【CN109861645A】一种用于微波宽带通信的倍频器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201910009442.5(22)申请日2019.01.04(71)申请人武汉邮电科学研究院有限公司地址430074湖北省武汉市洪山区邮科院路88号申请人武汉光谷信息光电子创新中心有限公司(72)发明人李维忠　肖希　张宇光　陈代高　王磊　余少华　(74)专利代理机构武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙)42225代理人许小静(51)Int.Cl.H03B19/14(2006.01)(54)发明名称一种用于微波宽带通信的倍频器(57)摘要本发明公开了一种用于微波宽带通信的倍频器，涉及信号处理技术领域，该倍频器包括：调制模块；光滤波器，光滤波器与第一双平行MZM模块以及第二双平行MZM模块连接；光分束器，其与光滤波器连接；与光分束器连接的检测校准单元；调制模块用于接收载波信号以及待倍频处理信号，将待滤波后的调制信号调制在载波信号上，得到调制信号，进而通过光滤波器滤除调制信号中的载波信号，得到滤波后的调制信号，光分束器将滤波后的调制信号分为两路，其中一路传输至检测校准单元，检测校准单元其用于检测滤波后的调制信号，并对调制模块进行校准。本发明能够稳定地对信号进行多倍频处理，并对倍频信号的无杂散动态范围进行校准，得到高质量的倍频信号。权利要求书2页说明书5页附图1页CN109861645A2019.06.07CN109861645A1.一种用于微波宽带通信的倍频器，其特征在于，所述倍频器包括：调制模块(1)，所述调制模块(1)包括相互耦合的第一双平行MZM模块(10)以及第二双平行MZM模块(11)；光滤波器(2)，所述光滤波器(2)与所述第一双平行MZM模块(10)以及所述第二双平行MZM模块(11)连接；光分束器(3)，其与所述光滤波器(2)连接；与所述光分束器(3)连接的检测校准单元(4)；所述调制模块(1)用于接收载波信号以及待倍频处理信号，将待滤波后的调制信号调制在载波信号上，得到调制信号，进而通过所述光滤波器(2)滤除所述调制信号中的载波信号，得到滤波后的调制信号，所述光分束器(3)将所述滤波后的调制信号分为两路，其中一路传输至所述检测校准单元(4)，所述检测校准单元(4)其用于检测所述滤波后的调制信号，并对所述调制模块(1)进行校准。2.如权利要求1所述的倍频器，其特征在于：所述第一双平行MZM模块(10)包括平行的第一子MZM模块(100)以及第二子MZM模块(101)，所述第二双平行MZM模块(11)包括平行的第三子MZM模块(110)以及第四子MZM模块(111)；所述光滤波器(2)与所述第一子MZM模块(100)、所述第二子MZM模块(101)、所述第三子MZM模块(110)以及所述第四子MZM模块(111)连接。3.如权利要求2所述的倍频器，其特征在于：所述第一子MZM模块(100)、所述第二子MZM模块(101)、所述第三子MZM模块(110)以及所述第四子MZM模块(111)均配置独立的射频输入端口和直流偏置电压输入端口。4.如权利要求2所述的倍频器，其特征在于，所述倍频器还包括：信号源模块(5)，其用于发送所述待倍频处理信号；第一电移相器(6)，用于接收所述待倍频处理信号，经过移相处理后，转发至所述第二子MZM模块(101)；可调衰减器(7)，用于接收所述待倍频处理信号，经过衰减处理后，转发至所述第三子MZM模块(110)以及预设的第二电移相器(8)；所述第二电移相器(8)用于接收经过所述可调衰减器(7)处理的所述待倍频处理信号，并转发至所述第四子MZM模块(111)；其中，所述信号源模块(5)将所述待倍频处理信号发送至所述第一子MZM模块(100)、所述第一电移相器(6)、所述可调衰减器(7)以及所述第二电移相器(8)。5.如权利要求4所述的倍频器，其特征在于，所述倍频器还包括：偏振单元(12)，其用于进行90°偏振旋转处理；所述第三子MZM模块(110)以及所述第四子MZM模块(111)通过所述偏振单元(12)与所述光滤波器(2)信号连接。6.如权利要求5所述的倍频器，其特征在于，所述倍频器还包括：光电转换单元(9)，其用于接收所述滤波后的调制信号，实现光电转换，得到倍频信号。7.如权利要求6所述的倍频器，其特征在于，所述光电转换单元(9)包括依次串联的第一光电探测器(90)以及第一跨阻放大器(91)；权　利　要　求　书1/2页2CN109861645A2所述第一光电探测器(90)用于接收所述滤波后的调制信号。8.如权利要求7所述的倍频器，其特征在于，所述检测校准单元(4)包括依次串联的第二光电探测器(40)、第二跨阻放大器(41)、电调滤波器(42)以及功率检测装置(43)。9.如权利要求8所述的倍频器，其特征在于：所述检测校准单元(4)还包括校准模块(44)，其用于接收所述功率检测装置(43)的检测结果，并控制所述第一电移相器(6)、所述第二电移相器(8)、所述第一子MZM模块(100)、所述第二子MZM模块(101)、所述第三子MZM模块(110)以及所述第四子MZM模块(111)的工作电压。10.如权利要求8所述的倍频器，其特征在于：所述校准模块(44)分别与所述第一电移相器(6)、所述第二电移相器(8)、所述第一子MZM模块(100)、所述第二子MZM模块(101)、所述第三子MZM模块(110)以及所述第四子MZM模块(111)电连接。权　利　要　求　书2/2页3CN109861645A3一种用于微波宽带通信的倍频器技术领域[0001]本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种用于微波宽带通信的倍频器。背景技术[0002]随着通信技术的快速发展，无线通信速率越来越高，在无线通信传输系统中，需要高频高动态范围的信号；[0003]传统的无线通信都是基于电器件实现的，但是受限于电器件性能，生成超高频信号，进行高频信号处理方面愈发困难；[0004]而光信号传输带宽大、损耗低、抗干扰能力强，光电结合的微波光子学可以结合光域和电域的优点，更容易实现高速信号的处理，在无线通信中有很广的应用前景；[0005]因此，急需一种基于光信号原理的倍频器来解决上述问题。发明内容[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于微波宽带通信的倍频器，能够稳定地对信号进行倍频处理，不受设备限制，为信号处理工作提供便利。[0007]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：[0008]一种用于微波宽带通信的倍频器，所述倍频器包括：[0009]调制模块，所述调制模块包括相互耦合的第一双平行MZM模块以及第二双平行MZM模块；[0010]光滤波器，所述光滤波器与所述第一双平行MZM模块以及所述第二双平行MZM模块连接；[0011]光分束器，其与所述光滤波器连接；[0012]与所述光分束器连接的检测校准单元；[0013]所述调制模块用于接收载波信号以及待倍频处理信号，将待滤波后的调制信号调制在载波信号上，得到调制信号，进而通过所述光滤波器滤除所述调制信号中的载波信号，得到滤波后的调制信号，所述光分束器将所述滤波后的调制信号分为两路，其中一路传输至所述检测校准单元，所述检测校准单元其用于检测所述滤波后的调制信号，并对所述调制模块进行校准。[0014]在上述技术方案的基础上，所述第一双平行MZM模块包括平行的第一子MZM模块以及第二子MZM模块，所述第二双平行MZM模块包括平行的第三子MZM模块以及第四子MZM模块；[0015]所述光滤波器与所述第一子MZM模块、所述第二子MZM模块、所述第三子MZM模块以及所述第四子MZM模块连接。[0016]在上述技术方案的基础上，所述第一子MZM模块、所述第二子MZM模块、所述第三子MZM模块以及所述第四子MZM模块均配置独立的射频输入端口和直流偏置电压输入端口。[0017]在上述技术方案的基础上，所述倍频器还包括：说　明　书1/5页4CN109861645A4[0018]信号源模块，其用于发送所述待倍频处理信号；[0019]第一电移相器，用于接收所述待倍频处理信号，经过移相处理后，转发至所述第二子MZM模块；[0020]可调衰减器，用于接收所述待倍频处理信号，经过衰减处理后，转发至所述第三子MZM模块以及预设的第二电移相器；[0021]所述第二电移相器用于接收经过所述可调衰减器处理的所述待倍频处理信号，并转发至所述第四子MZM模块；[0022]其中，所述信号源模块将所述待倍频处理信号发送至所述第一子MZM模块、所述第一电移相器、所述可调衰减器以及所述第二电移相器。[0023]在上述技术方案的基础上，所述倍频器还包括：[0024]偏振单元，其用于进行90°偏振旋转处理；[0025]所述第三子MZM模块以及所述第四子MZM模块通过所述偏振单元与所述光滤波器信号连接。[0026]在上述技术方案的基础上，所述倍频器还包括：[0027]光电转换单元，其用于接收所述滤波后的调制信号，实现光电转换，得到倍频信号。[0028]在上述技术方案的基础上，所述光电转换单元包括依次串联的第一光电探测器以及第一跨阻放大器；[0029]所述第一光电探测器用于接收所述滤波后的调制信号。[0030]在上述技术方案的基础上，所述检测校准单元包括依次串联的第二光电探测器、第二跨阻放大器、电调滤波器以及功率检测装置。[0031]在上述技术方案的基础上，所述检测校准单元还包括校准模块，其用于接收所述功率检测装置的检测结果，并控制所述第一电移相器、所述第二电移相器、所述第一子MZM模块、所述第二子MZM模块、所述第三子MZM模块以及所述第四子MZM模块的工作电压。[0032]在上述技术方案的基础上，所述校准模块分别与所述第一电移相器、所述第二电移相器、所述第一子MZM模块、所述第二子MZM模块、所述第三子MZM模块以及所述第四子MZM模块电连接。[0033]在上述技术方案的基础上，所述倍频器还包括：[0034]激光源单元其用于生成所述载波信号。[0035]与现有技术相比，本发明的优点在于：[0036](1)本发明利用马赫增德调制器解决电信号倍频处理难度大的问题，将电信号先转化为光信号进而对光信号进行倍频处理，此方式能够稳定地对信号进行倍频处理，不受设备限制，为信号处理工作提供便利。[0037](2)本发明能够稳定地对信号进行多倍频处理，并对倍频信号的无杂散动态范围进行校准，得到高质量的倍频信号。附图说明[0038]图1为本发明实施例1中用于微波宽带通信的倍频器的结构示意图。[0039]图中：1、调制模块；10、第一双平行MZM模块；100、第一子MZM模块；101、第二子MZM说　明　书2/5页5CN109861645A5模块；11、第二双平行MZM模块；110、第三子MZM模块；111、第四子MZM模块；12、偏振单元；13、激光源单元；2、光滤波器；3、光分束器；4、检测校准单元；40、第二光电探测器；41、第二跨阻放大器；42、电调滤波器；43、功率检测装置；44、校准模块；5、信号源模块；6、第一电移相器；7、可调衰减器；8、第二电移相器；9、光电转换单元；90、第一光电探测器；91、第一跨阻放大器。具体实施方式[0040]术语注释：[0041]MZM：马赫增德调制器。[0042]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。[0043]实施例1[0044]参见图1所示，本发明实施例1提供一种用于微波宽带通信的倍频器，倍频器包括：[0045]调制模块1，调制模块1包括相互耦合的第一双平行MZM模块10以及第二双平行MZM模块11；[0046]光滤波器2，光滤波器2与第一双平行MZM模块10以及第二双平行MZM模块11连接；[0047]光分束器3，其与光滤波器2连接；[0048]与光分束器3连接的检测校准单元4；[0049]调制模块1用于接收载波信号以及待倍频处理信号，将待滤波后的调制信号调制在载波信号上，得到调制信号，进而通过光滤波器2滤除调制信号中的载波信号，得到滤波后的调制信号，光分束