1. 研究目的与意义
人们对无线通信服务的需求多年来一直持续增长,据世界技术、媒体和通信(gtmt)组织统计,世界手机用户数量将在2020年接近76亿,比2011年的54亿用户数量增长41%。换句话说,在2020年的时候,无线设备使用者数占全球总人口的比重将从2011年的87%上升至99%。
无线通信技术起源于19世纪末20世纪初,至今已发展约100余年,在更新换代的过程中,人们对通信技术的要求越来越严苛,而创新技术的发展却开始陷入瓶颈。无线通信系统中,实现局域网的传输速率达gbit/s以上是该领域一大难题。解决该问题最直接有效的办法是在无线传播线路中增大带宽,而目前可用的低频波段频谱已经十分紧张,无线通信系统的使用频谱主要处于800mhz~6ghz频带处,由此可知现阶段10ghz以下的频谱资源已经非常有限了,这个局限性将严重阻碍移动通信的进一步发展。而对30ghz及以上的高频毫米波利用很少,如果能将高频毫米波作为传输信号,不但可以克服频谱资源匮乏的障碍,还能够实现无线宽带的高速接入,这就使得开发高频区域频 谱的工作变得日益迫切。
毫米波就是指波长在1mm~10mm间的微波,与之对应的频率范围是30ghz~300ghz,对于目前的无线通信技术来说,这中间的 270ghz是非常可观的宝贵资源。最关键的是,国际上可免授权使用40~60ghz的毫米波信号,因此近年来全球都对基于高频毫米波的通信技术研究和应用十分关注。
2. 研究内容和预期目标
本课题主要研究的是rof通信系统中光学生成毫米波技术、毫米波信号的外部调制方案。关键点是光学生成毫米波技术的原理、微波光子学重要器件的工作原理。主要研究内容如下:
1、rof通信系统的基本原理、结构、优点和缺陷。
2、几种光学生成毫米波技术,主要包括:直接调制技术、光学外差法、光电振荡器技术、外部调制技术等。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用的研究方法是:首先,通过分解rof通信系统各个模块,了解各个模块的功能;其次,把各个模块综合起来了解整个rof系统的工作原理;然后通过数学运算、公式推导,计算出系统中各个器件的参数;接着,在仿真软件中对系统进行验证;最后,分析仿真结果并给出改进办法。
研究步骤具体如下:
1、阅读相关的论文、书籍,对rof通信系统有一个整体的认知,掌握无线通信、光纤通信相关基础知识。
4. 参考文献
[1]应祥岳,徐铁峰,刘太君,等.基于双平行mzm和hnlf四波混频效应的24倍频光生毫米波技术[j].光电子·激光,2016, 8: 814-818.
[2]应祥岳,徐铁峰,李军,等.基于级联双平行mzm 的16倍频光生毫米波技术[j].光电子·激光,2017, 11: 1212-1217.
[3]王军,光生毫米波倍频技术与传输性能研究[d].西安电子科技大学,2017.
5. 计划与进度安排
(1)2022.3.4-2022.3.31 查阅文献,收集资料,完成开题报告;
(2)2022.4.1-2022.4.14 学习rof技术基础理论及相关软件使用,确定设计方案;
(3)2022.4.15-2022.5.12 完成仿真,并进行结果分析;
