專利名稱：用于射頻光學(xué)傳輸?shù)南到y(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于射頻(RF)光傳輸?shù)南到y(tǒng)、裝置和方法，尤其，涉及用于發(fā)送調(diào)制RF信號(hào)(尤其，在毫米波波段的信號(hào))的副載波光傳輸系統(tǒng)、在系統(tǒng)中使用的一種裝置(控制站)以及與系統(tǒng)一起使用的一種RF光傳輸方法。
背景技術(shù)：
例如，在使用微波或毫米波波段中的RF信號(hào)執(zhí)行無線電通信的一種系統(tǒng)中，已經(jīng)期望在控制站和基站之間使用光纖提供較寬的傳輸波段和較低的傳輸損耗的光傳輸方案來發(fā)送信號(hào)。期望在無線電通信中使用的頻帶從微波波段偏移到毫米波波段。因此，對(duì)于使用RF信號(hào)的，尤其在毫米波波段中的無線電系統(tǒng)的需求已經(jīng)有所增長(zhǎng)。
圖23是示意圖，示出使用RF信號(hào)的傳統(tǒng)無線電通信系統(tǒng)。在圖23中，傳統(tǒng)無線電通信系統(tǒng)包括用于發(fā)送光信號(hào)的控制站100、用于接收光信號(hào)從而執(zhí)行無線電通信的n個(gè)基站121到12n(n≥1，下面相同)、以及用于傳送光信號(hào)的光纖130。例如，控制站100發(fā)送用微波或毫米波波段中的RF信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)。從控制站100發(fā)送的光信號(hào)通過光纖130傳播到基站121到12n中的每一個(gè)，其中光接收器(未示出)執(zhí)行光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換。例如，把通過光電轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)發(fā)送到接收機(jī)終端裝置(未示出)作為微波或毫米波波段中的RF信號(hào)。
然而，例如，在用RF信號(hào)調(diào)制的1.55μm光通過1.31μm零一色散光纖傳播的情況中，1.55μm光的信號(hào)功率強(qiáng)度按周期性傳輸距離而周期性地衰減。發(fā)生信號(hào)功率強(qiáng)度的周期性衰減是由于光纖中的色散影響當(dāng)用RF信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的上和下邊帶分量。
特別，在用RF信號(hào)調(diào)制光信號(hào)強(qiáng)度的情況中，在光載波的上和下頻帶中產(chǎn)生的上和下邊帶分量相互間隔的距離等于經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)頻率的兩倍長(zhǎng)度。因此，通過光纖傳播時(shí)引起的相位變化在上和下邊帶分量之間有相當(dāng)大的差異。因此，根據(jù)經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)傳播的距離，上和下邊帶分量相互之間的相位可以相差180°。如果光接收器對(duì)上和下邊帶分量相互相位差180°的經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，則通過光載波和下邊帶相互消除而產(chǎn)生拍頻分量，導(dǎo)致經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換的經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)的損耗。
圖24是曲線圖，示出傳輸距離和接收的傳輸信號(hào)功率之間的示例關(guān)系。從圖24可明了，經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換的經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)按周期性的傳輸距離而損耗。當(dāng)經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)的頻率變成較高時(shí)，周期性的傳輸距離變成較窄。在光傳輸中，在發(fā)送經(jīng)調(diào)制的信號(hào)，尤其是毫米波信號(hào)，的情況中，信號(hào)可能按周期性傳輸距離而損耗。
為了防止上述問題，考慮使用光學(xué)單邊帶(SSB)調(diào)制來減少色散的影響，從而防止經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換的經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)的損耗。例如，在1997年，8月的微波理論和技術(shù)的IEEE學(xué)報(bào)的第45卷，第8期，1410-1415頁，H.Smith等人的“Overcoming Chromatic Dispersion Effects in Fib-Wireless SystemsIncorporating External Modulators”中詳細(xì)描述這種技術(shù)。
圖25是方框圖，示出在上述公布中描述的傳統(tǒng)光發(fā)射機(jī)110的結(jié)構(gòu)。光發(fā)射機(jī)110對(duì)應(yīng)于圖23中示出的控制站100。
在圖25中，光發(fā)射機(jī)110包括DFB激光器111、隔離器112、偏振控制器113、信號(hào)發(fā)生器114、放大器115、分配器116、相位調(diào)節(jié)器117以及馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器118。
可操作DFB激光器111使之輸出光信號(hào)作為載波。從DFB激光器111輸出的光信號(hào)經(jīng)由隔離器112和偏振控制器113輸入到馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器118?？刹僮鞲綦x器112使之防止偏振控制器113反射的光返回到DFB激光器111。隔離器112一般包括在DFB激光器111中?？刹僮髌窨刂破?13使之控制輸出光，為的是具有預(yù)定的偏振平面。通過放大器115把RF光傳輸信號(hào)放大到預(yù)定電平，并且通過分配器116分成兩個(gè)信號(hào)。兩個(gè)信號(hào)中之一不經(jīng)過處理就輸入到馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器118，另一個(gè)信號(hào)通過相位調(diào)節(jié)器117移相90°之后輸入到馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器118。
用移相90°的RF信號(hào)調(diào)制輸入到馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器118的光信號(hào)的強(qiáng)度，有可能得到只包括光載波和單邊帶分量的光信號(hào)。如此，使用移相90°的信號(hào)，即相位超前或滯后90°的信號(hào)，進(jìn)行SSB調(diào)制。
在對(duì)如上所述的只包括載波和單邊帶分量的RF信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和使之經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換的情況中，不產(chǎn)生相互相位差180°的上和下邊帶。因此，在光電轉(zhuǎn)換之后的經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)即使通過光纖傳輸較長(zhǎng)距離也沒有損耗。因此，在使用SSB調(diào)制的光傳輸中，有可能防止經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)由于色散的影響而引起損耗。
然而，在上述傳統(tǒng)傳輸技術(shù)中，需要把RF信號(hào)分成兩個(gè)信號(hào)以及在兩個(gè)信號(hào)中之一上執(zhí)行相位調(diào)節(jié)，以致使信號(hào)的相位超前或滯后90°。此外，由于RF信號(hào)，尤其毫米波信號(hào)，的波長(zhǎng)相當(dāng)短，相位調(diào)節(jié)要求相當(dāng)高的調(diào)節(jié)正確度。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種RF光傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，同時(shí)允許防止由于色散的影響引起的信號(hào)損耗而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。本發(fā)明還有的目標(biāo)是提供在系統(tǒng)中使用的一種裝置，以及與系統(tǒng)一起使用的一種方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目標(biāo)，本發(fā)明具有下列各方面。
本發(fā)明的第一方面針對(duì)通過光傳輸射頻信號(hào)的射頻光傳輸系統(tǒng)。射頻光傳輸系統(tǒng)包括控制站，用于產(chǎn)生用射頻信號(hào)調(diào)制信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，并且按預(yù)定傳輸形式通過光傳輸路徑傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；以及至少一個(gè)基站，用于接收從控制站通過光傳輸路徑按預(yù)定傳輸形式傳輸?shù)膬蓚€(gè)相位共軛的光信號(hào)，并且選擇所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中信號(hào)功率強(qiáng)度較大的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理。
一般，控制站包括光源，用于輸出光信號(hào)；和光密度調(diào)制部分，用于通過射頻信號(hào)調(diào)制從光源輸出的光信號(hào)強(qiáng)度，并用于根據(jù)已調(diào)制強(qiáng)度的光信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，并通過光路傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛光信號(hào)。
一般，與控制站一起使用的基站包括輸入切換部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)以及根據(jù)到控制站的傳輸距離從所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)；以及光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的預(yù)定光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
另一方面，基站可以包括第一光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括第一光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是選擇射頻信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括輸入切換部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收從光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收的射頻信號(hào)和以前所接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有最大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
此外，控制站可以包括第一光源，用于輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；第二光源，用于輸出與λ1的波長(zhǎng)不同的、波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光多路復(fù)用部分，用于把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)多路復(fù)用成為第一多路復(fù)用光信號(hào)；光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從第一光多路復(fù)用部分輸出的第一多路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以及用于根據(jù)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的第一多路復(fù)用光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；第一波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之一中只分離出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；第二波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之另一個(gè)中只分離出波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；以及第二光多路復(fù)用部分，用于對(duì)通過第一波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)以及通過第二波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)多路復(fù)用成為第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及用于通過光傳輸路徑傳輸?shù)诙嗦窂?fù)用光信號(hào)。
一般，與上述控制站儀器使用的基站包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的距離從波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)；以及光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的預(yù)定光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
另一方面，基站可以包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，并且相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是從所接收射頻信號(hào)中選擇具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收從光接收部分輸出的射頻信號(hào)，并且相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收射頻信號(hào)和以前接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。
此外，控制站可以包括用于輸出光信號(hào)的光源；光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從光源輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，以及根據(jù)已經(jīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；第一偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)；第二偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)，為的是使之垂直于已經(jīng)通過第一偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)的光信號(hào)的偏振波；以及偏振波組合部分，用于組合分別通過第一和第二偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)其偏振波的光信號(hào)，使之成為經(jīng)組合的光信號(hào)，以致它們的偏振波保持相互垂直，偏振波組合部分通過光傳輸路徑傳輸經(jīng)組合的光信號(hào)。
一般，與上述控制站一起使用的基站包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收通過偏振波分離部分經(jīng)過分離得到的兩個(gè)光信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離選擇地輸出所接收的兩個(gè)光信號(hào)中的預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)；以及光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
另一方面，基站可以包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較所接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是選擇所接收的射頻信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
再另一方面，基站可以包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收已經(jīng)通過偏振波分離部分分離所接收的組合光信號(hào)的兩個(gè)光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的兩個(gè)光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收來自光接收部分的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較所接收的射頻信號(hào)以及以前接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。
最好光強(qiáng)度調(diào)制部分包括馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器。最好還由具有光電效應(yīng)的晶體來構(gòu)成光強(qiáng)度調(diào)制部分。具有光電效應(yīng)的晶體可以是鈮酸鋰。如果光傳輸路徑是光纖，則最好光纖的零色散波長(zhǎng)范圍與光源的波長(zhǎng)范圍不同。既然是這樣，最好，光纖的零色散波長(zhǎng)范圍可以是1.3μm范圍，而光源的波長(zhǎng)范圍可以是1.55μm范圍。
本發(fā)明的第二方面針對(duì)一種方法，用于從控制站到至少一個(gè)基站通過光來傳輸射頻信號(hào)。該方法包括下列步驟用射頻信號(hào)調(diào)制預(yù)定光信號(hào)的強(qiáng)度；根據(jù)已經(jīng)調(diào)制其強(qiáng)度的光信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；按預(yù)定傳輸形式通過光傳輸路徑傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；接收按預(yù)定傳輸形式通過光傳輸路徑傳輸?shù)膬蓚€(gè)相位共軛的光信號(hào)；選擇兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)信號(hào)；以及把所選擇的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
如上所述，在本發(fā)明中，從控制站到基站傳輸兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)?；窘邮崭鶕?jù)離控制站的距離預(yù)定的、或通過相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度電平比較兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)而確定的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一。因此，基站能夠容易地接收具有較大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一到第四實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)；圖2是方框圖，示出第一到第四實(shí)施例中描述的光傳輸部分的示例結(jié)構(gòu)；圖3是方框圖，說明第一實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖4是示圖，示出偏置電壓和從包括在本發(fā)明的射頻光傳輸系統(tǒng)的光傳輸部分中的光強(qiáng)度調(diào)制部分輸出的光信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系；圖5是示圖，示出偏置電壓和從包括在傳統(tǒng)光傳輸部分中的光強(qiáng)度調(diào)制部分輸出的光信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系；圖6示出傳輸距離和傳統(tǒng)射頻光傳輸系統(tǒng)中射頻信號(hào)功率強(qiáng)度的關(guān)系；圖7示出傳輸距離和本發(fā)明的射頻光傳輸系統(tǒng)中的射頻信號(hào)功率強(qiáng)度的關(guān)系；圖8是方框圖，示出第二實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖9是方框圖，示出第三實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖10是方框圖，示出第四實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖11是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第五到第八實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)；圖12是方框圖，示出第五到第八實(shí)施例中描述的光傳輸部分的示例結(jié)構(gòu)；圖13是方框圖，示出第五實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖14是方框圖，示出第六實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖15是方框圖，示出第七實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖16是方框圖，示出第八實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖17是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第九到第十二實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)；圖18是方框圖，示出第九到第十二實(shí)施例中描述的光傳輸部分的示例結(jié)構(gòu)；圖19是方框圖，示出第九實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖20是方框圖，示出第十實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖21是方框圖，示出第十一實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖22是方框圖，示出第十二實(shí)施例中描述的基站的結(jié)構(gòu)；圖23是示意圖，示出使用射頻信號(hào)的傳統(tǒng)無線電通信系統(tǒng)；圖24是曲線圖，示出傳輸距離和所接收的傳輸信號(hào)功率之間的示例關(guān)系；以及圖25是方框圖，示出傳統(tǒng)光發(fā)射機(jī)的示例結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)圖1是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)。在圖1中示出的根據(jù)第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，通過光傳輸路徑把控制站10連接到n個(gè)基站21到2n，例如，光傳輸路徑包括兩根光纖31和32。圖2是方框圖，示出在控制站10中提供的光傳輸部分11的結(jié)構(gòu)。在圖2中，光傳輸部分11包括光源12、驅(qū)動(dòng)部分13、光強(qiáng)度調(diào)制部分14、DC控制部分15以及放大部分16。圖3是方框圖，說明基站21的結(jié)構(gòu)。在圖3中，基站21包括輸入切換部分211、光接收部分212、放大部分213以及天線214。按相似于基站21的方式來配置其它基站22到2n，因此，下面只詳細(xì)描述基站21。
首先，描述根據(jù)第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)的操作。
在光傳輸部分11中，驅(qū)動(dòng)部分13控制光源12，為的是輸出規(guī)定的光信號(hào)。放大部分16把外部輸入的射頻(RF)傳輸信號(hào)放大到所要求的電平。DC控制部分15控制要施加于光強(qiáng)度調(diào)制部分14的直流偏置電壓。光強(qiáng)度調(diào)制部分14開始用通過放大部分16放大的RF傳輸信號(hào)來調(diào)制從光源12輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度。然后，光強(qiáng)度調(diào)制部分14把已經(jīng)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)分成兩個(gè)光信號(hào)。光強(qiáng)度調(diào)制部分14把兩個(gè)光信號(hào)中之一不經(jīng)過處理就輸出到端口A(或端口B)，而另一個(gè)光信號(hào)經(jīng)過反相，并輸出到端口B(或端口A)。因此，從端口A和B輸出相位相互共軛(即，相互相位差180°)的兩個(gè)光信號(hào)。圖4是示圖，示出從光強(qiáng)度調(diào)制部分14的端口A和B輸出的光信號(hào)的示例偏置電壓一強(qiáng)度特性(即，偏置電壓關(guān)系)。分別通過光纖31和32把從光強(qiáng)度調(diào)制部分14的端口A和B輸出的兩個(gè)光信號(hào)傳輸?shù)交?1到2n的每一個(gè)。
在基站21中，把從控制站10通過光纖31和32傳輸?shù)膬蓚€(gè)光信號(hào)中的每一個(gè)輸入到輸入切換部分211的兩個(gè)輸入端子中的一個(gè)對(duì)應(yīng)的端子。例如，輸入切換部分211是具有兩個(gè)輸入端子和一個(gè)輸出端子的光開關(guān)，根據(jù)控制站10和基站21之間的距離選擇地輸出輸入其輸入端子的兩個(gè)光信號(hào)中之一。光接收部分212接收從輸入切換部分211選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。放大部分213把光接收部分212得到的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線214輻射到空中。
接著描述的是通過本發(fā)明的射頻光傳輸系統(tǒng)得到的效果和傳統(tǒng)系統(tǒng)得到的效果的比較。圖5是示圖，示出從具有一個(gè)輸出端口的傳統(tǒng)系統(tǒng)輸出的光信號(hào)的示例偏置電壓一強(qiáng)度特性。下面示出的表達(dá)式(1)和(2)分別表示接收信號(hào)Pa和Pb，接收信號(hào)Pa和Pb是當(dāng)把偏置電壓設(shè)置成圖5中示出的Va和Vb時(shí)通過光纖傳輸經(jīng)過射頻信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)之后得到的。
Pa=1+21+J02(k)J1(k)cos(af12+θ)cos(2πf1t+2aff1)---(1)]]>Pb=1+21+J02(k)J1(k)cos(af12-θ)cos(2πf1t+2aff1)---(2)]]>在上述表達(dá)式(1)和(2)中，k＝πVd/2Vπ，Vπ是光強(qiáng)度調(diào)制部分的半波電壓，而Vd是射頻信號(hào)電壓。
圖6示出在通過1.3μm零一色散光纖傳輸光信號(hào)的情況中根據(jù)上述表達(dá)式(1)和(2)得到的傳輸距離和射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度的關(guān)系。在圖6中，假定射頻信號(hào)的每一個(gè)都具有40GHz的頻率，并且光接收功率保持常數(shù)而與傳輸距離無關(guān)。用當(dāng)傳輸距離為零時(shí)得到的功率強(qiáng)度對(duì)射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度進(jìn)行歸一化。從圖6可理解，在傳輸之后的射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度示出一些特性，以致具有每個(gè)偏置電壓的射頻信號(hào)按規(guī)則的間隔而極度衰減。這兩個(gè)特性是相互矛盾的，因此通過最佳地選擇偏置電壓中之一，有可能保持射頻信號(hào)的歸一化功率強(qiáng)度，為的是使之等于或大于0dB。
在控制站和基站是一個(gè)對(duì)一個(gè)連接的無線電通信系統(tǒng)中，通過改變要設(shè)置的偏置電壓，有可能得到具有0dB或更大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。然而，在控制站和n個(gè)基站是一個(gè)對(duì)n個(gè)連接的無線電通信系統(tǒng)中，控制站和基站之間的傳輸距離是不規(guī)則的和各種各樣的。因此，可以認(rèn)為設(shè)置偏置電壓相當(dāng)困難，以致所有基站能夠得到具有0dB或更大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)包括在控制站10中提供的光強(qiáng)度調(diào)制部分14，并且具有把強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)分成兩個(gè)信號(hào)的功能和使強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)反相的功能，以及用RF信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的強(qiáng)度的功能。光強(qiáng)度調(diào)制部分14輸出兩個(gè)光信號(hào)，它們的相位是相互共軛的。在基站21到2n的每一個(gè)中，同時(shí)輸入兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，并且輸入切換部分211選擇兩個(gè)相位共軛的信號(hào)中對(duì)基站更適合的一個(gè)信號(hào)。
例如，從圖4和5可以容易地理解，在圖4中示出的偏置電壓設(shè)置為V1的情況中，從端口A輸出的光信號(hào)等效于當(dāng)偏置電壓設(shè)置為圖5中的Va時(shí)得到的光信號(hào)，相似地，從端口B輸出的光信號(hào)等效于當(dāng)偏置信號(hào)設(shè)置為圖5中示出的Vb時(shí)得到的光信號(hào)。因此，從端口A和B兩者得到的光信號(hào)通過它們各自不同的光纖傳輸?shù)交?1到2n的每一個(gè)，并且基站21到2n的每一個(gè)合適地選擇和接收從端口A或B輸出的光信號(hào)。例如，在圖6中，離開控制站為傳輸距離0km和2.3km之間或4.6km和6.9km之間位置處的基站選擇地接收來自端口A的光信號(hào)，而離開控制站為傳輸距離2.3km和4.6km之間或6.9km和9.2km之間位置處的基站選擇地接收來自端口B的光信號(hào)。因此，如在圖7中所示，有可能在任何傳輸距離處得到具有0dB或更大射頻信號(hào)功率強(qiáng)度的信號(hào)。因此，在光接收功率是常數(shù)的情況中，有可能得到傳輸時(shí)的功率大于傳輸距離為零時(shí)的功率的RF信號(hào)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，從控制站傳輸兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)。每個(gè)基站根據(jù)離開控制站的傳輸距離來接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一。因此，基站能夠容易地接收具有高功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。
(第二實(shí)施例)在第二實(shí)施例中，使在根據(jù)第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站21到2n的結(jié)構(gòu)與圖3中示出的結(jié)構(gòu)不同。圖8是方框圖，說明包括在根據(jù)第二實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站21的結(jié)構(gòu)。在圖8中，基站21包括第一光接收部分221、第二光接收部分222、輸入切換部分223、放大部分224以及天線225。
在基站21中，通過光纖31和32從控制站10傳輸?shù)膬蓚€(gè)光信號(hào)分別輸入到第一和第二光接收部分221和222。第一和第二光接收部分221和222把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。輸入切換部分223接收通過第一和第二光接收部分221和222轉(zhuǎn)換而得到的每個(gè)射頻信號(hào)，并且根據(jù)控制站10和基站21之間的距離選擇地輸出射頻信號(hào)中之一。放大部分224把輸入切換部分223輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線225輻射到空中。
注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在天線225和輸入切換部分223之間提供一個(gè)放大部分224的一種情況中描述了第二實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分221和輸入切換部分223之間和第二光接收部分222和輸入切換部分223之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分224。
(第三實(shí)施例)在第三實(shí)施例中，使在根據(jù)第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站21到2n的結(jié)構(gòu)與圖3和8中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖9是方框圖，說明包括在根據(jù)第三實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站2 1的結(jié)構(gòu)。在圖9中，基站21包括第一光接收部分231、第二光接收部分232、電平比較部分233、控制部分234、輸入切換部分235、放大部分236以及天線237。
在基站21中，把通過光纖31和32從控制站10傳輸?shù)膬蓚€(gè)光信號(hào)分別輸入到第一和第二光接收部分231和232。第一和第二光接收部分231和232把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分233對(duì)通過第一和第二光接收部分231和232轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)相對(duì)于它們的功率強(qiáng)度進(jìn)行比較?？刂撇糠?34根據(jù)通過電平比較部分233得到的比較結(jié)果來判定哪一個(gè)射頻信號(hào)具有較大的功率強(qiáng)度。控制部分234然后控制輸入切換部分235為的是把具有較大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)輸出到放大部分236。輸入切換部分235接收通過第一和第二光接收部分231和232轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)中的每一個(gè)，并且根據(jù)控制部分234給出的指令選擇地輸出射頻信號(hào)中之一。放大部分236把輸入切換部分235輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線237輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站21能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在輸入切換部分235和天線237之間提供一個(gè)放大部分236的一種情況中描述了第三實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分231和輸入切換部分235之間和第二光接收部分232和輸入切換部分235之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分236。
(第四實(shí)施例)在第四實(shí)施例中，使在根據(jù)第一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站21到2n的結(jié)構(gòu)與圖3、8和9中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖10是方框圖，說明包括在根據(jù)第四實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站21的結(jié)構(gòu)。在圖10中，基站21包括輸入切換部分241、光接收部分242、電平比較部分243、控制部分244、放大部分245以及天線246。
在基站21中，把通過光纖31和32從控制站10傳輸?shù)膬蓚€(gè)光信號(hào)輸入到輸入切換部分241。輸入切換部分241根據(jù)控制部分244給出的指令選擇地輸出兩個(gè)光信號(hào)中之一。注意，在開始提供基站的時(shí)刻，根據(jù)缺省設(shè)置來選擇光信號(hào)。光接收部分242接收從輸入切換部分241選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分243檢測(cè)通過光接收部分242的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且對(duì)檢測(cè)到的功率強(qiáng)度與存儲(chǔ)在其中的參考值進(jìn)行比較。作為比較的結(jié)果，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度低于參考值，則電平比較部分243命令控制部分244切換輸入切換部分241。注意，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度高于參考值，則電平比較部分243不給出指令?？刂撇糠?44根據(jù)電平比較部分243給出的指令來切換輸入切換部分241。放大部分245接收通過光接收部分242的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)，并且把所接收的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線246輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站21能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在光接收部分242和天線246之間提供一個(gè)放大部分245的一種情況中描述了第四實(shí)施例，但是也可以在輸入切換部分241和光接收部分242之間和光接收部分242和電平比較部分243之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分245。
(第五實(shí)施例)圖11是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)。在圖11中示出的根據(jù)第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，通過包括單根光纖60的光傳輸路徑把控制站40連接到n個(gè)基站51到5n。圖12是方框圖，示出在控制站40中提供的光傳輸部分41的結(jié)構(gòu)。在圖12中，光傳輸部分41包括第一光源42a、第二光源42b、第一驅(qū)動(dòng)部分43a、第二驅(qū)動(dòng)部分43b、光強(qiáng)度調(diào)制部分44、DC控制部分45、放大部分46、波分多路復(fù)用部分47、第一波分去復(fù)用部分48a、第二波分去復(fù)用部分48b、以及光多路復(fù)用部分49。圖13是方框圖，說明基站51的結(jié)構(gòu)。在圖13中，基站51包括波分去復(fù)用部分511、輸入切換部分512、光接收部分513、放大部分514以及天線515。按相似于基站51的方式來配置其它基站52到5n，因此，下面只詳細(xì)描述基站51。
在光傳輸部分41中，第一驅(qū)動(dòng)部分43a控制第一光源42a，為的是輸出波長(zhǎng)λ1的光信號(hào)，而第二驅(qū)動(dòng)部分43b控制第二光源42b，為的是輸出波長(zhǎng)λ2的光信號(hào)。波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2是不同的(λ1≠λ2)。波分多路復(fù)用部分47對(duì)波長(zhǎng)λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)λ2的光信號(hào)多路復(fù)用在一起。放大部分46把外部輸入的射頻(RF)傳輸信號(hào)放大到要求的電平。DC控制部分45控制要提供給光強(qiáng)度調(diào)制部分44的直流偏置電壓。光強(qiáng)度調(diào)制部分44開始用放大部分46放大的RF傳輸信號(hào)對(duì)從波分多路復(fù)用部分47輸出的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。然后，光強(qiáng)度調(diào)制部分44把已經(jīng)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)分成兩個(gè)光信號(hào)。光強(qiáng)度調(diào)制部分44把兩個(gè)光信號(hào)中之一不經(jīng)過處理就輸出到端口A(或端口B)，而另一個(gè)光信號(hào)經(jīng)過反相，并輸出到端口B(或端口A)。因此，從端口A和B輸出相位相互共軛(即，相互相位差180°)的兩個(gè)光信號(hào)。第一波分去復(fù)用部分48a只從光強(qiáng)度調(diào)制部分44的端口A輸出的光信號(hào)中分離出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)，并且輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)。第二波分去復(fù)用部分48b只從光強(qiáng)度調(diào)制部分44的端口B輸出的光信號(hào)中分離出波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，并且輸出波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)。光多路復(fù)用部分49對(duì)通過第一波分去復(fù)用部分48a得到的波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和通過第二波分去復(fù)用部分48b得到的波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)多路復(fù)用成為經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)，并且通過光纖60輸出經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)。通過光纖60把從光多路復(fù)用部分49輸出的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)傳輸?shù)交?1到5n中的每一個(gè)。
在基站51中，把從控制站40通過光纖60傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到波分去復(fù)用部分511。波分去復(fù)用部分511對(duì)所接收的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，并且把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)的每一個(gè)都輸入到輸入切換部分512的輸入端子中對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸入端子。例如，輸入切換部分512是具有兩個(gè)輸入端子和一個(gè)輸出端子的光開關(guān)，并且根據(jù)控制站40和基站51之間的距離選擇地輸出輸入其輸入端子的兩個(gè)光信號(hào)中之一。光接收部分513接收從輸入切換部分512選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。放大部分514把光接收部分513得到的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線515輻射到空中。
為了解決第一實(shí)施例中所描述的問題，根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)包括在控制站40中提供的光強(qiáng)度調(diào)制部分44，并且具有把強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)分成兩個(gè)信號(hào)的功能和使強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)反相的功能，以及用射頻信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的強(qiáng)度的功能。光強(qiáng)度調(diào)制部分44從兩個(gè)輸出端口輸出兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)。第五實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于使用波分多路復(fù)用方案使光纖的數(shù)量減少到一根。從上可明白，在第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，還有可能在任何傳輸距離處得到具有0dB或更大的射頻信號(hào)功率強(qiáng)度的信號(hào)(見圖7)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，產(chǎn)生兩個(gè)具有不同波長(zhǎng)的相位共軛的光信號(hào)。把兩個(gè)光信號(hào)的波長(zhǎng)多路復(fù)用在一起，以產(chǎn)生經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)，并且從控制站傳輸經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)。每個(gè)基站接收經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)，并且根據(jù)離控制站的傳輸距離分離出波長(zhǎng)與所接收的經(jīng)多路復(fù)用光信號(hào)不同的光信號(hào)中預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)。因此，基站能夠容易地接收具有高功率強(qiáng)度的光信號(hào)而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。
(第六實(shí)施例)在第六實(shí)施例中，使在根據(jù)第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站51到5n的結(jié)構(gòu)與圖13中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖14是方框圖，說明包括在根據(jù)第六實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站51的結(jié)構(gòu)。在圖14中，基站51包括波分去復(fù)用部分521、第一光接收部分522、第二光接收部分523、輸入切換部分524、放大部分525以及天線526。
在基站51中，把從控制站40通過光纖60傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到波分去復(fù)用部分521。波分去復(fù)用部分521對(duì)所接收的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，并且把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)分別輸入到第一和第二光接收部分522和523。第一和第二光接收部分522和523把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。輸入切換部分524接收通過第一和第二光接收部分522和523轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)，并且根據(jù)控制站40和基站51之間的距離選擇地輸出所接收的射頻信號(hào)中之一。放大部分525把輸入切換部分524輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線526輻射到空中。
注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在輸入切換部分524和天線526之間提供一個(gè)放大部分525的一種情況中描述了第六實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分522和輸入切換部分524之間和第二光接收部分523和輸入切換部分524之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分525。
(第七實(shí)施例)在第七實(shí)施例中，使在根據(jù)第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站51到5n的結(jié)構(gòu)與圖13和14中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖15是方框圖，說明包括在根據(jù)第七實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站51的結(jié)構(gòu)。在圖15中，基站51包括波分去復(fù)用部分531、第一光接收部分532、第二光接收部分533、電平比較部分534、控制部分535、輸入切換部分536、放大部分537以及天線538。
在基站51中，把從控制站40通過光纖60傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到波分去復(fù)用部分531。波分去復(fù)用部分531對(duì)所接收的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，并且把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)分別輸入到第一和第二光接收部分532和533。第一和第二光接收部分532和533把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分534對(duì)通過第一和第二光接收部分532和533轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)相對(duì)于它們的功率強(qiáng)度進(jìn)行比較?？刂撇糠?35根據(jù)通過電平比較部分534得到的比較結(jié)果來判定哪一個(gè)射頻信號(hào)具有較大的功率強(qiáng)度?？刂撇糠?35然后控制輸入切換部分536為的是把具有較大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)輸出到放大部分537。輸入切換部分536接收通過第一和第二光接收部分532和533轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)中的每一個(gè)，并且根據(jù)控制部分535給出的指令選擇地輸出射頻信號(hào)中之一。放大部分537把輸入切換部分536輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線538輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站51能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在輸入切換部分536和天線538之間提供一個(gè)放大部分537的一種情況中描述了第七實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分532和輸入切換部分536之間和第二光接收部分533和輸入切換部分536之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分537。
(第八實(shí)施例)在第八實(shí)施例中，使在根據(jù)第五實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站51到5n的結(jié)構(gòu)與圖13到15中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖16是方框圖，說明包括在根據(jù)第八實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站51的結(jié)構(gòu)。在圖16中，基站51包括波分去復(fù)用部分541、輸入切換部分542、光接收部分543、電平比較部分544、控制部分545、放大部分546以及天線547。
在基站51中，把從控制站40通過光纖60傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到波分去復(fù)用部分541。波分去復(fù)用部分541對(duì)所接收的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，并且把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)輸入到輸入切換部分542的輸入端子中對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸入端子。輸入切換部分542根據(jù)控制部分545給出的指令選擇地輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中之一。注意，在開始提供基站的時(shí)刻，根據(jù)缺省設(shè)置來選擇光信號(hào)。光接收部分543接收從輸入切換部分542選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分544檢測(cè)通過光接收部分543的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且對(duì)檢測(cè)到的功率強(qiáng)度與存儲(chǔ)在其中的參考值進(jìn)行比較。作為比較的結(jié)果，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度低于參考值，則電平比較部分544命令控制部分545切換輸入切換部分542。注意，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度高于參考值，則電平比較部分544不給出指令?？刂撇糠?45根據(jù)電平比較部分544給出的指令來切換輸入切換部分542。放大部分546接收通過光接收部分543的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)，并且把所接收的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線547輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站51能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在光接收部分543和天線547之間提供一個(gè)放大部分546的一種情況中描述了第八實(shí)施例，但是也可以在輸入切換部分542和光接收部分543之間和光接收部分543和電平比較部分544之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分546。
(第九實(shí)施例)圖17是示圖，示意地示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)。在圖17中示出的根據(jù)第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，通過包括單根光纖90的光傳輸路徑把控制站70連接到n個(gè)基站81到8n。圖18是方框圖，示出在控制站70中提供的光傳輸部分71的結(jié)構(gòu)。在圖18中，光傳輸部分71包括光源72、驅(qū)動(dòng)部分73、光強(qiáng)度調(diào)制部分74、DC控制部分75、放大部分76、第一偏振波調(diào)節(jié)部分77a、第二偏振波調(diào)節(jié)部分77b以及偏振波組合部分78。圖19是方框圖，說明基站81的結(jié)構(gòu)。在圖19中，基站81包括偏振波分離部分811、輸入切換部分812、光接收部分813、放大部分814以及天線815。按相似于基站81的方式來配置其它基站82到8n，因此，下面只詳細(xì)描述基站81。
在光傳輸部分71中，驅(qū)動(dòng)部分73控制光源72，為的是輸出預(yù)定的光信號(hào)。放大部分76把外部輸入的射頻(RF)傳輸信號(hào)放大到要求的電平。DC控制部分75控制要提供給光強(qiáng)度調(diào)制部分74的直流偏置電壓。光強(qiáng)度調(diào)制部分74開始用放大部分76放大的RF傳輸信號(hào)對(duì)從光源72輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。然后，光強(qiáng)度調(diào)制部分74把已經(jīng)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)分成兩個(gè)光信號(hào)。光強(qiáng)度調(diào)制部分74把兩個(gè)光信號(hào)中之一不經(jīng)過處理就輸出到端口A(或端口B)，而另一個(gè)光信號(hào)經(jīng)過反相，并輸出到端口B(或端口A)。因此，從端口A和B輸出相位相互共軛(即，相互相位差180°)的兩個(gè)光信號(hào)。第一偏振波調(diào)節(jié)部分77a調(diào)節(jié)從光強(qiáng)度調(diào)制部分74的端口A輸出的光信號(hào)的偏振波。第二偏振波調(diào)節(jié)部分77b調(diào)節(jié)從光強(qiáng)度調(diào)制部分74的端口B輸出的光信號(hào)的偏振波。既然是這樣，第一和第二偏振波調(diào)節(jié)部分77a和77b調(diào)節(jié)光信號(hào)的偏振波，為的是使之相互垂直。偏振波組合部分78組合通過第一和第二偏振波調(diào)節(jié)部分77a和77b調(diào)節(jié)的光信號(hào)，使之成為經(jīng)組合的光信號(hào)。偏振波組合部分78通過光纖90傳輸經(jīng)組合的光信號(hào)。通過光纖90把從偏振波組合部分78輸出的經(jīng)組合的光信號(hào)傳輸?shù)交?1到8n中的每一個(gè)。
在基站81中，把從控制站70通過光纖90傳輸?shù)慕?jīng)組合的光信號(hào)輸入到偏振波分離部分811。偏振波分離部分811把所接收的包含垂直偏振波的經(jīng)組合的光信號(hào)分離成具有不同偏振波的光信號(hào)，并且把具有不同偏振波的光信號(hào)中的每一個(gè)都輸入到輸入切換部分812的輸入端子中對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸入端子。例如，輸入切換部分812是具有兩個(gè)輸入端子和一個(gè)輸出端子的光開關(guān)，并且根據(jù)控制站70和基站81之間的距離選擇地輸出輸入其輸入端子的兩個(gè)光信號(hào)中之一。光接收部分813接收從輸入切換部分812選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。放大部分814把光接收部分813得到的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線815輻射到空中。
為了解決第一實(shí)施例中所描述的問題，根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)包括在控制站70中提供的光強(qiáng)度調(diào)制部分74，并且具有把強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)分成兩個(gè)信號(hào)的功能和使強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)反相的功能，以及用射頻信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的強(qiáng)度的功能。光強(qiáng)度調(diào)制部分74從兩個(gè)輸出端口輸出兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)。第九實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于使用偏振波組合方案使光纖的數(shù)量減少到一根。從上可明白，在根據(jù)第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，還有可能在任何傳輸距離處得到具有0dB或更大的射頻信號(hào)功率強(qiáng)度的信號(hào)(見圖7)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中，產(chǎn)生兩個(gè)具有不同偏振波的相位共軛的光信號(hào)。調(diào)節(jié)和組合兩個(gè)光信號(hào)的偏振波成為經(jīng)組合的光信號(hào)，并且從控制站傳輸經(jīng)組合的光信號(hào)。每個(gè)基站接收經(jīng)組合的光信號(hào)，并且根據(jù)離控制站的傳輸距離從所接收的光信號(hào)中分離出具有不同偏振波的光信號(hào)中的一個(gè)預(yù)定的光信號(hào)。因此，基站能夠容易地接收具有高功率強(qiáng)度的光信號(hào)而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。
(第十實(shí)施例)在第十實(shí)施例中，使在根據(jù)第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站81到8n的結(jié)構(gòu)與圖19中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖20是方框圖，說明包括在根據(jù)第十實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站81的結(jié)構(gòu)。在圖20中，基站81包括偏振波分離部分821、第一光接收部分822、第二光接收部分823、輸入切換部分824、放大部分825以及天線826。
在基站81中，把從控制站70通過光纖90傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到偏振波分離部分821。偏振波分離部分821分離所接收的、經(jīng)多路復(fù)用的、包含垂直偏振波的光信號(hào)，使之成為具有不同偏振波的光信號(hào)，并且把每個(gè)光信號(hào)輸入到第一和第二光接收部分822和823中對(duì)應(yīng)的一個(gè)。第一光接收部分822把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。相似地，第二光接收部分823把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。輸入切換部分824根據(jù)控制站70和基站81之間的距離選擇地輸出通過第一和第二光接收部分822和823轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)中之一。放大部分825把從輸入切換部分824輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線826輻射到空中。
注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在輸入切換部分824和天線826之間提供一個(gè)放大部分825的一種情況中描述了第十實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分822和輸入切換部分824之間和第二光接收部分823和輸入切換部分824之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分825。
(第十一實(shí)施例)在第十一實(shí)施例中，使在根據(jù)第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站81到8n的結(jié)構(gòu)與圖19和20中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖21是方框圖，說明包括在根據(jù)第十一實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站81的結(jié)構(gòu)。在圖21中，基站81包括偏振波分離部分831、第一光接收部分832、第二光接收部分833、電平比較部分834、控制部分835、輸入切換部分836、放大部分837以及天線838。
在基站81中，把從控制站70通過光纖90傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到偏振波分離部分831。偏振波分離部分831分離所接收的、經(jīng)多路復(fù)用的、包含垂直偏振波的光信號(hào)，使之成為具有不同偏振波的光信號(hào)，并且把每個(gè)光信號(hào)輸入到第一和第二光接收部分832和833中對(duì)應(yīng)的一個(gè)。第一光接收部分832把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。相似地，第二光接收部分833把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分834對(duì)通過第一和第二光接收部分832和833轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)相對(duì)于它們的功率強(qiáng)度進(jìn)行比較?？刂撇糠?35根據(jù)通過電平比較部分834得到的比較結(jié)果來判定哪一個(gè)射頻信號(hào)具有較大的功率強(qiáng)度?？刂撇糠?35然后控制輸入切換部分836為的是把具有較大功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)輸出到放大部分837。輸入切換部分836接收通過第一和第二光接收部分832和833轉(zhuǎn)換而得到的射頻信號(hào)中的每一個(gè)，并且根據(jù)控制部分835給出的指令選擇地輸出射頻信號(hào)中之一。放大部分837把輸入切換部分836輸出的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線838輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站81能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在輸入切換部分836和天線838之間提供一個(gè)放大部分837的一種情況中描述了第十一實(shí)施例，但是也可以在第一光接收部分832和輸入切換部分836之間和第二光接收部分833和輸入切換部分836之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分837。
(第十二實(shí)施例)在第十二實(shí)施例中，使在根據(jù)第九實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中使用的基站81到8n的結(jié)構(gòu)與圖19到21中示出的那些結(jié)構(gòu)不同。圖22是方框圖，說明包括在根據(jù)第十二實(shí)施例的射頻光傳輸系統(tǒng)中的基站81的結(jié)構(gòu)。在圖22中，基站81包括偏振波分離部分841、輸入切換部分842、光接收部分843、電平比較部分844、控制部分845、放大部分846以及天線847。
在基站81中，把從控制站70通過光纖90傳輸?shù)慕?jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入到偏振波分離部分841。偏振波分離部分841分離所接收的、經(jīng)多路復(fù)用的、包含垂直偏振波的光信號(hào)，使之成為具有不同偏振波的光信號(hào)，并且把每個(gè)光信號(hào)輸入到輸入切換部分842的輸入端子中對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸入端子。輸入切換部分842根據(jù)控制部分845給出的指令選擇地輸出兩個(gè)具有不同偏振波的光信號(hào)中之一。注意，在開始提供基站的時(shí)刻，根據(jù)缺省設(shè)置來選擇具有預(yù)定偏振波的光信號(hào)。光接收部分843接收從輸入切換部分842選擇地輸出的光信號(hào)，并且把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。電平比較部分844檢測(cè)通過光接收部分843的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且對(duì)檢測(cè)到的功率強(qiáng)度與存儲(chǔ)在其中的參考值進(jìn)行比較。作為比較的結(jié)果，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度低于參考值，則電平比較部分844命令控制部分845切換輸入切換部分842。注意，如果檢測(cè)到的功率強(qiáng)度高于參考值，則電平比較部分844不給出指令?？刂撇糠?45根據(jù)電平比較部分844給出的指令來切換輸入切換部分842。放大部分846接收通過光接收部分843的轉(zhuǎn)換得到的射頻信號(hào)，并且把所接收的射頻信號(hào)放大到要求的電平。經(jīng)放大的射頻信號(hào)從天線847輻射到空中。
在上述結(jié)構(gòu)中，基站81能夠自動(dòng)地選擇最佳的光信號(hào)，即，具有高信號(hào)強(qiáng)度的射頻信號(hào)。注意，雖然已經(jīng)相對(duì)于在光接收部分843和天線847之間提供一個(gè)放大部分846的一種情況中描述了第十二實(shí)施例，但是也可以在輸入切換部分842和光接收部分843之間和光接收部分843和電平比較部分844之間提供一個(gè)或多個(gè)放大部分846。
注意，通過在具有光電效應(yīng)的晶體(例如，鈮酸鋰)上提供馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)在第一、第五和第九實(shí)施例中分別描述的光強(qiáng)度調(diào)制部分14、44、74中的每一個(gè)。
此外，光纖的零一色散波長(zhǎng)和光源的波長(zhǎng)是相互不同的。例如，可以想象組合1.3μm零一色散光纖和1.55μm光源，或組合1.55μm零一色散光纖和1.3μm光源。尤其，最近，考慮在粗波分多路復(fù)用(CWDM)應(yīng)用中使用寬的波段，因此光纖和光源有多種可能的組合，包括打算用于相同波段的光纖和光源的組合。
此外，雖然已經(jīng)相對(duì)于從控制站到基站的下行鏈路光傳輸描述了第一到第十二實(shí)施例，但是在從基站到控制站的上行鏈路的情況中，本發(fā)明提供相似的效應(yīng)。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明有利于，例如，通過光來傳輸經(jīng)調(diào)制的射頻信號(hào)的副載波光傳輸系統(tǒng)，尤其，對(duì)防止毫米波波段中信號(hào)由于光纖的色散影響而引起的損耗是有用的。
權(quán)利要求
1.用于光傳輸射頻信號(hào)的一種射頻光傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制站，用于產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的、強(qiáng)度用射頻信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)，以及通過光傳輸路徑按預(yù)定的傳輸形式來傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；以及至少一個(gè)基站，用于接收從控制站通過光傳輸路徑按預(yù)定傳輸形式傳輸?shù)膬蓚€(gè)相位共軛的光信號(hào)，以及選擇地處理所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中信號(hào)功率強(qiáng)度較大的一個(gè)光信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述控制站包括用于輸出光信號(hào)的光源；以及光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從光源輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，以及根據(jù)已經(jīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，并且通過光傳輸路徑傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括輸入切換部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離選擇地輸出所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
4.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括第一光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括第一光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是選擇射頻信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
6.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括輸入切換部分，用于通過光傳輸路徑接收兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收從光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收的射頻信號(hào)和以前所接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有最大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述控制站包括第一光源，用于輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；第二光源，用于輸出與λ1的波長(zhǎng)不同的、波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光多路復(fù)用部分，用于把波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)多路復(fù)用成為第一多路復(fù)用光信號(hào)；光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從第一光多路復(fù)用部分輸出的第一多路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以及用于根據(jù)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的第一多路復(fù)用光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；第一波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之一中只分離出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；第二波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之另一個(gè)中只分離出波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；以及第二光多路復(fù)用部分，用于對(duì)通過第一波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)以及通過第二波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)多路復(fù)用成為第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及用于通過光傳輸路徑傳輸?shù)诙嗦窂?fù)用光信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的距離從波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)；以及光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的預(yù)定光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
9.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
10.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，并且相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是從所接收射頻信號(hào)中選擇具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括波分去復(fù)用部分，用于通過光傳輸路徑接收第二多路復(fù)用光信號(hào)，以及對(duì)第二多路復(fù)用光信號(hào)去復(fù)用成為波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收從光接收部分輸出的射頻信號(hào)，并且相對(duì)于信號(hào)功率強(qiáng)度比較所接收射頻信號(hào)和以前接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。
12.如權(quán)利要求1所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述控制站包括用于輸出光信號(hào)的光源；光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從光源輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，以及根據(jù)已經(jīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；第一偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)；第二偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)，為的是使之垂直于已經(jīng)通過第一偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)的光信號(hào)的偏振波；以及偏振波組合部分，用于組合分別通過第一和第二偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)其偏振波的光信號(hào)，使之成為經(jīng)組合的光信號(hào)，以致它們的偏振波保持相互垂直，偏振波組合部分通過光傳輸路徑傳輸經(jīng)組合的光信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收通過偏振波分離部分經(jīng)過分離得到的兩個(gè)光信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離選擇地輸出所接收的兩個(gè)光信號(hào)中的預(yù)定的一個(gè)光信號(hào)；以及光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
14.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；以及輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及根據(jù)到控制站的傳輸距離從所接收的射頻信號(hào)中選擇地輸出預(yù)定的一個(gè)射頻信號(hào)。
15.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；第一光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中之一，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；第二光接收部分，用于接收偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)中的另一個(gè)，以及把所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；輸入切換部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的射頻信號(hào)中之一；電平比較部分，用于接收分別從第一和第二光接收部分輸出的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較所接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，為的是選擇所接收的射頻信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)射頻信號(hào)。
16.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)基站包括偏振波分離部分，用于通過光傳輸路徑接收經(jīng)組合的光信號(hào)，以及分離所接收的經(jīng)組合的光信號(hào)使之成為偏振波為相互垂直的兩個(gè)光信號(hào)；輸入切換部分，用于接收已經(jīng)通過偏振波分離部分分離所接收的組合光信號(hào)的兩個(gè)光信號(hào)，以及選擇地輸出所接收的兩個(gè)光信號(hào)中之一；光接收部分，用于把從輸入切換部分選擇地輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)；電平比較部分，用于接收來自光接收部分的射頻信號(hào)，以及相對(duì)于一個(gè)信號(hào)功率強(qiáng)度來比較所接收的射頻信號(hào)以及以前接收的射頻信號(hào)；以及控制部分，用于根據(jù)從電平比較部分得到的比較結(jié)果來控制輸入切換部分，以致光接收部分始終接收具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的射頻信號(hào)。
17.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分包括馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器。
18.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分包括馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器。
19.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分包括馬赫-曾德爾光強(qiáng)度調(diào)制器。
20.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分由具有光電效應(yīng)的晶體構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分由具有光電效應(yīng)的晶體構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光強(qiáng)度調(diào)制部分由具有光電效應(yīng)的晶體構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求20所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，具有光電效應(yīng)的所述晶體是鈮酸鋰。
24.如權(quán)利要求21所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，具有光電效應(yīng)的所述晶體是鈮酸鋰。
25.如權(quán)利要求22所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，具有光電效應(yīng)的所述晶體是鈮酸鋰。
26.如權(quán)利要求2所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳輸路徑是光纖，以及光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍與光源的波長(zhǎng)范圍是不同的。
27.如權(quán)利要求7所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳輸路徑是光纖，以及光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍與光源的波長(zhǎng)范圍是不同的。
28.如權(quán)利要求12所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳輸路徑是光纖，以及光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍與光源的波長(zhǎng)范圍是不同的。
29.如權(quán)利要求26所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍是1.3μm范圍，而光源的波長(zhǎng)范圍是1.55μm范圍。
30.如權(quán)利要求27所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍是1.3μm范圍，而光源的波長(zhǎng)范圍是1.55μm范圍。
3 1.如權(quán)利要求28所述的射頻光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖的零—色散波長(zhǎng)范圍是1.3μm范圍，而光源的波長(zhǎng)范圍是1.55μm范圍。
32.一種控制站，用于通過光把射頻信號(hào)傳輸?shù)交?，所述控制站包括光源，用于輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；以及光強(qiáng)度調(diào)制部分，用于用射頻信號(hào)對(duì)從光源輸出的光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，以及根據(jù)已經(jīng)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)來產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)。
33.如權(quán)利要求32所述的控制站，進(jìn)一步包括第二光源，用于輸出與λ1的波長(zhǎng)不同的、波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；第一光多路復(fù)用部分，用于對(duì)波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用；第一波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之一中只分離出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)；第二波分去復(fù)用部分，用于從通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)之另一個(gè)中只分離出波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)；以及第二光多路復(fù)用部分，用于對(duì)通過第一波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)以及通過第二波分去復(fù)用部分分離出的波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用，其中光強(qiáng)度調(diào)制部分使用射頻信號(hào)來調(diào)制從第一光多路復(fù)用部分輸出的經(jīng)多路復(fù)用的光信號(hào)的強(qiáng)度，而不是從第一光源輸出的波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)或從第二光源輸出的波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)的強(qiáng)度。
34.如權(quán)利要求32所述的控制站，進(jìn)一步包括第一偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中之一的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)；第二偏振波調(diào)節(jié)部分，用于對(duì)通過光強(qiáng)度調(diào)制部分產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中的另一個(gè)的偏振波進(jìn)行調(diào)節(jié)，為的是使之垂直于已經(jīng)通過第一偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)的光信號(hào)的偏振波；以及偏振波組合部分，用于組合分別通過第一和第二偏振波調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)其偏振波的光信號(hào)，使之成為經(jīng)組合的光信號(hào)，以致它們的偏振波保持相互垂直，所述偏振波組合部分通過光傳輸路徑傳輸經(jīng)組合的光信號(hào)。
35.一種方法，用于從控制站到至少一個(gè)基站通過光來傳輸射頻信號(hào)，所述方法包括下列步驟用射頻信號(hào)調(diào)制預(yù)定光信號(hào)的強(qiáng)度；根據(jù)已經(jīng)調(diào)制其強(qiáng)度的光信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；按預(yù)定傳輸形式通過光傳輸路徑傳輸所產(chǎn)生的兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)；接收按預(yù)定傳輸形式通過光傳輸路徑傳輸?shù)膬蓚€(gè)相位共軛的光信號(hào)；選擇兩個(gè)相位共軛的光信號(hào)中具有較大信號(hào)功率強(qiáng)度的一個(gè)信號(hào)；以及把所選擇的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)提供一種射頻光傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，同時(shí)允許防止由于色散影響引起的信號(hào)損耗而無需相當(dāng)高的調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度?？刂普?10)的光強(qiáng)度調(diào)制部分(14)用射頻信號(hào)調(diào)制通過光源(12)產(chǎn)生的光信號(hào)的強(qiáng)度，并且把已經(jīng)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)分成兩個(gè)光信號(hào)。光強(qiáng)度調(diào)制部分(14)不經(jīng)過處理而輸出兩個(gè)光信號(hào)中之一，而使另一個(gè)光信號(hào)反相(即，相位差180°)，并輸出。通過兩根分立的光纖(31和32)把兩個(gè)光信號(hào)傳輸?shù)交?21到2n)?；?21到2n)中的每一個(gè)接收通過兩根光纖(31和32)傳輸?shù)膬蓚€(gè)光信號(hào)中之一。
文檔編號(hào)H04B10/12GK1701541SQ20048000073
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者增田浩一, 笹井裕之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社