微波功率放大裝置及方法MICROWAVE POWER AMPLIFICATION APPARATUS AND METHOD THEREOF

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

103106710

專利證號

I 500281

專利獲證名稱

微波功率放大裝置及方法MICROWAVE POWER AMPLIFICATION APPARATUS AND METHOD THEREOF

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2015/09/11

技術說明

無線光纖整合通訊系統一般採用直接或外部調制半導體雷射的方式，來結合微波與光波。為避免非線性效應的產生，進而影響通訊訊號的品質，在這些調制方式中，微波對光波所進行的調制深度很小，導致在通訊網路接收端所接收的微波功率很低，使接收端的數據檢測靈敏度低，也使得可通訊傳輸的距離短。為改善這樣問題，本發明技術利用半導體雷射的週期一非線性動態，在維持光載波本身的光強度不變下，增加光調制邊帶的光強度方式，以提升前述的光波調制深度，進而放大微波功率。本系統只需使用一個半導體雷射為主要元件，加上整體光功率無顯著衰減，無須額外的光功率放大器進行補償，因此架構相對簡單。本系統可針對小於25 GHz至大於60 GHz的頻率範圍進行微波功率放大，其功率增益可由小於10 dB連續調整至大於30 dB，因此本發明可依不同通訊網路的規格需求，彈性調整或進行重組。功率放大前後的微波線寬與相位雜訊大致保持相同，使放大後的訊雜比最高可達至少25 dB的提升，同時可以最高至少15 dB的較低光功率達低誤碼率，大幅提升數據檢測靈敏度、光纖傳輸距離與網路傳輸效能。此外，系統對環境變化的敏感度低，且在通訊網路操作條件需要調整時，會自動跟隨調整，整體系統運作非常穩定。 For radio-over-fiber links, microwave-modulated optical carriers with high optical modulation depth are preferred because high optical modulation depth allows generation of high microwave power after photodetection, leading to high detection sensitivity, long transmission distance, and large link gain. This proposed technology uses an optically injected semiconductor laser at period-one nonlinear dynamics for optical modulation depth improvement to achieve photonic microwave amplification through modulation sideband enhancement. Only typical semiconductor lasers are required as the amplification unit. The amplification is achieved for a broad microwave range, from less than 25 GHz to more than 60 GHz, and for a wide gain range, from less than 10 dB to more than 30 dB. The microwave phase quality is mainly preserved while the microwave power is largely amplified, improving the signal-to-noise ratio up to at least 25 dB and the detection sensitivity up to at least 15 dB.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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06-2360524

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