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专利号: 2017111269956
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于阵列波导光栅的光载无线通信波束赋形装置,其特征在于,由多光源激光阵列(10),波分复用器(20)、电光调制器(30)、可编程光真时延迟模块(40),另一波分复用器(21)、光电探测器组和天线阵列(50)顺次级联组成;

上述可编程光真时延迟模块(40)由第1光开关、第1级阵列波导光栅、第2光开关、第2级阵列波导光栅……第N光开关、第N级阵列波导光栅、第N+1光开关连接组成:第1光开关的输出端口1与第1级阵列波导光栅的输入端口1相连,第1光开关的输出端口2与第2光开关的输入端口2相连,而第1级阵列波导光栅的输出端口1与第2光开关的输入端口1相连,以此类推;每一级阵列波导光栅具有多个输入端口和多个输出端口,除了输入端口1和输出端口1分别与它前后的光开关相连之外,它自身的输入端口2与自身的输出端口2相连,它自身的输入端口3与自身的输出端口3相连,以此类推;

多光源激光阵列(10):输出多个不同波长的连续光载波;

波分复用器(20):将多光源激光阵列(10)输出的多个不同波长的连续光载波合成一路输出;

光电调制器(30):将波分复用器(20)的输出信号采用射频信号调制后输出;

可编程光真时延迟模块(40):根据控制要求,通过多个光开关的不同开和关的组合,从而实现光电调制器(30)的输出信号中不同波长光载波之间的最终时延量差;

另一波分复用器(21):将可编程光真时延迟模块(40)的输出信号处理后输出不同波长的光载波;

光电探测器组和天线阵列(50):将另一波分复用器(21)的输出信号进行光电转换,得到不同延时或不同相位的射频信号,经由天线阵列发送出去,形成远场波束定向辐射模式。

2.一种如权利要求1所述系统的光载无线通信波束赋形方法,其特征在于,包含如下处理步骤:多个不同波长的连续光载波从多光源激光源阵列输出,经波分复用器合成一路进入到电光调制器中被射频信号调制,然后进入到可编程光真时延迟模块;该光真时延迟模块由光开关和多个级联的多输入多输出端口阵列波导光栅组成,通过光开关选择进入相应的阵列波导光栅,不同波长之间的最终时延量差由光开关的开关组合决定;经可编程光真时延迟模块处理的光信号经另一波分复用器处理,不同波长的光载波分别进入不同的支路并经光电探测器进行光电转换,得到不同时延或不同相位的射频信号,经由天线阵列发送出去形成远场波束定向辐射模式。

3.根据权利要求2所述的光载无线可调多天线波束赋形方法,其特征在于,不同级的阵列波导光栅中,相邻波长通道之间的基本延时量Δτ呈以2为公比的等比分布,在多个级联的阵列波导光栅结构下,相邻波长通道的基本延时量分别是Δτ,2Δτ,4Δτ,8Δτ,……,2N-1Δτ,N为级联数目。

4.根据权利要求2所述的光载无线可调多天线波束赋形方法,其特征在于,通过光开关的开关组合,在N级阵列波导光栅的多级结构下,能实现共2N种不同的相邻波长通道间的基本延时组合,分别是0,Δτ,2Δτ,3Δτ,……,(2N-1)Δτ,以实现2N种不同的远场波束定向辐射模式及其调谐。