基于U波段光波产生频率可调谐的微波载波

【目的】具有可调谐能力的高频微波载波(GHz)在第五代移动通信技术(5G)/第六代移动通信技术(6G)无线网络、雷达系统和卫星通信领域中有着广泛的应用。由于比较简单的系统结构、大带宽和低损耗的优点,基于光子技术生成高频可调谐微波载波的技术方案吸引了国内外研究团队的广泛关注。由于目前C波段有着成熟的商用器件,因此目前光生微波实验多在C波段进行。随着波分复用(WDM)—光载射频(ROF)技术借助WDM系统在光频域的合/分波来灵活实现微波频段的合/分波,利用ROF系统采用光生微波技术来简化基站配置,使得C波段的有限带宽资源(35 nm, 1 530~1 565 nm)越来越紧张。因此,光生微波技术的研究有着向更宽光谱范围扩展的驱动力。U波段可以提供宽至50 nm(1 625~1 675 nm)的信道带宽来缓解C波段的信道利用压力。在U波段,标准单模光纤已实现低至0.195 dB/km(@1 625 nm)的光功率损耗,特别是,掺铥光纤放大器在U波段也可实现达到18.7 dB(@1 655 nm)的大带宽增益。因此,基于标准单模光纤的WDM系统可向U波段扩展,从而促使WDM-ROF技术向这一波段延伸,进而带动光生微波技术向U波段拓展。文章研究了U波段的光生微波技术。【方法】从数学模型上看,现有光生微波技术对所应用的光载波波段是透明的,只需选择对应工作波段的光子学器件就可在任意波段使用这些方法来产生微波载波。从原理上看,C波段的光子学器件(如偏振控制器、相位调制器(PM)和光纤移相器(FPS)等)可以工作在U波段,这些器件的工艺技术成熟并易于购置。因此,文章采用C波段的PM、FPS和光耦合器等光子学器件,基于U波段光载波搭建了光生微波载波系统。【结果】最终基于该系统产生了调谐范围覆盖7.5~12.0 GHz、杂散抑制比达29.6~35.2 dB的可调谐微波载波。【结论】文章通过公式原理分析和实验验证,实现了将光生微波载波技术的工作波段扩展至U波段。

下一代铁路移动通信中公专网系统间干扰协调的研究

针对下一代铁路移动通信技术中公专网系统间存在频率干扰的情况,研究干扰产生的原因、发生干扰的场景并分析抑制干扰采用的方法,研究3GPP中基站隔离度的要求并给出公转网无线系统部署要求,以及驻波比(VSWR)、带外信号抑制比和滤波器插入损耗等参数相互制约的关系,通过仿真得出三者间的关系以及铁路专网无线通信系统滤波器指标要求。

UWB-SAR抑制RFI算法性能评估与测试

参数化方法是实现UWB -SAR抑制RFI的重要手段。为评估抑制RFI算法的实际性能 ,利用UWB -SAR实验系统的实测数据 ,从干扰抑制能力和脉冲压缩性能改善两个方面对几种主要算法进行了比较分析。结果表明 ,在干扰能量抑制比和脉冲压缩指标度量下 ,几种典型的参数化算法都能显著提高接收信号的信干比 ,而基于正弦波模型的算法略优于基于AR模型的算法。

感应无线数据通信中同频干扰抑制

工业现场电气设备产生的与通信载波频率相同或相近的噪声干扰(简称同频干扰),严重地制约了感应无线数据通信的应用发展。提出了采用双传输线与单接收天线同间距交叉的感应无线数据通信同频干扰抑制技术,通过原理阐述和实验分析,表明该技术能够有效地抑制同频干扰噪声,提高信噪比。

无光滤波六倍频微波信号产生的系统设计

基于两个级联偏振调制器,提出了一种高频谱纯度、稳定的六倍频微波信号产生方法。该方法通过适当调整偏振片的偏振方向、射频驱动信号电压和相位,实现无光滤波器条件下、任何波段六倍频微波信号的产生。利用Optisystem平台搭建的仿真系统,以S波段4GHz信号为例,验证了该设计系统产生的六倍频信号质量,并分析了非理想射频驱动电压和相位对六倍频信号质量的影响,结果表明:该设计系统能产生最大光边带抑制比、射频无杂散抑制比分别为21.3,15.2dB的六倍频微波信号;且非理想驱动电压和相位差的偏离应控制在理想值±5%的范围之内。

基于级联MZM倍频系数可调高频微波信号光产生方法

理论分析了在不改变光滤波器的条件下,通过设置级联马赫曾德尔调制器的直流偏置点和调制指数,实现最小光边带抑制比和最小杂散抑制比分别为45.48dB和39.46dB,倍频系数为2k(k=1,2,…,6)的高频微波信号产生.在此基础上,分析了马赫曾德尔调制器直流偏置点、射频调制信号幅度和初始相位差等因素变化对边带选取性能的影响,并进行了相应的仿真实验,实验结果验证了该方法的可行性和有效性.

开环载波抑制设计方法研究

分析了射频发射机中影响载波抑制(CSR)特性的因素,提出相应的解决方法。为验证该设计方法,设计了一款含锁相环频率合成器的射频发射机,并进行流片。实验结果表明,在不进行任何修调和校准的情况下,载波抑制比常温可达到42dBc,在-40℃～85℃温度范围内达到40～50dBc,验证了该方法理论分析的正确性以及实现方法的可行性和实用性。

一种RFID读写器载波泄露消除的技术

为了消除接收回路的泄露载波,提出采用接收机输入端泄露载波对消的方法。在读写器电路中加入衰减器和移相器电路,由接收信号强度检测电路控制单片机来调整相应衰减量和相移量以消除在接收机输入端泄露的载波。在工作频带内,仿真的泄露载波抑制度达到了91 dB,提高了读写器接收灵敏度,增加了读写距离。

基于级联外调制器的六倍频微波信号的光学生成技术研究

提出并实验验证了一种基于级联偏振调制器(PolM)和双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)的六倍频微波信号的光学生成方法。PolM在射频(RF)信号调制下,会产生多个光边带,通过调节偏振控制器(PC)和检偏器仅获得奇数阶边带,然后通过DPMZM,其中一子MZM调制RF信号,工作在最大传输点(MATP),另一子MZM不调制RF信号,从而抑制掉一阶边带,保留三阶边带,经光电探测器(PD)拍频获得六倍频微波信号。仿真结果表明,在不利用任何光、电滤波器的情况下,调制器消光比为理想状态(100dB)时,RF杂散抑制比(RFSSR)为34dB。即使消光比为非理想状态(30dB)时,生成微波信号的RFSSR仍可以达到21dB。理论分析和实验结果均验证了方案的可行性。

基于外调制器的可控八倍频光载毫米波生成技术研究

采用了二加一的结构,提出了一种基于三并联集成马赫-曾德尔调制器(MZM)、可应用于毫米波光载无线通信(RoF)系统的新型高质量八倍频光载毫米波信号生成方案。该方案通过利用两个子马赫-曾德尔调制器(subMZMs)间射频(RF)驱动信号的电相位差为90来很好地消除两种冗余边带,再使用第三个子马赫-曾德尔调制器(sub-MZM)的偏压调整来获取最佳信号。仿真结果表明在不采用任何光或电滤波器的情况下,常规消光比(30dB)时,射频杂散抑制比(RFSSR)可以达到38.3315dB。而在理想消光比(100dB)时,光边带抑制比(OSSR)最高可达61.22878dB。该方案在理想和常规消光比下均能得到高质量的毫米波信号。