[发明专利]基于双电极调制器产生毫米波超宽带脉冲的装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信、超宽带脉冲生成技术、毫米波光学生成技术领域， 具体地讲是一种利用双电极马赫曾德尔调制器产生毫米波超宽带脉冲的装置。

背景技术

超宽带(UWB)技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术，它将 会为无线局域网LAN和个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带 宽并且相对简单的无线通信技术。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的 有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感，发射信号功率谱密度低， 有低截获能力，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。UWB尤其适 用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。2002年2月，美 国联邦通信委员会(FCC)批准了UWB技术用于民用，按照FCC的规定，从 24GHz到60GHz之间毫米波频段的超宽带脉冲，毫米波超宽带脉冲的10dB最 小带宽500MHz，最大功率谱密度(PSD)限制为-41.3dBm/MHz以提高UWB信号 的抗截获能力。但是功率谱密度的限制同样也缩小了UWB信号的覆盖范围， UWB-over-fiber技术能够解决这个问题，即中心站与基站之间通过光纤连接，光 纤具有损耗低以及带宽大的优点，利用光纤传输UWB信号能够轻易的将UWB 信号传送到数百公里之外，这项技术已经成为个人无线局域网的首选技术。产生 毫米波超宽带脉冲的装置，目前未见报导。

发明内容

本发明的初衷是，利用现有的标准光通信器材，提供一种廉价实用方案， 用以生成符合美国电信联盟FCC定义的毫米波频段超宽带脉冲。其核心器件是 双电极马赫曾德尔调制器，调制器上下两臂分别接调制信号，由调制脉冲序列 和微波信号混合而成，通过改变微波信号的延时参数使输出信号存在毫米波谐 波，通过设置调制器参数和调节调制脉冲延时参数及波形参数，由光电二极管 输出毫米波超宽带脉冲信号。

本发明的技术方案：

基于双电极调制器产生毫米波超宽带脉冲的装置，包括：激光器、双电极 马赫曾德尔调制器、第一高斯脉冲序列生成器、第二高斯脉冲序列生成器、微 波信号源、电延时器、电分路器、第一电加法器、第二电加法器和光电二极管。

具体连接方式为：

激光器输出端接双电极马赫曾德尔调制器光载波输入端，微波信号源输出 端接电分路器输入端，电分路器的两个输出端分别接第一电加法器一个输入端 和电延时器输入端，电延时器输出端接第二电加法器的输入端，第一高斯脉冲 序列生成器输出端接第一电加法器另一输入端，第二高斯脉冲序列生成器输出 端接第二电加法器另一输入端，第一电加法器输出端接双电极马赫曾德尔调制 器上臂调制端口，第二电加法器输出端接双电极马赫曾德尔调制器下臂调制端 口，双电极马赫曾德尔调制器输出端口接光电二极管的光输入口；

设置双电极马赫曾德尔调制器的上臂调制电压V_mod1和双电极马赫曾德尔调 制器下臂调制电压V_mod2满足V_mod1＝V_mod2＝Vπ/2；

设置双电极马赫曾德尔调制器的上臂偏置电压V_bias1和双电极马赫曾德尔调 制器的下臂偏置电压V_bias2，满足V_bias1＝0，V_bias2＝V_π/2；V_π为双电极马赫曾德 尔调制器的半波电压；