光纤直放站用射频光收发模块的设计(定稿).doc

分类号 密 级 公 开 UDC 学校代码 10497 学 位 论 文 题 目 光纤直放站用射频光收发模块的设计 英 文 题 目 The Design of RF-Optical Transceiver Used for Fiber-Optic Repeater 研究生姓名 严 福 兴 指导教师 姓名 黄 秋 元 职称 副 教 授 学位 姓名 陈 伟 职称 教 授 学位 单位名称 武汉理工大学信息工程学院 邮编 430070 申请学位级别 硕 士 学科专业名称 通信与信息系统 论文提交日期 论文答辩日期 学位授予单位 武汉理工大学 学位授予日期 答辩委员会主席 评阅人 2007年4月 摘 要 对于移动通信系统，需要解决的首要问题就是网络的覆盖。作为网络覆盖的一种有效的辅助手段，直放站技术得到了广泛地应用。其中，光纤直放站以其组网灵活，传输距离远，施工方便，受外界干扰小等特点，应用更加普及。 作为光纤直放站的一个组成部分的射频光收发模块，主要完成信号传输过程中的光/电和电/光转换，并为直放站提供监控信号通道以及监控功能。现有射频光收发模块存在功能单一、结构复杂、性能不能满足直放站发展的需要等缺点。针对现有射频光收发模块的不足，本文提出了一种全新的射频光收发模块设计方案。该方案在以前光模块的基础上作了大量的改进，增加了数控衰减功能，射频功率检测功能和激光器驱动电流监测功能。全新的控制单元和调制/解调单元使射频光收发模块的监控更加方便，通信误码率更低。所设计的射频光收发模块具有功能更加全面，性能指标更加优良的特点。 文章在系统总方案的基础上，分别介绍了各个部分的具体设计。射频增益链路是影响系统互调、底噪等性能指标的关键部分，本文设计了这部分的具体电路，分析了影响系统互调和底噪的因素，并给出了改进方法。射频滤波器是在射频电路中应用非常普遍的器件。文章介绍了射频滤波器的设计理论和高、低通滤波器的设计过程，并对设计的电路进行了仿真。功率检测作为新增加的功能，本文对这部分电路的设计作了详细的分析研究。在各部分电路的设计过程中，分别对电路进行了理论分析、仿真和测试。测试结果表明，所设计的射频光收发模块在功能上满足需要，各项性能指标也达到了设计要求。 光纤直放站在解决特定环境下的网络覆盖上表现出了独有的优势，这必定给射频光收发模块的发展带来广阔的空间。功能更加全面，覆盖效果更好，通信距离更远的射频光收发模块的应用是发展的必然趋势。 关键词：光纤直放站，S参数，非线性失真，衰减器，射频功率检测 Abstract The first problem that should be solved in mobile communication system is the coverage of network. The technology of repeater as one assistant method of network coverage has been applied widely. The Fiber-optic repeater has been more widely used because of its advantages such as flexible mode of establishing network, long transmission distance, construction convenience, weak environment disturb and so on. As one part of Fiber-optic repeater, the main