[发明专利]基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统及通信方法

说明书

本发明实施例提供了一种基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统及方法，其中系统包括：光分路器、光相移组件、N个保偏光耦合器、N个光混频器和N个天线单元；方法包括：光分路器接收光调制信号，将光调制信号分路为N路光调制信号；光相移组件对经分路后的光调制信号进行相位调整；N个保偏光耦合器对应将经相位调整后的光调制信号与参考光信号进行耦合；N个光混频器对应将光信号转换为太赫兹频段的调制信号；N个天线单元对应接收并发射太赫兹频段的调制信号。本发明实施例的基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统，能够降低传输至天线的信号的损耗，还能够支持更改数据通信速率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统及通信方法。

背景技术

随着4G移动通信技术的成熟和移动通信系统的不断发展，低频段频谱资源愈加紧缺，现有的通信频段和技术越来越难以满足日益增长的业务需求。而在太赫兹频段，目前仍然存在大量的空闲频谱资源，这些频谱资源使得提供数十吉比特，甚至上百吉比特的无线通信速率服务成为可能。

THz波(太赫兹波)是指包含频率为0.1～10THz的电磁波。太赫兹频段通常具备数十GHz的可用带宽，这意味着可以提供数十至上百吉比特的超高传输速率，可以利用THz波的特点，制造基于THz波的无线通信系统。

对于太赫兹通信系统，高频率的电磁波在自由空间中的路径损耗较大，为了克服较大的路径损耗，往往需要高增益天线，而高增益天线将会导致波束变得很窄。极窄的波束使得发射机和接收机之间的对准变得困难，因此，实用的太赫兹通信系统必须具备波束扫描能力。可以通过调整天线之间的馈电相位差，改变波束方向，从而实现波束扫描。

目前的太赫兹通信系统中，通常采用电子移相器对天线的馈电相位进行调整。但是，电子移相器需设置在系统的光混频器之后、天线之前，光混频器通常基于光电二极管制造，光电转换时损耗很大，再加上电子移相器的损耗，使得传输至天线的信号损耗更大。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统及通信方法，以实现太赫兹通信系统中，降低传输至天线的信号的损耗。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于光学相控的波束可调太赫兹无线通信系统，所述系统包括：光分路器、光相移组件、N个保偏光耦合器、N个光混频器和N个天线单元；所述N为大于1的整数；

所述光分路器，用于接收光调制信号，并将所述光调制信号分路为N路光调制信号；

所述光相移组件，用于接收N路光调制信号，并对经分路后的光调制信号进行相位调整；

所述N个保偏光耦合器，用于对应接收N路经相位调整后的光调制信号，并将所述经相位调整后的光调制信号与参考光信号进行耦合；

所述N个光混频器，用于对应接收N路经耦合后的光信号，并将所述光信号转换为太赫兹频段的调制信号；

所述N个天线单元，用于对应接收所述太赫兹频段的调制信号，并发射所述太赫兹频段的调制信号。

可选地，所述光相移组件包括N个光移相器，所述N个光移相器用于对应接收N路光调制信号，并对对应线路光调制信号进行相位调整。

可选地，所述光调制信号为经光合路器或光复用器复用在一条光纤中传输的调制信号。

可选地，所述装置还包括：相位控制模块，用于将控制信号输入至所述光相移组件，对所述光相移组件中的N个光移相器进行控制。

可选地，所述相位控制模块具体用于：通过开环控制方式或者闭环控制方式，将控制信号输入至所述光相移组件，对所述光相移组件中的N个光移相器进行控制。