60GHz RoF射频子系统的匹配设计

论文摘要

60GHz光载无线通信（Radio-over-Fiber,缩写为RoF）技术融合了光纤和毫米波两者的优点,既能有效提高毫米波信号的传输距离和减少系统的成本,又能提供大的容量和支持高速率的无线通信业务,因而在多媒体移动通信,固定宽带无线接入网等领域有着广阔的应用前景。本文围绕60GHz-RoF系统中射频子系统的匹配设计及相关技术进行了研究,研究的内容和成果如下：（1）提出了适合于60GHz频段射频子系统的匹配设计方法；提出了一种基于注入锁模和四波混频技术产生倍频毫米波的方法；提出了一种误码率特性可调的光载无线通信系统解调方法；（2）对60GHz-RoF系统中的天线和放大器进行了匹配仿真,仿真结果证实了提出的匹配方法具有可行性；对本文提出的射频子系统方案进行了系统级仿真,仿真结果证明该方案也具有可行性；（3）应用光相位调制器二倍频技术和强度调制器四倍频技术分别搭建了2.8Gb／s／56GHz-RoF实验平台,并验证了该平台的可行性；在相位调制器方案中对于提出的射频子系统方案进行了验证,实验表明：在误码率为1×10-9条件下,56GHz毫米波信号经自由空间传播1.1m后引入的功率代价小于2.5dB；对两种方案的实验结果进行了比较,发现强度调制器方案的误码率性能优于相位调制器方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 毫米波概述
• 1.2.1 毫米波的定义
• 1.2.2 毫米波的特点
• 1.2.3 毫米波通信发展现状
• 1.2.4 60GHz频段的特点及其在RoF中的应用
• 1.3 RoF研究现状及分析
• 1.4 论文研究概述
• 1.4.1 课题的来源及研究意义
• 1.4.2 论文的主要研究内容
• 1.4.3 论文的结构安排
• 1.5 本章小结
• 第2章 理论研究与系统方案设计
• 2.1 匹配设计的理论研究
• 2.2 RoF通信中的新方法
• 2.2.1 基于注入锁模和四波混频技术产生毫米波的方法
• 2.2.2 RoF系统中误码率可控的解调方法
• 2.3 毫米波接收机结构
• 2.3.1 超外差结构
• 2.3.2 零中频结构
• 2.4 射频子系统总体设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 射频子系统的仿真研究
• 3.1 仿真概述
• 3.1.1 仿真目的
• 3.1.2 仿真平台介绍
• 3.2 仿真过程
• 3.2.1 低噪放匹配仿真
• 3.2.2 天线的匹配设计
• 3.2.3 射频子系统仿真
• 3.3 仿真总结
• 3.4 本章小结
• 第4章 ROF系统的实验研究
• 4.1 实验系统构建
• 4.1.1 实验平台组建
• 4.1.2 实验原理
• 4.1.3 实验过程
• 4.2 实验结果分析
• 4.3 实验平台照片
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文及专利