作于毫米波段，產(chǎn)生毫米波的技術成為RoF系統(tǒng)的關鍵技術。傳統(tǒng)的RoF系統(tǒng)中，使用多個MZ (Mach-Zehnder)雙電極調(diào)制器只能產(chǎn)生一路毫米波信號[LiJing，Tigang Ning，et al. 60 GHz Radio over Fiber Technology for Wireless Accessby employing Narrow-Angle PSK Modulation. Optics Communications. 2011. 284 3428-3432]，這樣一來，系統(tǒng)的噪聲大，系統(tǒng)的誤碼率高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，現(xiàn)有的RoF系統(tǒng)噪聲大，系統(tǒng)的誤碼率高。提出一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)。中心站采用3個MZ雙電極調(diào)制器來進行調(diào)制，進而產(chǎn)生兩路載有相同調(diào)制信息的毫米波信號，基站將上述兩毫米波信號進行分集發(fā)送，進而降低了系統(tǒng)誤碼率，提高系統(tǒng)性能。本實用新型中系統(tǒng)的低誤碼率特性，使得本系統(tǒng)具有很高的實用價值。解決其技術問題的技術方案一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波ROF系統(tǒng)，包括中心站、鏈路光纖和基站，中心站和基站通過鏈路光纖連接。射頻信號發(fā)生器的輸出端與第一射頻放大器、第二射頻放大器及第三射頻放大器的輸入端連接；激光器的輸出端與第一 MZ雙電極調(diào)制器輸入端連接；第一 MZ雙電極調(diào)制器的一個直流電極與第一偏置電壓源的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第一射頻放大器的輸出端連接，另一個RF電極與第一 n移相器的輸出端連接，第一 n移相器的輸入端與第一射頻放大器的輸出端連接；第一 MZ雙電極調(diào)制器輸出端與第一 3dB f禹合器的輸入端連接,第一 3dB f禹合器的一個輸出端與第二 MZ雙電極調(diào)制器的輸入端鏈接,第一 3dB f禹合器的另一個輸出端與第三MZ雙電極調(diào)制器的輸入端連接；[0011]第二 MZ雙電極調(diào)制器的兩個直流電極接地，一個RF電極與第二射頻放大器輸出端連接，另一個RF電極與第二移相器的輸出端連接，第二移相器的輸入端與第二射頻放大器的輸出端連接;第二 MZ雙電極調(diào)制器的輸出端與強度調(diào)制器的光輸入端連接，對強度調(diào)制器施加二進制基帶調(diào)制信號；第三MZ雙電極調(diào)制器的一個直流電極與第二偏置電壓源的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第三射頻放大器輸出端連接，另一個RF電極與第三移相器的輸出端連接，第三n移相器的輸入端與第三射頻放大器的輸出端連接；強度調(diào)制器的輸出端與第二 3dB耦合器的一個輸入端連接；第三MZ雙電極調(diào)制器的輸出端與第二 3dB稱合器的另一個輸入端連接；第二 3dB稱合器的輸出端與EDFA光纖放大器的輸入端連接，EDFA光纖放大器的輸出端通過鏈路光纖連接到第一交織器的輸入端；第一交織器的一個輸出端與第二交織器的輸入端連接，第一交織器的另外一個輸出端與光纖光柵濾波器的輸入端鏈接；第二交織器的一個輸出端與第一光電轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第一光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與第一濾波器的輸入端連接，第一濾波器的輸出端與第一毫米波放大器的輸入端連接，第一毫米波放大器的輸出端與第一毫米波天線連接；第二交織器的另外一個輸出端與第二光電轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第二光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與第二濾波器的輸入端連接，第二濾波器的輸出端與第二毫米波放大器的輸入端連接，第二毫米波放大器的輸出端與第二毫米波天線連接；光纖光柵濾波器的輸出端與第三光電轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第三光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與第三濾波器的輸入端連接。本實用新型的有益效果具體如下本實用新型將數(shù)據(jù)信息調(diào)制到光載波的四個頻率分量上，并將四個頻率分量分為兩組，分別通過差頻的方式產(chǎn)生兩個攜帶有相同數(shù)據(jù)信息的毫米波信號，并采用分集的方式向外發(fā)送，此方法不濾除任何攜帶有數(shù)據(jù)信息的光波信號，提高了系統(tǒng)效率，同時使用分集技術可以降低系統(tǒng)的誤碼率。

圖I 一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中中心站I、鏈路光纖2、基站3、激光器1-1、射頻信號發(fā)生器1-2、第一MZ雙電極調(diào)制器1-3、第一 3dB耦合器1-4、第二 MZ雙電極調(diào)制器1-5、二進制基帶調(diào)制信號1-6、強度調(diào)制器1-7、第三MZ雙電極調(diào)制器1-8、第二 3dB耦合器1_9、EDFA光纖放大器1_10、第一射頻放大器1-11、第二射頻放大器1-12、第三射頻放大器1-13、第一移相器1-14、第二 31移相器1-15、第三移相器1-16、第一偏置電壓源1-17、第二偏置電壓源1-18、第一交織器3-1、第二交織器3-2、第一光電轉(zhuǎn)換器3-3、第一濾波器3-4、第一毫米波放大器3-5、第一毫米波天線3-6、第二光電轉(zhuǎn)換器3-7、第二濾波器3-8、第二毫米波放大器3-9、第二毫米波天線3-10、光纖光柵濾波器3-11、第三光電轉(zhuǎn)換器3-12、第三濾波器3-13。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例來具體說明本實用新型。[0022]一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波ROF系統(tǒng)，如圖I所示，包括中心站I、鏈路光纖2和基站3，中心站I和基站3通過鏈路光纖2連接。射頻信號發(fā)生器1-2的輸出端與第一射頻放大器1-11、第二射頻放大器1-12及第三射頻放大器1-13的輸入端連接。激光器1-1的輸出端與第一 MZ雙電極調(diào)制器1-3輸入端連接；第一 MZ雙電極調(diào)制器1-3的一個直流電極與第一偏置電壓源1-17的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第一射頻放大器1-11的輸出端連接，另一個RF電極與第一 n移相器1-14的輸出端連接，第一 31移相器1-14的輸入端與第一射頻放大器1-11的輸出端連接。第一 MZ雙電極調(diào)制器1-3輸出端與第一 3dB稱合器1_4的輸入端連接,第一 3dB率禹合器1-4的一個輸出端與第二 MZ雙電極調(diào)制器1-5的輸入端鏈接,第一 3dB稱合器1-4的另一個輸出端與第三MZ雙電極調(diào)制器1-8的輸入端連接。第二 MZ雙電極調(diào)制器1-5的兩個直流電極接地，一個RF電極與第二射頻放大器1-12輸出端連接，另一個RF電極與第二 Ji移相器1-15的輸出端連接，第二 Ji移相器1-15的輸入端與第二射頻放大器1-12的輸出端連接；第二 MZ雙電極調(diào)制器1-5的輸出端與強度調(diào)制器1-7的光輸入端連接，對強度調(diào)制器1-7施加二進制基帶調(diào)制信號1-6。第三MZ雙電極調(diào)制器1-8的一個直流電極與第二偏置電壓源1-18的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第三射頻放大器1-13輸出端連接，另一個RF電極與第三移相器1-16的輸出端連接，第三移相器1-16的輸入端與第三射頻放大器1-13的輸出端連接。強度調(diào)制器1-7的輸出端與第二 3dB耦合器1-9的一個輸入端連接；第三MZ雙電極調(diào)制器1-8的輸出端與第二 3dB耦合器1-9的另一個輸入端連接。第二 3dB耦合器1-9的輸出端與EDFA光纖放大器1_10的輸入端連接，EDFA光纖放大器1-10的輸出端通過鏈路光纖2連接到第一交織器3-1的輸入端；第一交織器3-1的一個輸出端與第二交織器3-2的輸入端連接,第一交織器3-1的另外一個輸出端與光纖光柵濾波器3-11的輸入端鏈接。第二交織器3-2的一個輸出端與第一光電轉(zhuǎn)換器3-3的輸入端連接,第一光電轉(zhuǎn)換器3-3的輸出端與第一濾波器3-4的輸入端連接,第一濾波器3-4的輸出端與第一毫米波放大器3-5的輸入端連接，第一毫米波放大器3-5的輸出端與第一毫米波天線3-6連接；第二交織器3-2的另外一個輸出端與第二光電轉(zhuǎn)換器3-7的輸入端連接，第二光電轉(zhuǎn)換器3-7的輸出端與第二濾波器3-8的輸入端連接，第二濾波器3-8的輸出端與第二毫米波放大器3-9的輸入端連接，第二毫米波放大器3-9的輸出端與第二毫米波天線3-10連接。光纖光柵濾波器3-11的輸出端與第三光電轉(zhuǎn)換器3-12的輸入端連接,第三光電轉(zhuǎn)換器3-12的輸出端與第三濾波器3-13的輸入端連接。所述的第一濾波器3-4、第二濾波器3-8和第三濾波器3_13采用帶通濾波器或隔直濾波器。所述的第一偏置電壓源1-17的輸出電壓Vbiasl = V111,將第一MZ雙電極調(diào)制器1-3
7lV _ ,
偏置于最小傳輸點，第一 MZ雙電極調(diào)制器1-3的調(diào)制系數(shù)為= 2= 0.785，其中，
N n\
Vp_pl為第一射頻放大器1-11輸出射頻信號的峰峰值幅度，Vnl為第一 MZ雙電極調(diào)制器1-3的半波電壓。所述的第二 MZ雙電極調(diào)制器1-5的調(diào)制系數(shù)為
權利要求1.一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)，包括中心站(I)、鏈路光纖(2)和基站(3)，中心站(I)和基站(3)通過鏈路光纖(2)連接，其特征在于 射頻信號發(fā)生器(1-2)的輸出端與第一射頻放大器(1-11)、第二射頻放大器(1-12)及第三射頻放大器(1-13)的輸入端連接； 激光器(1-1)的輸出端與第一 MZ雙電極調(diào)制器(1-3)輸入端連接；第一 MZ雙電極調(diào)制器(1-3)的一個直流電極與第一偏置電壓源(1-17)的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第一射頻放大器(1-11)的輸出端連接，另一個RF電極與第一移相器(1-14)的輸出端連接,第一 n移相器(1-14)的輸入端與第一射頻放大器(1-11)的輸出端連接； 第一 MZ雙電極調(diào)制器(1-3)輸出端與第一 3dB f禹合器(1-4)的輸入端連接,第一 3dB率禹合器(1-4)的一個輸出端與第二 MZ雙電極調(diào)制器(1-5)的輸入端鏈接,第一 3dB f禹合器(1-4)的另一個輸出端與第三MZ雙電極調(diào)制器(1-8)的輸入端連接； 第二 MZ雙電極調(diào)制器(1-5)的兩個直流電極接地，一個RF電極與第二射頻放大器(1-12)輸出端連接,另一個RF電極與第二移相器(1-15)的輸出端連接,第二 n移相器(1-15)的輸入端與第二射頻放大器(1-12)的輸出端連接；第二 MZ雙電極調(diào)制器(1-5)的輸出端與強度調(diào)制器(1-7)的光輸入端連接，對強度調(diào)制器(1-7)施加二進制基帶調(diào)制信號(1-6)； 第三MZ雙電極調(diào)制器(1-8)的一個直流電極與第二偏置電壓源(1-18)的輸出端連接，另外一個直流電極接地，一個RF電極與第三射頻放大器(1-13)輸出端連接，另一個RF電極與第三n移相器(1-16)的輸出端連接，第三移相器(1-16)的輸入端與第三射頻放大器(1-13)的輸出端連接； 強度調(diào)制器(1-7)的輸出端與第二 3dB耦合器(1-9)的一個輸入端連接；第三MZ雙電極調(diào)制器(1-8)的輸出端與第二 3dB耦合器(1-9)的另一個輸入端連接； 第二 3dB耦合器(1-9)的輸出端與EDFA光纖放大器(1_10)的輸入端連接，EDFA光纖放大器(1-10)的輸出端通過鏈路光纖(2)連接到第一交織器(3-1)的輸入端；第一交織器(3-1)的一個輸出端與第二交織器(3-2)的輸入端連接，第一交織器(3-1)的另外一個輸出端與光纖光柵濾波器(3-11)的輸入端鏈接； 第二交織器(3-2)的一個輸出端與第一光電轉(zhuǎn)換器(3-3)的輸入端連接,第一光電轉(zhuǎn)換器(3-3)的輸出端與第一濾波器(3-4)的輸入端連接,第一濾波器(3-4)的輸出端與第一毫米波放大器(3-5)的輸入端連接，第一毫米波放大器(3-5)的輸出端與第一毫米波天線(3-6)連接；第二交織器(3-2)的另外一個輸出端與第二光電轉(zhuǎn)換器(3-7)的輸入端連接，第二光電轉(zhuǎn)換器(3-7)的輸出端與第二濾波器(3-8)的輸入端連接，第二濾波器(3-8)的輸出端與第二毫米波放大器(3-9)的輸入端連接，第二毫米波放大器(3-9)的輸出端與第二毫米波天線(3-10)連接； 光纖光柵濾波器(3-11)的輸出端與第三光電轉(zhuǎn)換器(3-12)的輸入端連接,第三光電轉(zhuǎn)換器(3-12)的輸出端與第三濾波器(3-13)的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波ROF系統(tǒng)，其特征在于 所述的第一濾波器(3-4)、第二濾波器(3-8)和第三濾波器(3-13)采用帶通濾波器或隔直濾波器。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波ROF系統(tǒng)，其特征在于 所述的第一偏置電壓源(1-17)的輸出電壓Vbiasl = Vnl,將第一MZ雙電極調(diào)制器(1-3) 偏置于最小傳輸點，第一 MZ雙電極調(diào)制器(1-3)的調(diào)制系數(shù)為
專利摘要一種3MZ雙電極調(diào)制器雙路毫米波RoF系統(tǒng)，涉及光載無線通信領域。解決了現(xiàn)有RoF系統(tǒng)噪聲大、誤碼率高的問題。本系統(tǒng)第一MZ雙電極調(diào)制器分別與激光器、第一偏置電壓源、第一射頻放大器、第一π移相器、地、第一3dB耦合器輸入接。第二MZ雙電極調(diào)制器分別與第二射頻放大器、第二π移相器、強度調(diào)制器、地、第一3dB耦合器輸出接。第三MZ雙電極調(diào)制器分別與第三射頻放大器、第三π移相器、第二偏置電壓源、地、第一3dB耦合器輸出、第二3dB耦合器輸入接。第二交織器一路輸出通過第一光電轉(zhuǎn)換器、第一濾波器、第一毫米波放大器與第一毫米波天線接，另路通過第二光電轉(zhuǎn)換器、第二濾波器、第二毫米波放大器與第二毫米波天線接。系統(tǒng)用于噪聲小、誤碼率低的RoF系統(tǒng)。
文檔編號H04L1/00GK202513931SQ201220001198
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月3日 優(yōu)先權日2012年1月3日
發(fā)明者寧提綱, 李晶, 李超, 楊龍, 油海東, 裴麗, 陳宏堯 申請人:北京交通大學