RU2694242C1 - Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления - Google Patents

Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2694242C1
RU2694242C1 RU2018138541A RU2018138541A RU2694242C1 RU 2694242 C1 RU2694242 C1 RU 2694242C1 RU 2018138541 A RU2018138541 A RU 2018138541A RU 2018138541 A RU2018138541 A RU 2018138541A RU 2694242 C1 RU2694242 C1 RU 2694242C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signal
input
output
amplifier
Prior art date
Application number
RU2018138541A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Владимир Васильевич Ефимов
Андрей Владимирович Гурьянов
Александр Сергеевич Рябов
Сергей Анатольевич Берлик
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2018138541A priority Critical patent/RU2694242C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2694242C1 publication Critical patent/RU2694242C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к технике электросвязи, в частности к перспективным комбинированным системам волоконно-эфирной структуры, типичными представителями которых являются интенсивно развивающиеся локальные распределенные системы класса ROF (Radio-Over-Fiber). Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости преобразователя частоты путем подавления ложных сигналов, помех, принимаемых по дополнительным каналам. Для этого модуль содержит приемную антенну 1, смеситель 2, полосовый фильтр 3, усилитель 4 промежуточной частоты, усилитель 5 суммарной частоты, амплитудный детектор 6, ключ 7, направленный ответвитель 8, первый 9 и второй 10 лазеры, фотодиод 11, электронный усилитель 12 и блок 13 восстановления несущей частоты. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Предлагаемые способ и модуль относятся к области электросвязи, в частности к перспективным комбинированным системам волоконно-эфирной структуры, типичными представителями которых являются интенсивно развивающиеся локальные распределенные системы класса ROF (Radio-Over-Fiber).
Известны способы построения базовых станций волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для их осуществления (патент на полезную модель №99191; патенты РФ №№2119719, 2380834, 2472290, 2628121; патент США №6658216; патент ЕР №1643639; Белкин М.Е., Белкин Л.М. Особенности построения резистивных смесителей диапазона крайне высоких частот. Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы, 2010, вып. 1 (224), с. 98-104 и другие).
Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым являются «Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления» (патент РФ №2472290, Н04В 10/16, 2011), которые и выбраны в качестве прототипов.
Модуль для осуществления предлагаемого способа построен по супергетеродинной схеме, в нем одно и то же значение промежуточной частоты fпр может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах fо и fз, т.е.
fпр=fг-fo и fпр=fз-fг.
Следовательно, если частоту настройки fо принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота fз которого отличается от частоты fо на 2 fпр и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты fг гетеродина (фиг. 2). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Kпр, что и по основному каналу, поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость модуля.
Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:
Figure 00000001
где fki - частота i-го комбинационного канала приема;
m, n, i - целые положительные числа.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей), так как чувствительность модуля по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:
fk1=2fг-fпр и fk2=2fг+fпр.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, приводит к снижению избирательности и помехоустойчивости преобразователя частоты.
Технической задачей изобретения является повышение избирательности и помехоустойчивости преобразователя частоты путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Поставленная задача решается тем, что способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры, содержащей прямой канал с непосредственным оптико-электрическим преобразованием принимаемого оптического сигнала и обратный канал с электрическим преобразованием, предварительным понижающим преобразованием частоты СВЧ-диапазона, при этом принятый модулированный СВЧ-сигнал с несущей частотой fо подают на первый вход смесителя с субгармонической накачкой, на второй вход которого подают гетеродинный сигнал с частотой fг и выделяют напряжение промежуточной частоты fпр=fг-fо, которое направляют через первый отвод направленного ответвителя к первому лазеру, предназначенному для ретрансляции сигнала в оптическом диапазоне на центральную станцию, а через второй выход направленного ответвителя к второму лазеру, предназначенному для преобразования частоты СВЧ-сигнала с использованием эффекта размножения частот модуляции и соединенному с фотодиодом, в выходном спектре которого формируют модулированный сигнал с частотой 1,5fо который пропускают через устраняющую модуляцию схему восстановления несущей частоты 1,5fо для формирования гетеродинного сигнала, подаваемого в смеситель с субгармонической накачкой, отличается от ближайшего аналога тем, что выделяют напряжение суммарной частоты fΣ=fо+fг, детектируют его и используют продетектированное напряжение для разрешения дальнейшей обработки напряжения промежуточной частоты fпр.
Поставленная задача решается тем, что модуль обратного канала базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры, содержащий, в соответствии с ближайшим аналогом, последовательно включенные антенну, принимающую модулированный СВЧ-сигнал с несущей частотой fо, смеситель с субгармонической накачкой, второй вход которого соединен с выходом гетеродина с частотой fг, полосовой фильтр, выделяющий промежуточную частоту fпр=fг-fо, и усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные направленный ответвитель и первый лазер, предназначенный для ретрансляции сигнала в оптическом диапазоне на центральную станцию, последовательно подключенные к второму отводу направленного ответвителя второй лазер, фотодиод, в выходном спектре которого присутствует модулированный сигнал с частотой 1,5fо, и электронный усилитель, выход которого соединен с входом блока восстановления несущей частоты 1,5fо, устраняющий модуляцию, выходной сигнал которого используется в качестве гетеродинного сигнала, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к входу направленного ответвителя.
Структурная схема модуля, реализующего предлагаемый способ, представлена на фиг. 1. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг. 2.
Модуль содержит последовательно включенные приемную антенну 1, смеситель 2, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 13, полосовой фильтр 3, усилитель 4 промежуточной частоты, ключ 7, направленный ответвитель 8 и первый лазер 9, выход которого подключен к центральной станции, к выходу смесителя 2 последовательно подключены усилитель 5 суммарной частоты и амплитудный детектор 6, выход которого соединен с вторым входом ключа 7, к второму отводу направленного ответвителя 8 последовательно подключены второй лазер 10, фотодиод 11 и электронный усилитель 12, выход которого подключен к второму входу гетеродина 13, в качестве которого используется блок восстановления несущей частоты 1,5fо.
Гетеродинный сигнал формируется из принимаемого базовой станцией сигнала обратного канала с использованием эффекта размножения частот модуляции инжекционного лазера.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом.
Модулированный СВЧ-сигнал с несущей частотой fо от абонентского терминала улавливается приемной антенной 1 и поступает на первый вход смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 13 с частотой fг. на выходе смесителя 2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 4 и 5 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты fпр=fг-fо и суммарной частоты fΣ=fо+fг. При этом напряжение промежуточной частоты fпр фильтруется с помощью полосно-пропускающего фильтра 3. Напряжение суммарной частоты fΣ детектируется амплитудным детектором 6 и подается на управляющий вход ключа 7, открывая его. В исходном состоянии ключ 7 всегда закрыт.
При этом напряжение промежуточной частоты fпр с выхода усилителя 4 промежуточной частоты через открытый ключ 7 поступает на вход направленного ответвителя 8.
Сигнал с первого отвода ответвителя 8 поступает на модулирующий вход первого лазера 9, рабочая точка которого для уменьшения нелинейных искажений устанавливается в середине линейного участка его ватт-амперной характеристики. Лазер 9 служит для ретрансляции оптического сигнала в направлении центральной станции (ЦС).
Сигнал с второго отвода ответвителя 8 поступает на моделирующий вход второго лазера 10, рабочая точка которого для увлечения нелинейных искажений устанавливается несколько выше порога его ватт-амперной характеристики. Лазер 10 служит для формирования гетеродинного сигнала. Изучение лазера 10 поступает на вход фотодетектора 11.
Выходной сигнал фотодетектора 11 усиливается в электронном усилители 12 и поступает на вход настроенного на частоту 1,5fо блока 13 восстановления несущей, который представляет собой стандартный элемент приемного тракта цифровой радиосистемы и обычно строится на базе схемы фазовой автоподстройки (ФАП). Восстановленный в блоке 13 сигнал несущей подается на второй вход смесителя 2. Блок 13 восстановления несущей выполняет роль гетеродина.
Описанная выше работа модуля соответствует случаю приема полезных сигналов по основному каналу на частоте fо (фиг. 2).
Если ложный сигнал (помеха) поступает по зеркальному каналу на частоте fз, то на выходе смесителя 2 образуется напряжения промежуточной частоты fпр=fз-fг и первой суммарной частоты fΣ1=fг+fз. Частота настройки fн1 усилителя 4 промежуточной (разностной) частоты выбирается равной fн2=fΣ=fo+fг.
В этом случае напряжение промежуточной частоты fпр выделяется усилителем 4 промежуточной частоты. Однако напряжение первой суммарной частоты fΣ1=fг+fз не попадает в полосу пропускания усилителя 5 суммарной частоты. Это объясняется тем, что частота fΣ1 отличается от частоты настройки fн2=fΣ на удвоенное значение промежуточной частоты fΣ1-fΣ=2fпр.
Ключ 7 в этом случае не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте fз, подавляется.
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помеха), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте fк1 и по второму комбинационному каналу на частоте fк2.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают повышение избирательности и помехоустойчивости преобразователя частоты. Это достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, за счет использования метода суммарной частоты.
Следует отметить, что смеситель реализует тригонометрическую формулу.
Figure 00000002
Как правило, используется только напряжение промежуточной (разностной) частоты.
В предлагаемых технических решениях напряжение суммарной частоты используется для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, реализуя метод суммарной частоты.
Авторы: Дикарев В.И., Ефимов В.В., Гурьянов А.В., Рябов А.С., Берлик С.А.

Claims (2)

1. Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры, содержащий прямой канал с непосредственным оптико-электрическим преобразованием принимаемого оптического сигнала и обратный канал с электрооптическим преобразованием, предварительным понижающим преобразованием частоты СВЧ-диапазона, при этом принятый модулированный СВЧ-сигнал с несущей частотой fo подают на первый вход смесителя с субгармонической накачкой, на второй вход которого подают гетеродинный сигнал с частотой fг и выделяют напряжение промежуточной частоты fпp=fг-fo, которое направляют через первый отвод направленного ответвителя к первому лазеру, предназначенному для ретрансляции сигнала в оптическом диапазоне на центральную станцию, а через второй выход направленного ответвителя к второму лазеру, предназначенному для преобразования частоты СВЧ-сигнала с использованием эффекта размножения частот модуляции и соединенному с фотодиодом, в выходном спектре которого формируют модулированный сигнал с частотой 1,5fo, который пропускают через устраняющую модуляцию схему восстановления несущей частоты 1,5fo для формирования гетеродинного сигнала, подаваемого в смеситель с субгармонической накачкой, отличающийся тем, что выделяют напряжение суммарной частоты fпp=fo+fг, детектируют его и используют продетектированное напряжение для разрешения дальнейшей обработки напряжения промежуточной частоты fпр.
2. Модуль обратного канала базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры, содержащий последовательно включенные антенну, принимающую модулированный СВЧ-сигнал с несущей частотой fо; смеситель с субгармонической накачкой, второй вход которого соединен с выходом гетеродина с частотой fг, полосовой фильтр, выделяющий промежуточную частоту fпp=fг-fo, и усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные направленный ответвитель и первый лазер, предназначенный для ретрансляции сигнала в оптическом диапазоне на центральную станцию, последовательно подключенные к второму отводу направленного ответвителя второй лазер, фотодиод, в выходном спектре которого присутствует модулированный сигнал с частотой 1,5fo, и электронный усилитель, выход которого соединен с входом блока восстановления несущей частоты 1,5fo, устраняющий модуляцию, выходной сигнал которого используется в качестве гетеродинного сигнала, отличающийся тем, что он снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к входу направленного ответвителя.
RU2018138541A 2018-10-31 2018-10-31 Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления RU2694242C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138541A RU2694242C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138541A RU2694242C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2694242C1 true RU2694242C1 (ru) 2019-07-10

Family

ID=67252416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138541A RU2694242C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2694242C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040203703A1 (en) * 2002-03-11 2004-10-14 Fischer Larry G. Distribution of wireless telephony and data signals in a substantially closed environment
US20110268452A1 (en) * 2010-05-02 2011-11-03 Beamon Hubert B Digital data services and/or power distribution in optical fiber-based distributed communications systems providing digital data and radio frequency (rf) communications services, and related components and methods
US20120268446A1 (en) * 2009-12-10 2012-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha Pixel circuit and display device
RU2472290C1 (ru) * 2011-07-11 2013-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА) Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления
RU2585859C1 (ru) * 2015-03-26 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО "МГУЛ") Способ выбора фунгицидов, не ухудшающих посевных качеств семян зерновых культур

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040203703A1 (en) * 2002-03-11 2004-10-14 Fischer Larry G. Distribution of wireless telephony and data signals in a substantially closed environment
US20120268446A1 (en) * 2009-12-10 2012-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha Pixel circuit and display device
US20110268452A1 (en) * 2010-05-02 2011-11-03 Beamon Hubert B Digital data services and/or power distribution in optical fiber-based distributed communications systems providing digital data and radio frequency (rf) communications services, and related components and methods
RU2472290C1 (ru) * 2011-07-11 2013-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА) Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления
RU2585859C1 (ru) * 2015-03-26 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО "МГУЛ") Способ выбора фунгицидов, не ухудшающих посевных качеств семян зерновых культур

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109831258B (zh) 一种具有镜频抑制功能的光子射频接收机
US20030002120A1 (en) System and method for generating analog transmission signals
US20080310464A1 (en) Device for Generating and Modulating a High-Frequency Signal
CN105453419A (zh) 具有固有频率解调能力的频率选择性对数放大器
CN111541492A (zh) 一种多通道拓展的超宽带射频信道化接收装置及实现方法
US20200350935A1 (en) Wireless radio frequency communication system
CN110166133A (zh) 一种低本振频率的微波光子下变频系统
RU2694242C1 (ru) Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления
CN113726444B (zh) 一种阵列微波信号光域下变频方法及装置
CN111752064A (zh) 一种相位可调的虚部抑制下变频装置及方法
Nagatsuma et al. 12.5-Gbit/s wireless link at 720 GHz based on photonics
CN109768832B (zh) 低噪声相干光学及射频频率标准同时解调装置
US20230324504A1 (en) Integrated photonics millimeter wave (mmw) radar communication system based on analog phase modulation scheme
CN111323649A (zh) 微波光子宽带频谱测量方法及装置
CN114336226B (zh) 一种基于平衡探测噪声抑制的光电振荡器和方法
CN109361469B (zh) 基于量子点激光器的毫米波生成系统及生成方法
RU2472290C1 (ru) Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления
US4218776A (en) Parametric optical detector
Feng et al. Coherent optical and RF receiver for simultaneously transferring frequencies in optical and RF domain
JPS63114429A (ja) 光受信回路
Taylor et al. Optically coherent direct modulated FM analog link with phase noise canceling circuit
JP3093338B2 (ja) 光ファイバーリンク
CN112311469B (zh) 一种基于dpmzm的微波光子下变频器和微波接收系统
JPS61222330A (ja) 光受信回路
Narytnyk Telecommunication system construction principles for radio communication in the terahertz frequency range on the harmonic technology signal as a information carrier basis