多频带的D波段毫米波通信

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1、第15卷第5期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.15，No.52017年10月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyOct.，2017文章编号：2095-4980(2017)05-0798-05多频带的D波段毫米波通信王凯辉，余建军(复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室，上海200433)摘要：D波段是毫米波频段的一种，其频率范围在110~170GHz。作为一种新的频段资源，它有着更高的载波频率，因此可以承受更大的带宽和传输速率，成为毫米波通信中的研究热

2、点。本文首先对系统传输链路进行理论分析，然后基于光生毫米波系统产生了134.4GHz的D波段毫米波，并考虑到实际应用中的多用户情况，通过直接调制器和IQ调制器产生了5个频带的D波段毫米波信号，对其传输性能进行了实验探究。验证了其传输性能和传输速率及传输距离之间的关系。关键词：毫米波；D波段；光载无线(RoF)中图分类号：TN928文献标志码：Adoi：10.11805/TKYDA201705.0798DemonstrationofamultibandmillimetrewavesystematDbandWANGKaihui，YUJianjun(Edu

3、cationMinistryKeyLaboratoryofElectromagneticWaveInformationScience，InformationScienceandEngineeringSchool，FudanUniversity，Shanghai200433，China)Abstract：Dbandisakindofmillimetrewaverangingfrom110GHzto170GHz.Asanewfrequencybandresource,ithashighercarrierfrequencywhichleadstowider

4、bandwidthandhighertransmissionrate.Forthisreason,itattractsmoreandmorefocusinrecentyears.Inthispaper,theprincipleoftransmissionlinkisanalyzedfirstly.Secondly,aD-bandmillimetrewaveisgeneratedbasedonphotonicbeatingtechnique.Consideringthesituationofmulti-userinpracticalapplicatio

5、n,amillimetrewavesignalwithfivebandsisgeneratedbyanIntensityModulator(IM)andaI/Qmodulator.Atlast,someexperimentsareperformedtoexploretheperformanceofthissystemandverifytherelationshipbetweenBitErrorRate(BER)performanceandBaudrate/wirelessdistance.Keywords：millimetrewave；D-band；

6、Radio-over-Fiber(RoF)宽带无线通信系统已经在接入网、本地网以及室内网络等场景扮演着重要角色，当前的低延时、高容量传[1]输方案要求无线系统和光纤传输链路能够无缝衔接。相比于传统无线传输的有限带宽资源，毫米波通信系统[1–2]有着较宽的带宽，因此能够很好地支持光载无线(RoF)系统。由于毫米波系统搭建简单，能够弥补光纤链路的不足，在军事、民生、救援等方面有着重要意义，因此成为了学术界的研究热点并引起了各国政府的广泛关注。由于W波段的毫米波具有相对较小的大气衰减，适合用于长距离传输场景，复旦大学课题组在此前的报道中实现了载频85.5G

7、Hz的20Gb/s的PDM-QPSK(PolarizationDivisionMultiplexing-QuadraturePhaseShift[3]Keying)信号的离线系统，并成功传输了1.7km的无线距离。实时毫米波传输方面，复旦大学课题组成功实现[4]了1.485Gb/s的实时视频传输系统，并在室内和室外分别传输了3.9m和265m。D波段频率范围在110GHz到170GHz之间，比常见的W波段载波频率更高，因此它能够支持更大的带宽和传输速率，在救灾、空间通[5]信、军事以及环境科学方面都有着广泛的应用前景。目前越来越多的研究工作也围绕着D

8、波段毫米波通信系[6]统展开：先前的研究实现了速率高达60Gbit/s、无线距离0.4m的D波段无线传输；之