CN109983717B

CN109983717B - 针对波导通信信道的色散补偿

Info

Publication number: CN109983717B
Application number: CN201780072242.3A
Authority: CN
Inventors: G·C·多吉阿米斯; E·科亨; S·N·奥斯特; T·卡姆嘎因
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: WO2018118338A1; US10404499B2; CN109983717A; US20180183522A1; DE112017006522T5

Abstract

本公开的实施例可以涉及发送器，该发送器包括基带色散补偿器以对输入信号执行基带色散补偿。实施例还可以包括接收器，该接收器包括射频(RF)色散补偿器以执行RF色散补偿。实施例还可以包括与发送器和接收器耦合的电介质波导，电介质波导用于将RF信号从发送器传送到接收器。可以描述和/或要求保护其他实施例。

Description

针对波导通信信道的色散补偿

相关申请

本申请要求享有于2016年12月22日提交的题为“DISPERSION COMPENSATION FORWAVEGUIDE COMMUNICATION CHANNELS”的美国申请15/388,564的优先权。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电介质波导领域，并且更具体地，涉及针对其中信号的色散的补偿。

背景技术

随着越来越多的设备变得互连，并且用户消耗更多数据，对服务器提供该数据的需求可能持续增长。这些需求可以包括例如增加的数据速率、具有更长互连的交换架构、降低的成本和功率竞争解决方案。

对于在服务器和高性能计算机中的中程传输，在毫米(mm)波频率范围内工作的电介质波导可以提供关于光学和/或电子结构的性能和成本优势。如本文使用的，“中程”可以指代大约1米(m)至大约5m的传输范围。可以通过利用可用频率带宽来实现处于毫米波频率范围的期望数据速率。例如，在从100千兆赫兹(GHz)到140GHz的40GHz带宽上操作的无线电或收发器可以利用正交相移键控(QPSK)调制方案递送大约40千兆比特每秒(Gbps)的数据速率。如果使用正交幅度调制16(QAM16)调制方案，则相同的无线电可以在相同的频率范围上递送高达80Gbps。

在无线电波导(radio-over-waveguide)应用中，其中无线电波通过电介质波导传输，在宽频率范围上操作的单模波导可能经历根据中程上频率的变化的组延迟响应。这种色度色散可能导致符号间干扰，因为在不同波长上承载的数字信号以不同的速度经过相同的波导。

附图说明

通过以下具体实施方式，结合附图，将容易地理解实施例。为了便于理解本说明书，相同的附图标记表示相同的结构元件。通过示例而非限制的方式，在附图的图中说明了实施例。

图1描绘了根据各种实施例的具有电介质波导的示例系统。

图2描绘了根据各种实施例的与电介质波导相关联的示例色散图。

图3描绘了根据各种实施例的示例发送器。

图4描绘了根据各种实施例的示例接收器。

图5描绘了根据各种实施例的替代示例接收器。

图6描绘了根据各种实施例的替代示例接收器。

图7描绘了根据各种实施例的示例计算设备。

图8描绘了根据各种实施例的替代示例接收器。

具体实施方式

本公开的实施例可以涉及发送器，该发送器包括基带色散补偿器，以对输入信号执行基带色散补偿。然后可以通过电介质波导的方式将经补偿的信号从发送器发送至接收器。然后，接收器可以包括射频(RF)色散补偿器和/或基带色散补偿器，以执行RF色散补偿。以这种方式，系统可以减少和/或消除色度色散的影响。

在下面的描述中，将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实现方式的各个方面，以将他们的工作实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本公开的实施例可以仅利用所描述的方面中的一些方面来实践。出于解释的目的，阐述了具体的数字、材料和配置以便于提供对说明性实现方式的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，本公开的实施例可以在没有具体细节的情况下实践。在其他实例中，省略或简化了公知的特征以便不模糊说明性实现方式。

在下面的具体实施方式中，参考构成了其一部分的附图，在附图中相同的附图标记始终表示相同的部分，并且其中通过说明的方式示出了可以实践本公开的主题的实施例。应该理解的是，可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构或逻辑改变。因此，以下具体实施方式不应被认为具有限制意义，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物限定。

出于本公开的目的，短语“A和/或B”表示(A)，(B)或者(A和B)。出于本公开的目的，短语“A，B和/或C”表示(A)，(B)，(C)，(A和B)，(A和C)，(B和C)或者(A，B和C)。

说明书可以使用基于透视的描述，例如，顶部/底部、里面/外面、上面/下面等。这些描述仅用于促进讨论，而不旨在将本文描述的实施例的应用限制于任何特定方向。

说明书可以使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，其可以各自指代相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。

本文可以使用术语“与……耦合”及其衍生物。“耦合”可以表示以下中的一个或多个。“耦合”可以表示两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”还可以表示两个或更多个元件彼此间接接触，但仍然彼此协作或交互，并且可以表示一个或多个其他元件耦合或连接在称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或更多个元件直接接触。

在各种实施例中，短语“第一层形成、沉积或以其他方式设置在第二层上”可以表示第一层形成、沉积、生长、粘合或以其他方式设置在第二层上方，并且第一层的至少一部分可以与第二层的至少一部分直接接触(例如，直接物理接触和/或电接触)或间接接触(例如，在第一层与第二层之间具有一个或多个其他层)。

如本文使用的，术语“模块”可以指代以下各项，是以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或组)和/或存储器(共享的、专用的或组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适的组件。

图1描绘了根据各种实施例的具有电介质波导115的示例系统100。具体地，系统100可以包括发送器105和接收器110。发送器105可以被配置为通过电介质波导115发送信号。电介质波导115也可以被称为“波导信道”。

更具体地，发送器105可以被配置为接收在基带频率范围内的信号。例如，发送器105可以耦合到能够生成信号并且将信号传送到发送器105的计算设备。在其他实施例中，发送器105可以是生成信号的计算设备的元件。基带频率范围可以是例如在大约1兆赫兹(MHz)与大约50GHz之间。然后，发送器105可以将信号从基带频率范围上变频到射频(RF)频率范围。RF频率范围可以是例如在大约30GHz与大约900GHz之间。在一些实施例中，在大约30GHz与大约300GHz之间的RF频率范围可以称为毫米波频率范围。在一些实施例中，在大约300GHz与大约900GHz之间的频率范围可以称为亚太赫兹(THz)频率范围。在一些实施例中，RF频率范围可以是例如在大约90GHz与大约300GHz之间。

然后，发送器105可以通过电介质波导115将RF信号发送到接收器110。具体地，发送器可以将信号调制到RF频率范围内的多个频率上，然后通过电介质波导115发送得到的RF信号。

电介质波导115可以是包括一个或多个电介质层的固体电介质波导。例如，在一些实施例中，电介质波导115可以包括具有不同折射率的多个不同的电介质层。例如，电介质波导115可以由3个不同的电介质层构成。可以选择电介质波导115的层的折射率，使得通过电介质波导115传输的RF信号通常可以在不会引起显著的信号损失的情况下，在电介质波导115内反射并且通过电介质波导115传播。在另一实施例中，具有或不具有金属涂层的单材料电介质波导可以用作波导信道。

然后，可以在接收器110处接收RF信号并且将RF信号下变频回基带频率范围。然后，经下变频的信号可以由接收器110处理和/或输出到与接收器110耦合并且能够处理经下变频的信号的计算设备。

在实施例中，示例系统100可以是服务器的元件。例如，发送器105可以是服务器的一个机架的元件，并且接收器110可以是服务器的另一个机架的元件。在一些实施例中，发送器105和接收器110可以是服务器的同一机架的元件。在其他实施例中，发送器105可以是一个服务器的元件，并且接收器110可以是另一个服务器的元件。这些仅旨在作为示例配置，并且在其他配置中，发送器105和/或接收器110可以是某种其他类型的服务器、计算设备、移动设备、膝上型计算机、台式计算机、数据中心或某种其他电子设备的元件。在一些实施例中，电介质波导115可以具有在大约1m与大约5m之间的长度。在一些实施例中，电介质波导115可以具有大于大约5m的长度，但是这样的长度可能对诸如数据速率和/或功耗之类的方面具有负面影响。

如上面描述的，发送器105可以将基带信号调制到在RF频率范围内的多个频率上，然后通过电介质波导115发送得到的RF信号。然而，电介质波导可能易受称为“色度色散”的现象的影响。色度色散可以描述以不同频率发送的信号可能以不同的速度通过介质传播的现象。

图2描绘了在诸如电介质波导115之类的电介质波导中的色度色散的示例。具体地，Y轴描绘时间延迟，其可以以纳秒(ns)测量。X轴描绘增加的频率，其可以以千兆赫兹(GHz)测量。可以看出，在较高频率处的信号(例如，在区域205中的那些信号)可能比在较低频率处的信号(例如，在区域210中的那些信号)经历更少的延迟。

在长度处于大约1m到大约5m范围内的电介质波导(例如，电介质波导115)中，延迟可能变得显著。具体地，由发送器105发送的信号可能关于时间轴相对良好地定义。然而，当信号通过电介质波导115传播时，该信号可能沿时间轴扩散，因为较高频率可以以比较低频率快的速率行进。当信号到达接收器110时，该信号可能已经显著地扩散。这种扩散可能使得接收器110难以识别接收到的信号在哪里开始或结束。如果在相邻的时隙中发送多个信号，则信号还可能开始彼此重叠，使得对于接收器110而言对个体信号进行识别可能变得困难。

然而，本文的实施例可以通过在两个不同的频域中执行色散补偿来解决上面描述的色度色散。首先，发送器105可以在基带域中执行色散补偿。接收器110还可以在RF域和基带域中执行色散补偿。下面进一步详细描述这两种色散补偿技术。

图3描绘了根据各种实施例的被配置为执行基带色散补偿的详细示例发送器105。具体地，发送器105可以包括n个输入端，例如，输入端301、302、30n等。应该理解的是，n个输入端仅旨在作为示例。在一些实施例中，发送器105可以包括1个输入端、2个输入端、多于2个输入端等。输入端301/302/30n可以被配置为在基带频域中接收一个或多个信号。如上面描述的，可以从电子设备接收信号，发送器105物理地、电子地和/或通信地耦合到该电子设备。例如，发送器105可以与电子设备共享相同的外壳，或者与电子设备分离但通过输入端301/302/30n通信地耦合到电子设备。

然后，可以将数据输入到基带色散补偿电路305中。基带色散补偿电路305可以被配置为对从输入端301/302/30n接收的基带信号执行基带色散补偿。在实施例中，基带色散补偿电路305可以包括有源电路和/或无源电路。基带色散补偿可以包括例如脉冲整形、预失真、预加重和/或某种其他带宽色散补偿技术。通常地，这种类型的色散补偿可以称为“精细”补偿。在其他实施例中，这些色散补偿技术可以称为“带宽整形”技术。

如本文使用的，脉冲整形可以指代改变基带信号本身的波形的技术。例如，基带信号可以被扁平化、被舍入或者被调制为某种其他形式。

如本文使用的，加重或预加重技术(当位于发送器侧时)可以指代被设计为相对于信号频谱的其他频率的大小而改变信号频谱的某些频率的大小的系统。典型地，较高的频率可能相对于较低的频率被放大。这些技术可以帮助补偿频率相关的信道损耗(衰减失真)，从而增加总体信噪比。

如本文使用的，预失真可以指代被专门设计为对某些通信信道相位特性和增益特性进行反向建模的系统。这些技术可以帮助补偿非线性信道特性和非恒定相位行为，从而增加总体信噪比并且产生更线性的总体信道响应。

在实施例中，可以基于电介质波导115的特性来选择或配置基带色散补偿。例如，可以基于电介质波导115的已知的信道响应或信道特性来预先配置基带色散补偿的类型和/或配置。在其他实施例中，发送器105可以被配置为动态地和/或周期性地对电介质波导115进行测试以识别电介质波导115的特性，基带色散补偿基于该特性。

应该理解的是，本文的基带色散补偿电路305的实施例旨在作为示例。例如，尽管发送器105被描绘为对于输入端301/302/30n中的每一个输入端具有单独的基带色散补偿电路305，但是在其他实施例中，多个输入端中的一个或多个输入端或所有输入端可以共享基带色散补偿电路305。另外地，尽管称为“电路”，但是在实施例中，基带色散补偿可以由一个或多个模块、逻辑、固件、软件和/或硬件执行。

在基带色散补偿之后，经补偿的基带信号可以输入到诸如放大器310之类的一个或多个组件。放大器310可以增加经补偿的基带信号的幅度。然后可以将经放大的信号输入到上变频器315。上变频器315可以将经放大的信号从基带频率范围上变频至RF频率范围。具体地，上变频器315可以与本地振荡器(LO)耦合，为清楚起见未示出。LO可以将一个或多个LO信号输入到上变频器315。例如，LO可以将不同的LO信号输出到每个上变频器315，或者LO可以将相同的LO信号输出到上变频器315中的两个或更多个上变频器。然后，上变频器可以使用经放大的信号和LO信号执行诸如乘法之类的数学运算，以产生在RF频率范围内的经补偿的信号。在其他实施例中，乘法运算可以称为“混合”。

然后，来自上变频器315的各种信号可以由复用器320复用在一起。复用器320还可以称为“组合器”。如本文使用的，“复用”可以指代以某种方式组合信号。具体地，复用器320可以是频分复用器(FDM)，其通过将不同的数据信号分配至一个或多个不同的频率来组合一个或多个数据信号或传输。可以在给定频率范围内同时地发送多个数据信号。例如，在输入端301上接收的数据可以分配至在RF频率范围内的一个或多个频带的第一组，而在输入端302上接收的数据可以分配至在RF频率范围内的一个或多个频带的第二组。在一些实施例中，复用器可以使用时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、正交FDM(OFDM)和/或某种其他类型的复用。然后，可以通过输出端325发送经复用的RF信号，输出端325可以与电介质波导115耦合，例如，通过管芯上或封装上波导发射器。

尽管如图3所示描绘了发送器105，但是应该理解的是，发送器105旨在作为示例，并且其他配置可以是可能的。例如，诸如滤波器、处理器等之类的附加组件可以存在于发送器105中。在一些实施例中，可以有比图3中所示的更多或更少的放大器310。例如，在一些实施例中，单个放大器可以在多条信号线之间共享，或者单条信号线可以与多个放大器耦合。在一些实施例中，信号线可以不包括放大器。如本文使用的，“信号线”可以指代上面描述的在诸如输入端301、302、30n等之类的输入端上接收的数据的传输路径。类似地，可以有比图3中所示的更多或更少的上变频器。在一些实施例中，元件的布置可以与所示的不同，例如，一个或多个上变频器315可以在信号线中的放大器310之前，复用器320可以在基带色散补偿电路305、放大器310和/或上变频器315等中的一个或多个之前。在实施例中，所描述的上变频、放大、复用等中的一个或多个可以由一个或多个电路、模块、逻辑、固件、软件和/或硬件来执行。

图4描绘了根据各种实施例的被配置为执行RF色散补偿的详细示例接收器110。具体地，接收器110可以包括与电介质波导115耦合的输入端460。输入端460可以从电介质波导115接收从输出端325发送的经复用的RF信号。

接收器110可以包括与输入端460耦合的解复用器465。在一些实施例中，解复用器465还可以称为“分离器”。解复用器465可以被配置为将经复用的RF信号处理并且分离成m个不同的RF信号。换言之，解复用器465可以撤消由复用器320执行的复用以创建m条不同的信号线。在实施例中，由解复用器465生成的信号线的数量m可以与通过发送器105传播的信号线的数量n相同。在其他实施例中，由解复用器465生成的信号线的数量m可以与通过发送器105传播的信号线的数量n不同。类似于关于发送器105的术语使用，术语“信号线”可以指代通过接收器110的数据的传输路径。更具体地，接收器110被示为具有m条不同的信号线。

然后，可以将经解复用的RF信号输入到RF色散补偿电路455中。RF色散补偿电路455可以被配置为对经解复用的RF信号执行“粗略”色散补偿。例如，RF色散补偿电路455可以对经解复用的RF信号执行模拟滤波和/或慢波结构。

例如，RF色散补偿电路455可以通过移除或减少频率在RF频率范围的特定部分中的信号来执行某种模拟滤波。例如，这种滤波可以是带通滤波、高频滤波、低频滤波等。例如，在一些实施例中，RF色散补偿电路455可以包括具有专门设计的相位响应的全通滤波器。在该全通滤波器中，可以不减少或移除特定的频率，而是滤波器的相位响应可以在不同频率之间是不同的。该不同的相位响应可以经由滤波器的“负”相位响应导致电介质波导115的色散的减少或消除。

另外或可替代地，RF色散补偿电路455可以包括慢波结构。通常地，慢波结构可以用于通过降低信号本身的速度来降低给定信号的组延迟。由于信号的初始较快部分遇到慢波结构，因此这些部分变慢。这允许信号的较慢部分“追赶上”，从而降低信号的总体组延迟。在一些实施例中，慢波结构可以是无源物理结构，该无源物理结构可以利用超材料，例如，电磁带隙结构、波纹电介质表面、右手传输线(例如，延迟线)、左手传输线和/或其组合。应该理解的是，RF色散补偿的这些示例仅旨在作为示例，并且在其他实施例中，RF色散补偿电路455能够在RF频率范围处执行某种其他类型的“粗略”色散补偿。还应该理解的是，在一些实施例中，RF色散补偿电路455可以位于与所示位置不同的位置。例如，在一些实施例中，RF色散补偿电路可以位于在解复用器465之前的信号路径中。在该实施例中，RF色散补偿电路455可以执行可以覆盖整个RF频率范围的更宽带的色散补偿技术。

然后，RF色散补偿电路455可以将一个或多个经RF色散补偿的信号输出到一个或多个滤波器450。滤波器450可以被配置为从经RF色散补偿的信号中滤除过量噪声，以产生输入到一个或多个放大器410的经滤波的RF信号。在实施例中，放大器410可以类似于较早描述的放大器310。具体地，放大器410可以被配置为增加或以其他方式改变经滤波的RF信号的总体幅度，以产生经放大的RF信号。

然后，可以将经放大的RF信号馈送到一个或多个下变频器415。下变频器415可以被配置为将经放大的RF信号从RF频率范围下变频到基带频率范围。具体地，下变频器415可以与被配置为产生一个或多个LO信号的LO耦合。如上面关于上变频器315描述的，LO可以将不同的LO信号输出到下变频器415中的每个下变频器，或者可以将相同的LO信号输出到下变频器415中的两个或更多个下变频器。然后，下变频器415可以执行数学运算，以反转由上变频器315执行的数学运算。例如，如果上变频器315依赖于对LO信号和数据信号的乘法运算，则下变频器415可以执行另一乘法运算以反转由上变频器315进行的操作。然后，下变频器415可以恢复在输入端301、302、30n上接收的基带信号，并且在输出端401、402、40m上输出经恢复的基带信号。

尽管如图4所示描绘了接收器110，但是应该理解的是，接收器110旨在作为示例，并且其他配置也可以是可能的。例如，诸如附加滤波器、处理器、附加放大器等之类的附加组件可以存在于接收器110中。在一些实施例中，可以有比图4中所示的更多或更少的放大器410、滤波器450和/或下变频器415。例如，在一些实施例中，单个放大器410、单个滤波器450和/或单个下变频器415可以在多条信号线之间共享，或者单条信号线可以与多个放大器/滤波器/下变频器或某种其他组件耦合。在一些实施例中，信号线可以不包括放大器410或滤波器450。在一些实施例中，元件的布置可以与所示的不同，例如，一个或多个下变频器415可以在信号线中的放大器410之前等。在实施例中，所描述的滤波、RF色散补偿、下变频、放大、复用等中的一个或多个可以由一个或多个电路、模块、逻辑、固件、软件和/或硬件来执行。

在一些实施例中，可以对经解复用的RF信号的不同子集执行不同的RF色散补偿。例如，解复用器465可以输出处于不同频率范围的信号。如上面关于图2讨论的，在不同频率范围中的信号(例如，在区域210中的较低频率信号)可能经历与在区域205中的较高频率信号不同的组延迟。在这种情况下，可能期望对在区域210中的信号执行与在区域205中的那些信号不同的RF色散补偿。图5描绘了具有两个RF色散补偿电路555和570的替代接收器510。接收器510可以包括与图4中的那些元件类似的其他编号元件，这里不再重复描述。

在实施例中，RF色散补偿电路555和570可以类似于RF色散补偿电路455。然而，RF色散补偿电路555和570可以执行彼此不同的RF色散补偿。例如，由RF色散补偿电路555接收的经解复用的RF信号可以包括在RF频率区域210中的RF信号，而由RF色散补偿电路570接收的经解复用的RF信号可以对应于在RF频率区域205中的RF信号。因此，可能期望在给定两个不同的RF频率范围可能经历的不同的组延迟的情况下对两个不同的RF频率范围执行不同的RF色散补偿。作为示例，可能期望RF色散补偿电路570对在区域205中的相对较快的信号使用慢波结构，而RF色散补偿电路555可以对在区域210中的相对延迟的RF信号执行模拟滤波。

在一些实施例中，可能期望一些经解复用的RF信号不经历任何RF色散补偿，例如，如图6中的接收器610所示。接收器610可以包括与图4和图5中的那些元件类似的编号元件，这里不再重复描述。

接收器610可以包括RF色散补偿电路655，该RF色散补偿电路655可以类似于RF色散补偿电路455。然而，如在图6中可以看出的，与输出端40m相关联的信号线可能不经历任何RF色散补偿电路。而是，经解复用的RF信号可以从解复用器465输出到滤波器450。例如，如果RF色散补偿电路655是仅用于对在相对较快的区域205中的RF信号操作的慢波结构，则这可能是期望的。

在一些实施例中，接收器可以另外地包括基带色散补偿电路。具体地，图8描绘了具有与接收器110的那些元件类似的元件的示例接收器810，并且因为冗余的缘故，本文不再重复描述。如图8所示，接收器810可以包括基带色散补偿电路801。

如所示的，基带色散补偿电路801可以位于在下变频器415之后的信号路径中，并且可以被配置为执行某种形式的均衡化或某种其他类型的有源基带色散补偿或无源基带色散补偿。如本文使用的，均衡化可以指代增加或减小基带信号的某些频率或频带的幅度。例如，均衡化可以由直接反馈均衡器(DFE)或某种其他类型的均衡器执行。类似于基带色散补偿电路305，在实施例中，由基带色散补偿电路801执行的基带色散补偿可以取决于波导115的一个或多个特性。例如，如果由接收810从波导115接收的信号具有已知的损耗量或已知的信道响应，则基带色散补偿电路801可以执行某种类型的均衡化或其他补偿以对抗该波导特性。

应该理解的是，尽管基带色散补偿电路801被示为与在信号路径1到m中的下变频器415中的每个下变频器耦合，但是在一些实施例中，信号路径中的一个或多个可以不与基带色散补偿电路810耦合。在一些实施例中，信号路径中的一个或多个可以与基带色散补偿电路耦合，该基带色散补偿电路与信号路径中的另一信号路径的基带色散补偿电路不同。

应该理解的是，接收器110、510、610和810为示例，并且在其他实施例中，RF色散补偿电路可以不同地布置。例如，在一些实施例中，可以仅对单条信号线执行RF色散补偿。在一些实施例中，可以有两个或更多个不同的RF色散补偿电路，每个RF色散补偿电路与相同的信号线或不同的信号线耦合，并且另一条信号线可以不具有RF色散补偿。在一些实施例中，RF色散补偿可以是通用接收器封装的一部分，并且可以不限于与例如解复用器465或者接收器110、510、610或810的其他组件相同的芯片。

上面描述的系统100、发送器105和/或接收器110、510、610或810可以为使用在1m到5m范围内的电介质波导115的系统传送在毫米波范围和/或亚THz范围内的信号提供优势。例如，上面描述的架构可以帮助实现比主要依赖均衡化来补偿色度色散的系统更高的数据速率。另外地，使用在毫米波频率范围内的电介质波导可以为其他常见的光学互连提供成本优势。色散补偿还可以使得系统所需的信道数量减少，这可能潜在地导致系统的尺寸减小。

图7示出了适合与图1的各种组件一起使用的示例计算设备1500。例如，计算设备1500可以是或者可以包括或以其他方式耦合到发送器105和/或接收器110、510、610或810。如所示的，计算设备1500可以包括一个或多个处理器或处理器核心1502以及系统存储器1504。出于本申请(包括权利要求书)的目的，术语“处理器”和“处理器核心”可以被认为是同义的，除非上下文另外明确地要求。处理器1502可以包括任何类型的处理器，例如，中央处理单元(CPU)、微处理器等。处理器1502可以实现为具有多核心的集成电路，例如，多核心微处理器。计算设备1500可以包括大容量存储设备1506(例如，磁盘、硬盘驱动器、易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)等)。通常地，系统存储器1504和/或大容量存储设备1506可以是任何类型的暂时和/或持久存储装置，包括但不限于易失性和非易失性存储器，光学、磁性和/或固态大容量存储装置等。易失性存储器可以包括但不限于静态和/或动态随机存取存储器。非易失性存储器可以包括但不限于电可擦除可编程只读存储器、相变存储器、电阻存储器等。

计算设备1500还可以包括I/O设备1508(例如，显示器(例如，触摸屏显示器)、键盘、光标控制、远程控制、游戏控制器、图像捕获设备等)以及通信接口1510(例如，网络接口卡、调制解调器、红外接收器、无线电接收器(例如，蓝牙)等)。

通信接口1510可以包括通信芯片(未示出)，该通信芯片可以被配置为根据全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电服务(GPRS)、通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、演进型HSPA(E-HSPA)或长期演进(LTE)网络来操作设备1500。通信芯片还可以被配置为根据增强式数据GSM演进(EDGE)、GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)、通用地面无线电接入网络(UTRAN)或演进型UTRAN(E-UTRAN)来操作。通信芯片可以被配置为根据码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强无线电信(DECT)、演进数据优化(EV-DO)及其衍生物，以及被指定为3G、4G、5G及更高版本的任何其他无线协议来操作。在其他实施例中，通信接口1510可以根据其他无线协议进行操作。在一些实施例中，通信接口1510可以是输入端301/302/30n和/或输出端401/402/40m，可以包括输入端301/302/30n和/或输出端401/402/40m，和/或可以与输入端301/302/30n和/或输出端401/402/40m耦合。

上面描述的计算设备1500元件可以经由系统总线1512彼此耦合，系统总线1512可以代表一条或多条总线。在多条总线的情况下，这些总线可以通过一个或多个总线桥(未示出)来桥接。这些元件中的每个元件可以执行其在本领域中已知的常规功能。特别地，系统存储器1504和大容量存储设备1506可以用于存储编程指令的工作副本和永久副本，这些编程指令用于计算设备1500的各种组件的操作，包括但不限于计算设备1500的操作系统和/或一个或多个应用。各种元件可以由(多个)处理器1502支持的汇编指令或可以编译成这些指令的高级语言来实现。

编程指令的永久副本可以在工厂或在现场通过例如分发介质(未示出)(例如，光盘(CD))或通过通信接口1510(从分发服务器(未示出))被放置到大容量存储设备1506中。即，具有代理程序的实现方式的一种或多种分发介质可以被用来分发代理并且对各种计算设备编程。

元件1508、1510、1512的数量、能力和/或容量可以变化，这取决于计算设备1500是用作诸如机顶盒或台式计算机之类的固定计算设备，还是诸如平板计算设备、膝上型计算机、游戏控制器或智能电话之类的移动计算设备。这些设备的构成是以其他方式已知的，因此不再进一步描述。

在实施例中，存储器1504可以包括计算逻辑1522，该计算逻辑1522被配置为实现与计算设备1500的操作相关联的各种固件和/或软件服务。对于一些实施例，处理器1502中的至少一个处理器可以与被配置为实践本文描述的实施例的方面的计算逻辑1522一起封装，以形成系统级封装(SiP)或片上系统(SoC)。

在各种实现方式中，计算设备1500可以包括数据中心、膝上型计算机、上网本、笔记本、超级本、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话或数码相机中的一个或多个组件。在未来的实现方式中，计算设备1500可以是处理数据的任何其他电子设备。

示例

示例1可以包括一种装置，该装置包括发送器、接收器以及电介质波导，该发送器包括：基带色散补偿器，其用于对处于基带频域的输入信号执行基带色散补偿，以生成经补偿的基带信号；以及上变频器，其用于将经补偿的基带信号从基带频域上变频至在射频(RF)频域中的RF信号；该接收器包括：RF色散补偿器，其用于对RF信号执行RF色散补偿，以生成经RF色散补偿的信号；以及下变频器，其用于将经RF色散补偿的信号从RF频域下变频至基带频域，以生成经恢复的基带信号；电介质波导与发送器和接收器耦合，电介质波导用于将RF信号从发送器传送到接收器。

示例2可以包括示例1中的装置，其中RF频域在大约30千兆赫兹(GHz)与大约900GHz之间。

示例3可以包括示例2中的装置，其中RF频域在大约90GHz与大约300GHz之间。

示例4可以包括示例1中的装置，其中电介质波导包括固体电介质材料。

示例5可以包括示例1中的装置，其中基带频域在大约1兆赫兹(MHz)与大约50千兆赫兹(50GHz)之间。

示例6可以包括示例1-5中任一项的装置，其中接收器还包括解复用器，该解复用器用于将RF信号解复用为处于第一频率范围的第一RF信号和处于第二频率范围的第二RF信号。

示例7可以包括示例6中的装置，其中RF色散补偿器用于对第一RF信号执行色散补偿，并且对第二RF信号不执行色散补偿。

示例8可以包括示例7中的装置，其中RF色散补偿器是第一RF色散补偿器，并且其中接收器包括第二RF色散补偿器以对第二RF信号执行色散补偿。

示例9可以包括示例1-5中任一项的装置，其中基带色散补偿或RF色散补偿是基于电介质波导的信道特性或电介质波导的信道响应的。

示例10可以包括示例1-5中任一项的装置，其中基带色散补偿包括脉冲整形或预失真。

示例11可以包括示例1-5中任一项的装置，其中RF色散补偿包括模拟滤波或慢波结构。

示例12可以包括示例1-5中任一项的装置，其中基带色散补偿器是第一基带色散补偿器，并且其中接收器还包括第二基带色散补偿器以对经恢复的基带信号执行基带色散补偿。

示例13可以包括示例12中的装置，其中第二基带色散补偿器用于对经恢复的基带信号执行均衡化。

示例14可以包括一种发送器，该发送器用于经由电介质波导将在大约30千兆赫兹(GHz)与大约300GHz之间的射频(RF)频域中的RF信号发送到接收器，该发送器包括：基带色散补偿器，其用于对处于基带频域的输入信号执行基带色散补偿，以生成经补偿的基带信号；以及上变频器，其用于将经补偿的基带信号从基带频域上变频至RF频域，以生成RF信号。

示例15可以包括示例14中的发送器，其中电介质波导包括固体电介质材料。

示例16可以包括示例14中的发送器，其中基带频域在大约1兆赫兹(MHz)与大约50千兆赫兹(GHz)之间。

示例17可以包括示例14-16中任一项的发送器，其中基带色散补偿是基于电介质波导的信道特性或电介质波导的信道响应的。

示例18可以包括示例14-16中任一项的发送器，其中基带色散补偿包括脉冲整形或预失真。

示例19可以包括一种接收器，其用于从电介质波导接收在大约30千兆赫兹(GHz)与大约300GHz之间的射频(RF)频域中的RF信号，其中接收器包括：RF色散补偿器，其用于对RF信号执行RF色散补偿，以生成经RF色散补偿的信号；以及下变频器，其用于将经RF色散补偿的信号从RF频域下变频至基带频域，以生成经恢复的基带信号。

示例20可以包括示例19中的接收器，其中电介质波导包括固体电介质材料。

示例21可以包括示例19中的接收器，其中基带频域在大约1兆赫兹(MHz)与大约50千兆赫兹(GHz)之间。

示例22可以包括示例19-21中任一项的接收器，其中接收器还包括解复用器，该解复用器用于将RF信号解复用为处于第一频率范围的第一RF信号和处于第二频率范围的第二RF信号。

示例23可以包括示例22中的接收器，其中RF色散补偿器用于对第一RF信号执行色散补偿，并且对第二RF信号不执行色散补偿。

示例24可以包括示例23中的接收器，其中RF色散补偿器是第一RF色散补偿器，并且接收器还包括第二RF色散补偿器以对第二RF信号执行色散补偿。

示例25可以包括示例19-21中任一项的接收器，其中接收器还包括基带色散补偿器以对经恢复的基带信号执行基带补偿。

示例26可以包括示例25中的接收器，其中基带色散补偿器用于对经恢复的基带信号执行均衡化。

各种实施例可以包括上面描述的实施例的任何合适的组合，包括上面以结合形式(和)描述的实施例的替代(或)实施例(例如，“和”可以是“和/或”)。此外，一些实施例可以包括其上存储有指令的一个或多个制品(例如，非暂时性计算机可读介质)，这些指令当被执行时，导致上面描述的实施例中的任一实施例的动作。此外，一些实施例可以包括具有用于执行上面描述的实施例的各种操作的任何合适的模块的装置或系统。

对所说明的实现方式的以上描述，包括在摘要中描述的内容，并不旨在是穷尽性的或者将本公开的实施例限制于公开的精确形式。虽然本文出于说明性的目的描述了特定的实现方式和示例，但是如相关领域技术人员将认识到的，在本公开的范围内的各种等效的修改是可能的。

根据以上具体实施方式，可以对本公开的实施例进行这些修改。在所附权利要求书中使用的术语不应被解释为将本公开的各种实施例限制为说明书和权利要求书中公开的特定实现方式。而是，范围要由所附权利要求书完全地确定，所附权利要求书要根据权利要求解释的既定原则来解释。

Claims

1.一种装置，包括：

发送器，其包括：

第一基带色散补偿器，其用于对处于基带频域的第一输入信号执行基带色散补偿，以生成第一经补偿的基带信号，其中对所述第一输入信号执行基带色散补偿包括应用预失真以针对所述第一输入信号补偿电介质波导的非线性信道特性；

第二基带色散补偿器，其用于对处于基带频域的第二输入信号执行基带色散补偿，以生成第二经补偿的基带信号，其中对所述第二输入信号执行基带色散补偿包括应用预失真以针对所述第二输入信号补偿所述电介质波导的非线性信道特性；以及

上变频器，其用于将所述第一经补偿的基带信号从所述基带频域上变频至在射频(RF)频域的第一RF范围中的第一RF信号，以及将所述第二经补偿的基带信号上变频至在所述RF频域的第二RF范围中的第二RF信号，其中所述第一RF范围高于所述第二RF范围，并且所述第一RF信号在所述电介质波导中具有比所述第二RF信号更少的延迟；

接收器，其包括：

第一RF色散补偿器，其用于对所述第一RF信号执行RF色散补偿，以生成第一经RF色散补偿的信号，其中所述第一RF色散补偿器包括慢波结构以降低所述第一RF信号的速度；

第二RF色散补偿器，其用于对所述第二RF信号执行RF色散补偿，以生成第二经RF色散补偿的信号，其中所述第二RF信号的速度不由慢波结构降低；以及

下变频器，其用于将所述第一经RF色散补偿的信号和所述第二经RF色散补偿的信号从所述RF频域下变频至所述基带频域，以分别生成第一经恢复的基带信号和第二经恢复的基带信号；以及

所述电介质波导，其与所述发送器和所述接收器耦合，用于将所述第一RF信号和所述第二RF信号从所述发送器传送到所述接收器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述RF频域在30千兆赫兹(GHz)与900GHz之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述RF频域在90GHz与300GHz之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述电介质波导包括固体电介质材料。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述基带频域在1兆赫兹(MHz)与50千兆赫兹(50GHz)之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述接收器还包括解复用器，所述解复用器用于将从所述发送器接收的RF信号解复用为处于所述第一RF范围的所述第一RF信号和处于所述第二RF范围的所述第二RF信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一RF色散补偿器用于对所述第一RF信号执行色散补偿，并且所述第二RF色散补偿器对所述第二RF信号不执行色散补偿。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述基带色散补偿或所述RF色散补偿还基于所述电介质波导的信道响应。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述基带色散补偿包括脉冲整形或预失真。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述RF色散补偿包括模拟滤波。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述接收器还包括第三基带色散补偿器以对所述第一经恢复的基带信号和所述第二经恢复的基带信号执行基带色散补偿。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第三基带色散补偿器用于对所述第一经恢复的基带信号和所述第二经恢复的基带信号执行均衡化。

13.一种发送器，其用于经由电介质波导将在30千兆赫兹(GHz)与300GHz之间的射频(RF)频域中的RF信号发送到接收器，所述发送器包括：

第一基带色散补偿器，其用于对处于基带频域的第一输入信号执行基带色散补偿，以生成第一经补偿的基带信号，其中对所述第一输入信号执行基带色散补偿包括应用预失真以针对所述第一输入信号补偿所述电介质波导的非线性信道特性；

上变频器，其用于将所述第一经补偿的基带信号从所述基带频域上变频至要经由所述电介质波导发送的在30千兆赫兹(GHz)与300GHz之间的所述RF频域的第一RF范围中的第一RF信号；以及将所述第二经补偿的基带信号上变频至在30千兆赫兹(GHz)与300GHz之间的所述RF频域的第二RF范围中的第二RF信号，其中所述第一RF范围高于所述第二RF范围，并且所述第一RF信号在所述电介质波导中具有比所述第二RF信号更少的延迟。

14.根据权利要求13所述的发送器，其中所述电介质波导包括固体电介质材料。

15.根据权利要求13所述的发送器，其中所述基带频域在1兆赫兹(MHz)与50千兆赫兹(GHz)之间。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的发送器，其中所述基带色散补偿还基于所述电介质波导的信道响应。

17.根据权利要求13-15中任一项所述的发送器，其中所述基带色散补偿包括脉冲整形或预失真。

18.一种接收器，其用于从电介质波导接收在30千兆赫兹(GHz)与300GHz之间的射频(RF)频域中的RF信号，其中所述接收器包括：

第一RF色散补偿器，其用于对从所述电介质波导接收的第一RF信号执行RF色散补偿，以生成第一经RF色散补偿的信号，其中所述第一RF色散补偿器包括慢波结构以降低所述第一RF信号的速度；

第二RF色散补偿器，其用于对从所述电介质波导接收的第二RF信号执行RF色散补偿，以生成第二经RF色散补偿的信号，其中所述第一RF信号在所述电介质波导中具有比所述第二RF信号更少的延迟，并且所述第二RF信号的速度不由慢波结构降低；以及

下变频器，其用于将所述第一经RF色散补偿的信号和所述第二经RF色散补偿的信号从所述RF频域下变频至基带频域，以分别生成第一经恢复的基带信号和第二经恢复的基带信号。

19.根据权利要求18所述的接收器，其中所述电介质波导包括固体电介质材料。

20.根据权利要求18所述的接收器，其中所述基带频域在1兆赫兹(MHz)与50千兆赫兹(GHz)之间。

21.根据权利要求18-20中任一项所述的接收器，其中所述接收器还包括解复用器，所述解复用器用于将RF信号解复用为处于第一频率范围的所述第一RF信号和处于第二频率范围的所述第二RF信号。

22.根据权利要求21所述的接收器，其中所述第一RF色散补偿器用于对所述第一RF信号执行色散补偿，并且所述第二RF色散补偿器对所述第二RF信号不执行色散补偿。

23.根据权利要求18-20中任一项所述的接收器，其中所述接收器还包括基带色散补偿器以对所述第一经恢复的基带信号和所述第二经恢复的基带信号执行基带补偿。

24.根据权利要求23所述的接收器，其中所述基带色散补偿器用于对所述第一经恢复的基带信号和所述第二经恢复的基带信号执行均衡化。