一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法和裝置，所述裝置包括：激光器的輸出端與分光器的輸入端相連，用于產(chǎn)生第一光載波信號(hào)；分光器的輸出端和n個(gè)相位調(diào)制器的輸入端相連，用于將第一光載波信號(hào)分成功率相等的n路第二光載波信號(hào)；n個(gè)相位調(diào)制器的輸出端分別和耦合器的輸入端相連，用于將第二光載波信號(hào)和預(yù)先產(chǎn)生的相位為0、2π/n、2(2π/n)……(n?1)(2π/n)的n路信號(hào)進(jìn)行調(diào)相，得到n路調(diào)相信號(hào)；耦合器的輸出端和光電檢測(cè)器的輸入端相連，用于將n路調(diào)相信號(hào)耦合，得到多邊帶光信號(hào)；光電檢測(cè)器，用于對(duì)多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為knωs的多種倍頻毫米波，kn為偶數(shù)，以實(shí)現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻毫米波信號(hào)，且降低系統(tǒng)成本的目的。
【專利說(shuō)明】
_種產(chǎn)生多種倍頻暈米波的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及光載無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波 的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 光載無(wú)線通信(Radio over Fiber，RoF)技術(shù)充分結(jié)合了光纖和高頻無(wú)線電波傳 輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量、低成本的射頻信號(hào)的有線傳輸和超過(guò)lGb/s的無(wú)線接入。該技 術(shù)的核心之一是產(chǎn)生無(wú)線毫米波?，F(xiàn)階段，通常采用光學(xué)調(diào)制的方法產(chǎn)生無(wú)線毫米波。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，產(chǎn)生無(wú)線毫米波的方法主要包括:利用光學(xué)元件的非線性效應(yīng)進(jìn)行 頻率上變換的方法、光外差法和光外調(diào)制器的非線性調(diào)制法。其中，光外調(diào)制器的非線性調(diào) 制法通常利用馬赫-曾德爾調(diào)制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)產(chǎn)生兩個(gè)光學(xué)邊帶，兩 個(gè)光學(xué)邊帶在光電檢測(cè)器中拍頻，產(chǎn)生頻率為兩個(gè)光學(xué)邊帶頻率差的毫米波信號(hào)。通過(guò)設(shè) 計(jì)不同的Mach-Zehnder調(diào)制器結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生6倍頻、8倍頻、12倍頻等各種倍頻毫米波信號(hào)。 但是，在同一結(jié)構(gòu)中僅能產(chǎn)生一種倍頻毫米波信號(hào)，無(wú)法在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)獲得多種不同 倍頻的毫米波信號(hào)，此外，使用了MZM的系統(tǒng)會(huì)受到直流偏置漂移的影響，需要進(jìn)行復(fù)雜的 直流偏置控制，且系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，成本高。
[0004] 因此，如何在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻毫米波信號(hào)，并且能夠減低系統(tǒng)成本， 是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法和裝置，以實(shí) 現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻毫米波信號(hào)，并且能夠降低系統(tǒng)成本的目的。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制器、耦合器 和光電檢測(cè)器，其中，η個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù)；
[0008] 所述激光器的輸出端與所述分光器的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為ω。的第一光 載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分光器；
[0009] 所述分光器的輸出端分別和η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器的輸入端相連，用于將所 述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的η路第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè)并 聯(lián)的所述相位調(diào)制器；
[0010] η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器的輸出端分別和所述耦合器的輸入端相連，用于將η路 所述第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為，相位分別為0、2Vn、2(23i/ n)、……、（i-l)(2Vn)、……、（n-l)(2Vn)的η路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到η路調(diào)相信號(hào)，并將η路所述調(diào) 相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器；
[0011] 其中，i為正整數(shù)，且
[0012] 所述耦合器的輸出端和所述光電檢測(cè)器的輸入端相連，用于將η路所述調(diào)相信號(hào) 進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為1!〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信號(hào) 發(fā)送給所述光電檢測(cè)器；
[0013]所述光電檢測(cè)器，用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為1〇1〇^的多種倍 頻的毫米波；
[0014]其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。
[0015] 優(yōu)選的，還包括:正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第二移相器、……第i移相器…… 和第η移相器；
[0016]所述正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別和所述第一移相器的輸入端、所述第二移相器 的輸入端、……所述第i移相器的輸入端……和所述第η移相器的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻 率為的信號(hào)，并將頻率為cos的信號(hào)分別發(fā)送給所述第一移相器、所述第二移相器、…… 所述第i移相器……和所述第η移相器；
[0017]所述第一移相器、所述第二移相器、……所述第i移相器……和所述第η移相器的 輸出端分別和η個(gè)所述相位調(diào)制器的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，分別用于將頻率為《3的信號(hào)進(jìn) 行0、2Ji/n、2(2Vn)、……、（i_l)(2Vn)、……、（n_l) (2Vn)的移相處理，得到頻率為ω s，相 位分別為〇、2Vn、2(2Vn)、……、（i_l) (2Vn)、……、（n_l) (2Vn)的η路信號(hào)，并對(duì)應(yīng)發(fā)送 給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且l<i<n。
[0018] 優(yōu)選的，還包括:第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生器、……第i正弦信號(hào)發(fā) 生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器；
[0019] 所述第一正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端、所述第二正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端、……所 述第i正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別和η個(gè)所述相位調(diào) 制器的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，用于分別產(chǎn)生頻率為《 3，相位分別為〇、2Vn、2(2Vn)、……、 (i-l)(2Vn)、……、(n-l)(23i/ n)的η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中， i為正整數(shù)，且l<i<n。
[0020] 優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)η為大于1的奇數(shù)時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率 為2η ω s、4η ω s、 、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)。
[0021] 優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kn ω s的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n = 3時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為6 cos、12 ω s、......、k*3 ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)。
[0022] 優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)η為大于1的偶數(shù)時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率 為η ω s、2n ω s、......、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0023] 優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n = 4時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為4 cos、8 ω s、……、k*4 ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0024] -種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法，適用于所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，所述 產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制器、耦合器和光電檢測(cè)器， 其中，η個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù);所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法，包括：
[0025] 所述激光器產(chǎn)生頻率為ω。的第一光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給 所述分光器；
[0026] 所述分光器將所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的n路第二光載波 信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器；
[0027] η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器將η路所述第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為 〇3，相位分別為0、231/11、2(231/11)、......、（i-l)(2Vn)、......、（η_1) (2π/η)的η路信號(hào)進(jìn)行相 位調(diào)制，得到η路調(diào)相信號(hào)，將η路所述調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器；
[0028] 其中，i為正整數(shù)，且l$i彡η;
[0029] 所述耦合器將η路所述調(diào)相信號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為η ω s 的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器；
[0030] 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波；
[0031]其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。
[0032] 優(yōu)選的，還包括：
[0033]若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第二移相 器、……第i移相器……和第η移相器，則預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分別為〇、2Vn、2(2V η)、……、（i-1) (2Vn)、……、(n-1) (2Vn)的η路信號(hào)包括：
[0034] 正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為ω s的信號(hào)，并將頻率為ω s的信號(hào)分別發(fā)送給第一移 相器、第二移相器……第i移相器……和第η移相器；
[0035] 所述第一移相器、所述第二移相器、……所述第i移相器……和所述第η移相器分 別將頻率為 ω s的信號(hào)進(jìn)行0、2π/η、2 (2π/η)、......、（ i_1) (2π/η)、......、(n_l) (2π/η)的移相 處理，得到頻率為^，相位分別為〇、2π/η、2(2π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η) 的η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且
[0036] 或，
[0037]若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生 器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器，則預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分 別為0、2π/η、2(2π/η)、......、（ i_l) (2π/η)、......、（11-1)(231/11)的11路信號(hào)，包括：
[0038] 第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η 正弦信號(hào)發(fā)生器分別產(chǎn)生頻率為，相位分別為OdJi/ndUn/n)、……、（i-l )(2π/ n)、……、（n-l)(23i/n)的n路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給n個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整 數(shù)，且Ki彡η。
[0039] 優(yōu)選的，當(dāng)η為大于1的奇數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得 到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波，包括：
[0040] 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為2η ω s、4η ω s、……、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)；
[0041 ]或，
[0042]當(dāng)η為大于1的偶數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率 為kn ω s的多種倍頻的暈米波，包括：
[0043] 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為ncos、2ncos、……、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0044] 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法和裝置， 所述裝置，包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制器、耦合器和光電檢測(cè)器，其中，η個(gè)相位調(diào)制 器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù);激光器的輸出端與分光器的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為 ω。的第一光載波信號(hào)，并將第一光載波信號(hào)發(fā)送給分光器;分光器的輸出端分別和η個(gè)并 聯(lián)的相位調(diào)制器的輸入端相連，用于將第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的 η路 第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器;η個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器的輸出端分 別和耦合器的輸入端相連，用于將η路第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位 分別為〇、2π/η、2(2π/η)、......、（ i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η)的η路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制， 得到η路調(diào)相信號(hào)，并將η路調(diào)相信號(hào)發(fā)送給耦合器;其中，i為正整數(shù)，且耦合器的 輸出端和光電檢測(cè)器的輸入端相連，用于將η路調(diào)相信號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心， 頻率間隔為η 〇^的多邊帶光信號(hào)，并將多邊帶光信號(hào)發(fā)送給光電檢測(cè)器;光電檢測(cè)器，用于 對(duì)多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為1〇1〇^的多種倍頻的毫米波;其中，k為正整數(shù)，且滿 足kn為偶數(shù)。
[0045] 由此可見，本發(fā)明采用η個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器對(duì)產(chǎn)生的頻率為ω。光載波信號(hào)和頻 率為c〇s，相位間隔為2Vn的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率間隔為nco s的一系列多邊帶光信 號(hào)，并采用光電檢測(cè)器將一系列多邊帶信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到多種倍頻的毫米波信號(hào)，即在同 一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生了多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器 不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0046] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0047] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖；
[0048] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖；
[0050] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的經(jīng)過(guò)相位調(diào)制器后得到的四路調(diào)相信號(hào)的示意圖；
[0051] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的經(jīng)過(guò)耦合器耦合后得到的多邊帶光信號(hào)的示意圖； [0052]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的經(jīng)過(guò)光電檢測(cè)器拍頻后得到的多種倍頻毫米波的示 意圖；
[0053]圖7為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖；
[0054]圖8為本發(fā)明實(shí)施例五提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖；
[0055]圖9為本發(fā)明實(shí)施例六提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法的流程圖；
[0056]圖10為本發(fā)明實(shí)施例三提供的產(chǎn)生多邊帶光譜圖的示意圖；
[0057]圖11為本發(fā)明實(shí)施例三提供的經(jīng)過(guò)拍頻后產(chǎn)生的不同頻率的毫米波信號(hào)的示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0059] 本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法和裝置，以實(shí)現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí) 產(chǎn)生多種倍頻的毫米波信號(hào)，并且能夠減低系統(tǒng)成本的目的。
[0060] 實(shí)施例一
[0061]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種產(chǎn)生多種倍頻毫米的裝置，如附圖1所示的本發(fā)明實(shí) 施例一公開的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖，包括:激光器1、分光器2、n個(gè)相位 調(diào)制器3、耦合器4和光電檢測(cè)器5,其中，η個(gè)相位調(diào)制器3并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù)；
[0062] 所述激光器1的輸出端與所述分光器2的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為ω。的第一 光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分光器2;
[0063] 所述分光器2的輸出端分別和η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3的輸入端相連，用于將 所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的η路第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè) 并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3;
[0064] η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3的輸出端分別和所述耦合器4的輸入端相連，用于將η 路所述第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為，相位分別為0、2Vn、2(23i/n)、……、 (i-l)(2Vn)、……、(n-l)(2Vn)的η路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到η路調(diào)相信號(hào)，并將η路所述 調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器4;其中，i為正整數(shù)，且1 ;
[0065] 所述耦合器4的輸出端和所述光電檢測(cè)器5的輸入端相連，用于將η路所述調(diào)相信 號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為η 〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信 號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器5;
[0066] 所述光電檢測(cè)器5,用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種 倍頻的毫米波;其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。
[0067]需要進(jìn)行說(shuō)明的是，在所述光電檢測(cè)器5中，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻后，最 終得到的奇數(shù)倍頻的毫米波信號(hào)的功率為〇,也就是說(shuō)不能產(chǎn)生奇數(shù)倍頻的毫米波信號(hào)，只 能產(chǎn)生偶數(shù)倍頻的毫米波信號(hào)，具體說(shuō)明如下：
[0068]激光器1生成頻率為ω。的第一光載波信號(hào)：
[0069] Ein(t) =EC cos( ωct) (1)
[0070] 第一光載波信號(hào)通過(guò)分光器2分成功率相等的η路第二光載波信號(hào)，分別發(fā)送給η 個(gè)相位調(diào)制器；
[0071] 相位調(diào)制器將η路第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分別為〇、2 Vn、2(2Vn)、……、（i_l)(2Vn)、……、（n_l) (2Vn)的η路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到η路調(diào) 相信號(hào)；
[0072] 耦合器將η路調(diào)相信號(hào)進(jìn)行耦合，依據(jù)電磁場(chǎng)傳播動(dòng)力學(xué)理論，η路調(diào)相信號(hào)經(jīng)過(guò) 耦合后得到：
[0073]
' 2)
[0074] 依據(jù)第一類貝塞爾函數(shù)對(duì)公式(2)進(jìn)行展開和演算，得到：
[0075]
(3)
[0076] 其中，m為整數(shù)，η為相位調(diào)制器的個(gè)數(shù)，β為相位調(diào)制器的調(diào)相指數(shù)；
[0077] 經(jīng)過(guò)光電檢測(cè)器5平方律檢波后，輸出的信號(hào)為：
[0078]
(4)
[0079] 其中，Η為光電檢測(cè)器的響應(yīng)度，Id。是光電檢測(cè)器的輸出信號(hào)的直流部分，k為整 數(shù)，kn為毫米波信號(hào)的頻率倍增因子，Hk為光電流強(qiáng)度系數(shù)，且有：
[0080]
(5)
[0081] 由公式(5)可知，當(dāng)頻率倍增因子kn為奇數(shù)時(shí)，光電流強(qiáng)度系數(shù)為0,因此，當(dāng)η為奇 數(shù)時(shí)，只能生成η的偶數(shù)倍頻的毫米波信號(hào)。
[0082] 下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0083]當(dāng)系統(tǒng)中包括3個(gè)相位調(diào)制器時(shí)，產(chǎn)生的多邊帶光信號(hào)為-9階、-6階、-3階、0階、3 階、6階、9階，由于更高階邊帶功率很小，對(duì)毫米波的功率貢獻(xiàn)率很小，因而在此忽略不計(jì)； [0084]假設(shè)要產(chǎn)生9倍頻的毫米波信號(hào)，在光電檢測(cè)器中拍頻時(shí)，為9倍頻毫米波信號(hào)作 出貢獻(xiàn)的邊帶對(duì)有以下四對(duì)：
[0085] 0階和-9階、3階和-6階、6階和-3階、9階和0階
[0086] 這些邊帶對(duì)分別拍頻產(chǎn)生9倍頻毫米波信號(hào)，然后互相疊加。根據(jù)公式(6)，得到疊 加后的9倍頻信號(hào)的強(qiáng)度系數(shù)為：
[0087] H=J〇(i3)J-9(i3)+J3(i3)J-6(i3)+J 6(i3)J-3(i3)+J9(i3)J〇(i3) (6)其中，J 表示相應(yīng)邊帶 對(duì)應(yīng)的貝塞爾函數(shù)；
[0088] 且貝塞爾函數(shù)有如下性質(zhì):J-a(X) = (-irja(x) (7)
[0089] 利用公式(7)對(duì)公式(6)進(jìn)行變換，得到公式(8):
[0090] H=J〇(i3)J-9(i3)+J3(i3)J-6(i3)+J 6(i3)J-3(i3)+J9(i3)J〇(i3)
[0091 ] = (-1)9】0(β)】9(β) + (-1)6】3(β)】6(β) + (-1)3】6(β)】3(β)+】9(β)】0(β) =〇 (8)
[0092] 因此，最終疊加所得的9倍頻毫米波信號(hào)的光電流強(qiáng)度系數(shù)為0,即無(wú)法產(chǎn)生9倍頻 的毫米波信號(hào)。同理，也無(wú)法產(chǎn)生3倍頻、15倍頻等奇數(shù)倍頻的信號(hào)。
[0093] 在本發(fā)明實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行 拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器5,用于當(dāng)η為大于1的奇數(shù)時(shí)，對(duì) 所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為2nco s、4ncos、……、kn ω s的多種倍頻毫米波；其 中，k為偶數(shù)。
[0094]優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器5,用于當(dāng)n = 3時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為6 cos、12 ω s、......、k*3 ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)。
[0095]在本發(fā)明實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行 拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器5,用于當(dāng)η為大于1的偶數(shù)時(shí)，對(duì) 所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為nco s、2ncos、……、kn ωs的多種倍頻毫米波;其中， k為正整數(shù)。
[0096] 優(yōu)選的，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的 毫米波的光電檢測(cè)器5,用于當(dāng)n = 4時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為4cos、8 ω s、……、k*4 ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0097] 由此可見，本發(fā)明采用η個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器對(duì)產(chǎn)生的頻率為ω。光載波信號(hào)和頻 率為c〇s，相位間隔為2Vn的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率間隔為nco s的一系列多邊帶光信 號(hào)，并采用光電檢測(cè)器將一系列多邊帶信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到多種倍頻的毫米波信號(hào)，即在同 一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生了多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器 不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
[0098] 實(shí)施例二
[0099]基于上述本發(fā)明實(shí)施例一公開的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，如附圖2所示 為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖，在圖1所示出的產(chǎn)生 多種倍頻毫米波的裝置的基礎(chǔ)上，還包括:正弦信號(hào)發(fā)生器6、第一移相器701、第二移相器 702、……第i移相器70i……和第η移相器70η;
[0?00]所述正弦信號(hào)發(fā)生器6的輸出端分別和所述第一移相器701的輸入端、所述第二移 相器702的輸入端、……所述第i移相器70i的輸入端……和所述第η移相器70η的輸入端相 連，用于產(chǎn)生頻率為ω s的信號(hào)，并將頻率為ω s的信號(hào)分別發(fā)送給所述第一移相器701、所述 第二移相器702、……所述第i移相器70i……和所述第η移相器70η;
[0101] 所述第一移相器701、所述第二移相器702、……所述第i移相器70i……和所述第η 移相器70η的輸出端分別和η個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，分別用于將頻率 為 ω s的f目號(hào)進(jìn)^Τ〇、2：π/η、2(2：π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η)的移相處理，得 到頻率為 ω3,相位分別為0、2π/η、2(2π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η)的η路信 號(hào)，并對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器3,其中，i為正整數(shù)，且l<i<n。
[0102] 由此可見，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第二移相器、……第i 移相器……和第η移相器產(chǎn)生頻率為ω s，相位分別為〇、23?/η、2(23τ/η)、……、（i_l) (2π/ η)、……、（η-1)(23?/η)的η路信號(hào)，使得經(jīng)過(guò)相位調(diào)制和耦合后能夠產(chǎn)生以頻率ω。為中心， 頻率間隔為η 〇^的一系列多邊帶光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電檢測(cè)器拍頻后得到多種倍頻毫米波，進(jìn) 一步保證了本發(fā)明實(shí)施例能夠在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有 技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
[0103] 實(shí)施例三
[0104] 本發(fā)明實(shí)施例三提供一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，如附圖3所示為本發(fā)明實(shí) 施例三提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖，當(dāng)η = 4時(shí)，所述產(chǎn)生多種倍頻毫 米波的裝置包括:激光器1、分光器2、4個(gè)相位調(diào)制器3、耦合器4、光電檢測(cè)器5、正弦信號(hào)發(fā) 生器6、第一移相器701、第二移相器702、第三移相器703和第四移相器704;
[0105] 所述激光器1的輸出端與所述分光器2的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為ω。的第一 光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分光器2;
[0106] 所述分光器2的輸出端分別和4個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3的輸入端相連，用于將 所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的4路第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給4個(gè) 并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3;
[0107]所述正弦信號(hào)發(fā)生器6的輸出端分別和所述第一移相器701的輸入端、所述第二移 相器702的輸入端、所述第三移相器703的輸入端和所述第四移相器704的輸入端相連，用于 產(chǎn)生頻率為ω s的信號(hào)，并將頻率為ω s的信號(hào)分別發(fā)送給所述第一移相器701、所述第二移 相器702、所述第三移相器703和所述第四移相器704;
[0108]所述第一移相器701的輸出端、所述第二移相器702的輸出端、所述第三移相器703 的輸出端和所述第四移相器704的輸出端分別和4個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸入端一一對(duì)應(yīng)相 連，分別用于將頻率為的信號(hào)進(jìn)行^/^^^^/^的移相處理^導(dǎo)到頻率為^^^目位分別 為0、 31/2、31、331/2的4路信號(hào)，并對(duì)應(yīng)發(fā)送給4個(gè)所述相位調(diào)制器3;
[0109] 4個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸出端分別和所述耦合器4的輸入端相連，用于將4路所述 第二光載波信號(hào)分別和頻率為《 8，相位分別為0、3!/2、31、331/2的4路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得 到4路調(diào)相信號(hào)，并將4路所述調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器4;
[0110] 其中，4個(gè)所述相位調(diào)制器3輸出的調(diào)相信號(hào)如附圖4所示；
[0111] 所述耦合器4的輸出端和所述光電檢測(cè)器5的輸入端相連，用于將4路所述調(diào)相信 號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為4 〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信 號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器5;
[0112] 其中，經(jīng)過(guò)所述耦合器4得到的以頻率ω。為中心，頻率間隔為4〇^的多邊帶光信號(hào) 如附圖5所示；
[0113] 所述光電檢測(cè)器5，用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為k*4 ω s的多種 倍頻的毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0114] 其中，經(jīng)過(guò)所述光電檢測(cè)器5拍頻后得到的頻率為k*4c〇d^多種倍頻的毫米波如 附圖6所示。
[0115] 為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)4個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)定 c〇s = 5GHz，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后得到多邊帶光譜圖如附圖10所示，生成±4、±8、±12階的多邊帶信 號(hào)，從附圖10中可以看到相鄰的頻譜之間的間隔是5GHz的4倍，即20GHz。
[0116] 多邊帶光信號(hào)經(jīng)過(guò)拍頻后產(chǎn)生的一系列不同頻率的毫米波信號(hào)如附圖11所示，頻 率分別為20GHz、40GHz、60GHz、80GHz，分別為ω s = 5GHz的4倍頻、8倍頻、12倍頻和16倍頻， 證明了本發(fā)明實(shí)施例在同一結(jié)構(gòu)中能夠同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻的毫米波信號(hào)。
[0117] 由此可見，本發(fā)明采用4個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器對(duì)產(chǎn)生的頻率為ω。光載波信號(hào)和頻 率為c〇s，相位間隔為π/2的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率間隔為4co s的一系列多邊帶光信 號(hào)，并采用光電檢測(cè)器將一系列多邊帶信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為4cos、8co s……k*4c〇d9 多種倍頻的毫米波信號(hào)，即在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生了多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有 技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
[0118]實(shí)施例四
[0119]基于上述本發(fā)明實(shí)施例一公開的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，如附圖7所示 為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖，在圖1所示出的產(chǎn)生 多種倍頻毫米波的裝置的基礎(chǔ)上，還包括:第一正弦信號(hào)發(fā)生器801、第二正弦信號(hào)發(fā)生器 802、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器80i……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器80η;
[0120]所述第一正弦信號(hào)發(fā)生器801的輸出端、所述第二正弦信號(hào)發(fā)生器802的輸出 端、……所述第i正弦信號(hào)發(fā)生器80i的輸出端……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器80η的輸出端分別 和η個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，用于分別產(chǎn)生頻率為《3，相位分別為〇、2 Vn、2(2Vn)、……、（i_l)(2Vn)、……、（n_l) (2Vn)的η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所 述相位調(diào)制器3,其中，i為正整數(shù)，且l<i<n。
[0121] 由此可見，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生器、……第 i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為cos，相位分別為1231/^2(231/ n)、……、（i_l)(2Vn)、……、（n-l)(2Vn)的η路信號(hào)，使得經(jīng)過(guò)相位調(diào)制和耦合后能夠產(chǎn) 生以頻率ω。為中心，頻率間隔為 η 〇^的一系列多邊帶光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電檢測(cè)器拍頻后得到 多種倍頻毫米波，進(jìn)一步保證了本發(fā)明實(shí)施例能夠在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生多種倍頻毫米波 信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成 本。
[0122] 實(shí)施例五
[0123] 本發(fā)明實(shí)施例五提供一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，如附圖8所示為本發(fā)明實(shí) 施例五提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置的示意圖，當(dāng)η = 3時(shí)，所述產(chǎn)生多種倍頻毫 米波的裝置包括:激光器1、分光器2、3個(gè)相位調(diào)制器3、耦合器4、光電檢測(cè)器5、第一正弦信 號(hào)發(fā)生器801、第二正弦信號(hào)發(fā)生器802、第三正弦信號(hào)發(fā)生器803;
[0124] 所述激光器1的輸出端與所述分光器2的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為ω。的第一 光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分光器2;
[0125] 所述分光器2的輸出端分別和3個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3的輸入端相連，用于將 所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的3路第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給3個(gè) 并聯(lián)的所述相位調(diào)制器3;
[0126]所述第一正弦信號(hào)發(fā)生器801的輸出端、所述第二正弦信號(hào)發(fā)生器802的輸出端、 所述第三正弦信號(hào)發(fā)生器803的輸出端分別和3個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸入端 對(duì)應(yīng)相 連，用于分別產(chǎn)生頻率為《3，相位分別為〇、2V3、4V3的3路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給3個(gè)所 述相位調(diào)制器3;
[0127] 3個(gè)所述相位調(diào)制器3的輸出端分別和所述耦合器4的輸入端相連，用于將3路所述 第二光載波信號(hào)分別和頻率為《 8，相位分別為0、2V3、4V3的3路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到 3路調(diào)相信號(hào)，并將3路所述調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器4;
[0128] 所述耦合器4的輸出端和所述光電檢測(cè)器5的輸入端相連，用于將3路所述調(diào)相信 號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為3 〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信 號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器5;
[0129] 所述光電檢測(cè)器5,用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為k*3cos的多種 倍頻的毫米波;其中，k為偶數(shù)。
[0130] 由此可見，本發(fā)明采用3個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器對(duì)產(chǎn)生的頻率為ω。光載波信號(hào)和頻 率為c〇s，相位間隔為2V3的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率間隔為3co s的一系列多邊帶光信 號(hào)，并采用光電檢測(cè)器將一系列多邊帶信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為6 cos、12cos……以3〇^的 多種倍頻的毫米波信號(hào)，即在同一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生了多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有 技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
[0131] 實(shí)施例六
[0132] 本發(fā)明實(shí)施例六提供一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法，如附圖9所示的本發(fā)明實(shí) 施例六提供的一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法的流程圖，所述方法適用于產(chǎn)生多種倍頻毫 米波的裝置，所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制器、耦合 器和光電檢測(cè)器，其中，η個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù);所述產(chǎn)生多種倍頻毫米 波的方法，包括：
[0133] S101:所述激光器產(chǎn)生頻率為ω。的第一光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā) 送給所述分光器；
[0134] S102:所述分光器將所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的η路第二 光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器；
[0135] S103:n個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器將η路所述第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻 率為《S，相位分別為0、2π/η、2(2π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η)的η路信號(hào)進(jìn) 行相位調(diào)制，得到η路調(diào)相信號(hào)，將η路所述調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器；
[0136] 其中，i為正整數(shù)，且l$i彡η;
[0137] S104:所述耦合器將η路所述調(diào)相信號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔 為1!〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器；
[0138] S105:所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為1〇1〇^的多種倍 頻的毫米波；
[0139]其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。
[0140]需要進(jìn)行說(shuō)明的是，對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻后，最終得到的奇數(shù)倍頻的毫 米波信號(hào)的功率為〇,也就是說(shuō)不能產(chǎn)生奇數(shù)倍頻的毫米波信號(hào)，只能產(chǎn)生偶數(shù)倍頻的毫米 波信號(hào)，具體的證明過(guò)程和本發(fā)明實(shí)施例一中說(shuō)明的具體證明過(guò)程是一致的，因此，這里不 再贅述。
[0141]在本發(fā)明實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置 包括正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第二移相器、……第i移相器……和第η移相器，則預(yù)先 產(chǎn)生的頻率為cos，相位分別為〇、2Vn、2(2Vn)、……、（i_l)(2Vn)、……、（η_1)(2ιτ/η)的η 路信號(hào)，包括：
[0142] 正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為ω s的信號(hào)，并將頻率為ω s的信號(hào)分別發(fā)送給第一移 相器、第二移相器……第i移相器……和第η移相器；
[0143] 所述第一移相器、所述第二移相器、……所述第i移相器……和所述第η移相器分 別將頻率為 ω s的信號(hào)進(jìn)行0、2π/η、2 (2π/η)、......、（ i_1) (2π/η)、......、(n_l) (2π/η)的移相 處理，得到頻率為^，相位分別為〇、2π/η、2(2π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η) 的η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且
[0144] 或，
[0145] 若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生 器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器，則預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分 別為0、2π/η、2(2π/η)、......、（ i_l) (2π/η)、......、（11-1)(231/11)的11路信號(hào)，包括：
[0146] 第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η 正弦信號(hào)發(fā)生器分別產(chǎn)生頻率為，相位分別為OdJi/ndUn/n)、……、（i-l )(2π/ n)、……、（n-l)(23i/n)的n路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給n個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整 數(shù)，且Ki彡η。
[0147] 在本發(fā)明實(shí)施例公開的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，當(dāng)η為大于1的奇數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè) 器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波，包括：
[0148] 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為2ncos、4nco s、……、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)；
[0149] 或，
[0150] 當(dāng)η為大于1的偶數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率 為kn ω s的多種倍頻的暈米波，包括：
[0151] 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為ncos、2ncos、……、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
[0152] 由此可見，本發(fā)明采用η個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)制器對(duì)產(chǎn)生的頻率為ω。光載波信號(hào)和頻 率為c〇s，相位間隔為2Vn的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率間隔為nco s的一系列多邊帶光信 號(hào)，并采用光電檢測(cè)器將一系列多邊帶信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到多種倍頻的毫米波信號(hào)，即在同 一結(jié)構(gòu)中同時(shí)產(chǎn)生了多種倍頻毫米波信號(hào)，且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本方案采用的相位調(diào)制器 不需要直流偏置控制，降低了系統(tǒng)的成本。
[0153]需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重 點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。 對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相 關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明即可。
[0154]還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè) 實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間 存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素， 或者是還包括為這些過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下， 由語(yǔ)句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備 中還存在另外的相同要素。
[0155]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置，其特征在于，包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制 器、耦合器和光電檢測(cè)器，其中，η個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù)； 所述激光器的輸出端與所述分光器的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為ω。的第一光載波信 號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分光器； 所述分光器的輸出端分別和η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器的輸入端相連，用于將所述第 一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的η路第二光載波信號(hào)，并分別發(fā)送給η個(gè)并聯(lián)的 所述相位調(diào)制器； η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器的輸出端分別和所述耦合器的輸入端相連，用于將η路所述 第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為，相位分別為0、2Vn、2(2Vn)、……、（i_l)(2 Vn),……、（n-1) (231/n)的n路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，得到n路調(diào)相信號(hào)，并將n路所述調(diào)相信 號(hào)發(fā)送給所述耦合器； 其中，i為正整數(shù)，且KiSn; 所述耦合器的輸出端和所述光電檢測(cè)器的輸入端相連，用于將η路所述調(diào)相信號(hào)進(jìn)行 耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為1!〇^的多邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信號(hào)發(fā)送 給所述光電檢測(cè)器； 所述光電檢測(cè)器，用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kn cos的多種倍頻的 毫米波； 其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第 二移相器、……第i移相器……和第η移相器； 所述正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別和所述第一移相器的輸入端、所述第二移相器的輸 入端、……所述第i移相器的輸入端……和所述第η移相器的輸入端相連，用于產(chǎn)生頻率為 ω8的信號(hào)，并將頻率為cos的信號(hào)分別發(fā)送給所述第一移相器、所述第二移相器、……所述 第i移相器……和所述第η移相器； 所述第一移相器、所述第二移相器、……所述第i移相器……和所述第η移相器的輸出 端分別和η個(gè)所述相位調(diào)制器的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，分別用于將頻率為c〇s的信號(hào)進(jìn)行〇、 2Vn、2(2Vn)、……、（i_l) (2Vn)、……、（n_l) (2Vn)的移相處理，得到頻率為ω s，相位分 別為0、2 Vn、2 (2Ji/n)、……、（i -1) (2Ji/n)、……、(n_ I)(2 Vn)的η路信號(hào)，并對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè) 所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且l<i<n。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信 號(hào)發(fā)生器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器； 所述第一正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端、所述第二正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端、……所述第i 正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端……和第ruH弦信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別和η個(gè)所述相位調(diào)制器 的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，用于分別產(chǎn)生頻率為《 3，相位分別為〇、2Vn、2(2Vn)、……、（i_ l)(2Vn)、……、(n-l)(2Vn)的η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為 正整數(shù)，且l<i<n。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻， 得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n為大于1的奇數(shù)時(shí)，對(duì)所述多 邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為2nco s、4ncos、……、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶 數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻， 得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n = 3時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào) 進(jìn)行拍頻，得到頻率為6 ω s、12 ω s、……、k*3 ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻， 得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n為大于1的偶數(shù)時(shí)，對(duì)所述多 邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為η ω s、2η ω s、 、kn ω s的多種倍頻毫米波;其中，k為正 整數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述用于對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻， 得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波的光電檢測(cè)器，用于當(dāng)n = 4時(shí)，對(duì)所述多邊帶光信號(hào) 進(jìn)行拍頻，得到頻率為4?s、8cos、……、k*4co s的多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。8. -種產(chǎn)生多種倍頻毫米波的方法，其特征在于，適用于權(quán)利要求1-7所述的產(chǎn)生多種 倍頻毫米波的裝置，所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括:激光器、分光器、η個(gè)相位調(diào)制 器、耦合器和光電檢測(cè)器，其中，η個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)，且η為大于1的正整數(shù);所述產(chǎn)生多種 倍頻毫米波的方法，包括： 所述激光器產(chǎn)生頻率為ω。的第一光載波信號(hào)，并將所述第一光載波信號(hào)發(fā)送給所述分 光器； 所述分光器將所述第一光載波信號(hào)等分成功率相等、頻率為ω。的η路第二光載波信號(hào)， 并分別發(fā)送給η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器； η個(gè)并聯(lián)的所述相位調(diào)制器將η路所述第二光載波信號(hào)分別和預(yù)先產(chǎn)生的頻率為ω s，相 位分別為〇、2π/η、2(2π/η)、 、（ i_l) (2π/η)、 、（η_1) (2π/η)的η路信號(hào)進(jìn)行相位調(diào) 制，得到η路調(diào)相信號(hào)，將η路所述調(diào)相信號(hào)發(fā)送給所述耦合器； 其中，i為正整數(shù)，且KiSn; 所述耦合器將η路所述調(diào)相信號(hào)進(jìn)行耦合，得到以頻率ω。為中心，頻率間隔為η ω s的多 邊帶光信號(hào)，并將所述多邊帶光信號(hào)發(fā)送給所述光電檢測(cè)器； 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kn cos的多種倍頻的毫米 波； 其中，k為正整數(shù)，且滿足kn為偶數(shù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括： 若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括正弦信號(hào)發(fā)生器、第一移相器、第二移相 器、……第i移相器……和第η移相器，則預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分別為〇、2Vn、2(2V η)、……、（i-1) (2Vn)、……、(n-1) (2Vn)的η路信號(hào)包括： 正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為ω s的信號(hào)，并將頻率為ω s的信號(hào)分別發(fā)送給第一移相器、 第二移相器……第i移相器……和第η移相器； 所述第一移相器、所述第二移相器、……所述第i移相器……和所述第η移相器分別將 頻率為 ω s的信號(hào)進(jìn)行〇、2π/η、2(2π/η)、......、（i_l) (2π/η)、......、（η_1) (2π/η)的移相處 理，得到頻率為《3，相位分別為〇、2π/η、2(2π/η)、 、（i_l) (2π/η)、 、（η_1) (2π/η)的 η路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給η個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且 或， 若所述產(chǎn)生多種倍頻毫米波的裝置包括第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生 器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦信號(hào)發(fā)生器，則預(yù)先產(chǎn)生的頻率為〇^，相位分 別為0、2π/η、2(2π/η)、......、（ i_l) (2π/η)、......、（11-1)(231/11)的11路信號(hào)，包括： 第一正弦信號(hào)發(fā)生器、第二正弦信號(hào)發(fā)生器、……第i正弦信號(hào)發(fā)生器……和第η正弦 信號(hào)發(fā)生器分別產(chǎn)生頻率為，相位分別為〇、2Vn、2(23i/n)、……、（i-l)(23i/ n)、……、 (n-l)(23i/n)的n路信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)發(fā)送給 n個(gè)所述相位調(diào)制器，其中，i為正整數(shù)，且 ^n〇10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)η為大于1的奇數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè)器對(duì) 所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kncos的多種倍頻的毫米波，包括： 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為2η ω s、4η ω s、……、kn ω s 的多種倍頻毫米波;其中，k為偶數(shù)； 或， 當(dāng)η為大于1的偶數(shù)時(shí)，所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為kn ω s的多種倍頻的毫米波，包括： 所述光電檢測(cè)器對(duì)所述多邊帶光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到頻率為n?s、2ncos、……、1〇1〇^的 多種倍頻毫米波;其中，k為正整數(shù)。
【文檔編號(hào)】H04B10/556GK105933071SQ201610508425
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】韓石, 韓一石, 覃新宇, 陸敏婷, 劉盼, 鄭振宇, 羅志宵
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)