用无源“光学混频”器件,将大功率光信号直接转换为射频信号,实现分布覆盖系统

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发表于 : 2017-3-9 00:23:45 最新回复:2017-03-09 09:21:40
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随着4G的快速发展,各种室内分布系统,无线分布系统大量应用。可以预料,未来5G由于频率更高,需要更加密集的基站和无线分布系统。
 
目前的电缆馈线和光纤拉远这两种主流的无线分布系统,均存在各自的缺点,给大量部署带来困难和成本问题。
 
采用电缆馈送的分布式系统,存在衰耗大,造价高的缺点。而光纤拉远方式,存在远端供电的麻烦。交流供电存在安全隐患和成本高的问题,直流网线供电距离短,可靠性低。
 
下面提出一种改进方案,可以克服上述两种模式的缺点,提高可靠性,简化建设过程,降低造价。
 
如插图所示(由于插图显示太小,可以查看本文最后的附件插图,或右键点击下列插图,另外保存后查看)。

 
众所周知,两个频率不同的振动或波动,进入非线性系统或器件时,会产生混频效应。就电磁信号而言,两个不同频率的电磁波信号,进入非线性器件,会产生各种谐波,以及频率为两个信号频率之差的信号。也会产生频率为两个信号之和的信号。
 
利用这个效应,可以利用类似密集波分复用原理的设备(如图的“分布系统驱动设备” ),产生两种波长的光波。这两个波长的光波可以在普通光纤中传送。两个光波的中心频率之差刚好落在射频范围,比如800M-3GHz
 
这两个光波功率在数瓦至数十瓦,到了远端可以直接在无源器件中混频并形成射频信号,不必使用功率放大器
 
举例来说,图中“波长1”的光波,可以是一个波长固定的参考光波,而“波长2 ”的中心频率比“波长1”高,其中心频率上下的频带即为手机无线信号的频带。两者频率之差,可以设置为手机信号的某个无线载波的频率,比如GSM915MHz
 
两个波长的光波用两根独立的光纤送到远端分布系统。在远端分布系统中,使用一种特殊的无源器件,将两个光波混频。混频后的差频落在GSM指定的频点上,频谱即为传送的GSM信号的频谱,可以直接发射,供手机接收。当然如果光纤的线性足够理想,两个光波也可以在同一根光纤传送。
 
由于混频器是一个非线性器件,还会产生一些谐波以及两个光信号的频率之和的光波。这些电磁波的能量可以充分利用。可以使用专用的电源转换器,将这些杂波转换为直流电源,供接收模块(接收手机上行信号并回传的模块)使用。上行电路需要的电源功率通常很小。这样,光波同时为远端提供了能源,避免了远程供电的额外负担和麻烦。 本帖最后由 jiangxiusi 于 2017-03-09 00:38 编辑

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员Lemon
员Lemon  专家 发表于 2017-3-9 09:21:40 已赞(0) 赞(0)

了解一下,多谢分享~
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