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光载微波/毫米波传输技术研究

作　者: 黄宗杰
导　师: 章献民
学　校: 浙江大学
专　业: 物理电子学
关键词: RoF链路 MZM 稳定控制 EDFA 长距离传输
分类号: TN015
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 52次
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内容摘要

光载微波/毫米波传输(Radio over Fiber, RoF)系统具有非常重要的发展前景。RoF链路具有重量轻、体积小、带宽高、抗干扰能力强和保密性强等优点,使得传输系统的基站和网络结构大大简化,适应了现代通信系统高容量快速率发展的趋势；在军事雷达信号传输系统研究中,RoF传输系统也逐渐被广泛应用。可见,RoF传输系统的研究具有重大的意义。本文分三个部分来介绍RoF传输系统技术。第一部分是RoF链路模型分析,介绍了实验和应用中典型的RoF链路的模型,以及链路中的重要器件,并进行一定的理论分析。第二部分是RoF传输系统的具体设计和实现,包括RoF链路中激光器、马赫-曾德尔电光调制器(Mach-Zehnder modulator, MZM)和光电探测器(photodetector, PD)等重要器件在硬件电路系统中的设计和实现,使系统在-55℃至70℃的温度范围内保持稳定的系统增益,使一阶信号增益持续稳定在最佳状态,并测量分析系统的电气性能。最后是在上述RoF传输系统的基础上进行改进,实现了MZM任意偏置点稳定控制,并加入了掺铒光纤放大器(erbium-doped fiber amplifier, EDFA),使系统适用于长距离传输。通过设计相应的硬件系统进行控制,尽可能地提高系统的射频增益,并进行可靠稳定控制,使系统在一定的温度变化范围内保持在最佳射频增益的状态；本文除了针对系统射频增益进行设计分析之外,还提出设计系统在不同的性能需求下的应用。上述RoF传输系统技术研究实现了高带宽、增益大、稳定性强的传输系统,实验显示,在6GHz到18GHz范围内,系统能在-55℃到70℃有效稳定工作；通过改进,加入EDFA,并对MZM进行有效的稳定控制,可实现更高射频增益的传输系统,可适用于长距离传输。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-14
  1.1 研究目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 本文主要研究内容  11-14
2 RoF链路  14-28
  2.1 RoF链路中的重要器件  14-22
    2.1.1 激光器  14-16
    2.1.2 Mach-Zehnder电光调制器  16-19
    2.1.3 光电探测器  19-20
    2.1.4 耦合器  20
    2.1.5 波分复用器  20-21
    2.1.6 光放大器  21-22
  2.2 RoF链路的调制方式  22-25
    2.2.1 直接调制  22-23
    2.2.2 间接调制  23-25
  2.3 光载微波/毫米波传输(RoF)方案  25-27
  本章小结  27-28
3 RoF系统方案实现  28-57
  3.1 传输系统整体结构  28-30
  3.2 传输系统实现  30-49
    3.2.1 DFB激光器驱动电路  30-34
    3.2.2 MZM偏置控制电路  34-46
    3.2.3 系统可靠性检测电路  46-48
    3.2.4 系统实物图  48-49
  3.3 传输系统的性能测试  49-56
    3.3.1 功率测量  49-50
    3.3.2 射频传输性能测量  50-56
  本章小结  56-57
4. MZM偏置任意点控制及其应用  57-66
  4.1 设计背景介绍  57
  4.2 原理分析  57-60
  4.3 实验分析  60-61
  4.4 应用分析  61-64
  本章小结  64-66
5. 总结与展望  66-67
参考文献  67-71
作者在学期间所获得的科研成果  71

光载微波/毫米波传输技术研究

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