一种高效经济的毫米波RoF系统

摘要

一种高效经济的毫米波RoF系统，涉及光载无线通信领域。解决了现有RoF系统效率低、成本高的问题。本系统的激光器一路经第一3dB耦合器、第一MZ双电极调制器、第一强度调制器、第二3dB耦合器、第一EDFA光纤放大器、交织器、第一光电转换器、第一毫米波放大器与第一毫米波天线接；另一路经第一3dB耦合器、第二MZ双电极调制器、第二3dB耦合器、第一EDFA光纤放大器、交织器、三端口环形器、光纤光栅、第二光电转换器、乘法器与第二毫米波天线接；本发明主要用于实现高效率、低成本的RoF系统。

主权项

一种高效经济的毫米波RoF系统，包括中心站（1）、上行链路光纤（2‑2）、下行链路光纤（2‑1）和基站（3），中心站（1）和基站（3）通过上行链路光纤（2‑2）、下行链路光纤（2‑1）连接，其特征在于：射频信号发生器（1‑2）的输出端与第一射频放大器（1‑13）及第二射频放大器（1‑14）的输入端连接；激光器（1‑1）的输出端与第一3dB耦合器（1‑3）的输入端连接；第一3dB耦合器（1‑3）的一个输出端与第一MZ双电极调制器（1‑4）输入端连接；第一MZ双电极调制器（1‑4）的一个直流电极与第一偏置电压源（1‑17）的输出端连接，另外一个直流电极接地，一个RF电极与第一射频放大器（1‑13）的输出端连接，另一个RF电极与第一π移相器（1‑15）的输出端连接，第一π移相器（1‑15）的输入端与第一射频放大器（1‑13）的输出端连接；第一MZ双电极调制器（1‑4）的输出端与第一强度调制器（1‑5）的光输入端连接，对第一强度调制器（1‑5）施加二进制基带调制信号（1‑6）；第一3dB耦合器（1‑3）的另外一个输出端与第二MZ双电极调制器（1‑7）输入端连接；第二MZ双电极调制器（1‑7）的两个直流电极接地，一个RF电极与第二射频放大器（1‑14）的输出端连接，另一个RF电极与第二π移相器（1‑16）的输出端连接，第二π移相器（1‑16）的输入端与第二射频放大器（1‑14）的输出端连接；第一强度调制器（1‑5）的输出端与第二3dB耦合器（1‑8）的一个输入端连接；第二MZ双电极调制器（1‑7）的输出端与第二3dB耦合器（1‑8）的另一个输入端连接；第二3dB耦合器（1‑8）的输出端与第一EDFA光纤放大器（1‑9）的输入端连接，第一EDFA光纤放大器（1‑9）的输出端通过下行链路光纤（2‑1）连接 到交织器（3‑1）的输入端；交织器（3‑1）的一个输出端与第一光电转换器（3‑2）的输入端连接，第一光电转换器（3‑2）的输出端与第一毫米波放大器（3‑3）的输入端连接，第一毫米波放大器（3‑3）的输出端与第一毫米波天线（3‑4）连接；三端口环形器（3‑5）的第一端口（3‑5‑1）与交织器（3‑1）的另一个输出端相连，第二端口（3‑5‑2）与光纤光栅（3‑6）的输入端相连，第三端口（3‑5‑3）与第二强度调制器（3‑10）的光输入端连接；光纤光栅（3‑6）的输出端与第二光电转换器（3‑7）的输入端连接，第二光电转换器（3‑7）的输出端与乘法器（3‑8）的一个输入端连接，乘法器（3‑8）的另一个输入端与第二毫米波天线（3‑12）连接；乘法器（3‑8）的输出端与第一低通滤波器（3‑9）的输入端连接，第一低通滤波器（3‑9）的输出端与第二强度调制器（3‑10）的电输入端连接，第二强度调制器（3‑10）的输出端与第二EDFA光纤放大器（3‑11）的输入端连接；第二EDFA光纤放大器（3‑11）的输出端通过上行链路光纤（2‑2）连接到第三光电转换器（1‑10）的输入端，第三光电转换器（1‑10）的输出端与第二低通滤波器（1‑11）的输入端连接，第二低通滤波器（1‑11）的输出为上行基带信号（1‑12）；激光器（1‑19）产生中心频率为F的光波信号，射频信号发生器（1‑2）产生中心频率为f的射频信号；第一MZ双电极调制器（1‑4）输出的光波信号主要包括两个频率分量：F‑f和F+f；第二MZ双电极调制器（1‑7）输出的光波信号主要包括三个频率分量：F‑2f、F和F+2f；经第一强度调制器（1‑5）调制之后，使得频率分量F‑f和F+f都携带有数 据信息；经过交织器（3‑1）之后分为两路信号，第一路信号包括两个频率分量：F‑f和F+f，此两个频率分量都携带有数据信息，第二路信号包括三个频率分量：F‑2f、F和F+2f，此三个频率分量不携带有数据信息；第一路信号经过第一光电转器（3‑2）差频后即产生携带有数据信息的毫米波信号，中心频率为2f；第二路信号经过光纤光栅（3‑6）反射掉一个频率分量之后仅包括两个频率分量：F和F+2f，经过第二光电转器（3‑7）差频后即产生基站3的本地毫米波信号，中心频率为2f；经过光纤光栅（3‑6）反射的频率分量从三端口环形器（3‑5）的第三端口（3‑5‑3）输出，作为基站（3）的光载波。