Podrobno

Merilnik faznega šuma z elektrooptičnim kasnilnim vodom
ID LAVRIČ, ANDREJ (Avtor), ID Batagelj, Boštjan (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Vidmar, Matjaž (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka. Vsebina dokumenta nedostopna do 14.01.2026.
MD5: FAA6975D592F7C79A3D52DB43B266243

Izvleček
Fazni šum predstavlja glavno omejitev zmogljivosti sodobnih elektronskih sistemov. Pri nadgradnji in načrtovanju novih sistemov je zato vrednotenje faznega šuma nuja. Merjenje faznega šuma pa sodi med zahtevnejše naloge elektroinženirja. Ustaljeni postopki merjenja se zanašajo na visokokakovostne reference. Na drugi strani postopek s kasnilnim vodom omogoča meritev faznega šuma brez uporabe reference, vendar za ceno manjše pasovne širine šuma in zahtevnejšega umerjanja. Razvoj optičnega vlakna in hitre optoelektronike je povzročil vznik novega področja imenovanega mikrovalnova fotonika. Z njo je ponovno pozornost dobil postopek za merjenje faznega šuma s kasnilnim vodom. Tudi predmet te doktorske disertacije je merilnik faznega šuma izveden s tehnikami mikrovalovne fotonike. Merilniki izdelani v sklopu doktorske disertacije uporabljajo elektrooptični kasnilni vod, izveden kot optična zveza, ki kot prenosni vod uporablja optično vlakno. Disertacija pa je razdeljena v dva dela. V prvem delu je poudarek na samodejnem umerjanju merilnika. Za pravilno delovanje mora biti zagotovljena kvadratura na vhodu mešalnika, za pravilen odčitek faznega šuma pa je potrebno še natančno poznavanje faktorja mešalnika in frekvenčnega odziva FFT analizatorja. Nove rešitve so izvedene z električnim nastavljivim faznim sukalnikom in pripadajočim kontrolnim vezjem, fazno modulacijo s kalibracijskim tonom in umerjanjem z znanim spektrom šuma. V drugem delu sta predstavljeni dve izvedbi novega pristopa k zagotavljanju kvadrature na mešalniku in s tem pravilnega režima obratovanja merilnika. Nov pristop izkorišča barvno razpršitev vlakna, ki je posledica frekvenčne odvisnosti lomnega količnika stekla. To omogoča natančno uglaševanje zakasnitve preko spreminjanja valovne dolžine laserja. Dosežen fazni zasuk potreben za nastavljanje kvadrature je sorazmeren frekvenci merjenca. Merilnik z enim samim vlaknom potrebuje vlakno z visokim koeficientom barvne razpršitve, ki je dostopno v obliki kompenzacijskih modulov za odpravljanje učinkov barvne razpršitve v telekomunikacijskih zvezah. Omejitve zaradi potrebe po namenskem vlaknu so odpravljene v izvedbi merilnika z dvema vlaknoma različnih koeficientov barvne razpršitve, kjer razlika razpršitev določa nastavljivost zakasnitve. Takšna izvedba omogoča uporabo standardnih telekomunikacijskih vlaken, ki so cenovno dostopna in medsebojno združljiva. Nastavljanje kvadrature v optiki znatno poveča uporabno frekvenčno območje merjencev. Merilniki načrtovani in izdelani v sklopu doktorske disertacije so cenovno dostopni, saj uporabljajo gradnike, ki se uporabljajo v telekomunikacijskih opremi, enostavni za rokovanje, saj imajo vgrajene samodejne postopke umerjanja, in dovolj robustni, da so primerni tudi za uporabo izven laboratorijskega okolja.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:fazni šum, merjenje faznega šuma, postopek s kasnilnim vodom, elektrooptični kasnilni vod, barvna razpršitev, samodejno umerjanje, valovnodolžinsko uglaševanje
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-166499 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:224586243 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:15.01.2025
Število ogledov:544
Število prenosov:0
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Phase noise measuring setup with an electro-optical delay line
Izvleček:
Phase noise is a major performance limitation of modern electronic systems. When upgrading and designing new systems, phase noise evaluation is therefore a necessity. Phase noise evaluation is therefore a necessity when it comes to upgrading and designing new systems. However, measuring phase noise is one of the more challenging tasks for an electrical engineer. Established measurement procedures rely on high-quality references. On the other hand, the delay line method enables the measurement of phase noise without the use of a reference, but this advantage comes at the cost of a lower noise bandwidth and more complex calibration. The development of optical fiber and high-speed optoelectronics has given rise to a new field called microwave photonics. It has brought renewed attention to the process of measuring phase noise with a delay line. A phase noise meter implemented using microwave photonics techniques is the subject of this PhD thesis. The meters developed in the framework of the doctoral thesis use an electro-optic delay line implemented as an optical link, using an optical fiber as the transmission line. The thesis is divided into two parts. The first part focuses on the automatic calibration of the meter. To ensure correct operation, the quadrature at the input of the mixer must be guaranteed, and for a correct phase noise reading, a precise knowledge of the mixer factor and the frequency response of the FFT analyzer is also required. The new solutions are implemented with an electrically adjustable phase shifter and associated control circuitry, phase modulation with a calibration tone and calibration with a known noise spectrum. In the second part, two implementations of a new approach to ensuring the quadrature at the mixer and thus the correct operating regime of the meter are presented. The new approach exploits the chromatic dispersion of the fiber resulting from the frequency dependence of the refractive index of the silica. This allows fine tuning of the delay time through the adjustment of the laser wavelength. The achieved phase shift required for quadrature condition is proportional to the frequency of the device under test. A single-fiber phase-noise meter requires a high chromatic dispersion coefficient fiber, which is available in the form of compensation modules to eliminate the effects of chromatic dispersion in telecommunications links. The limitations arising from the need for a dedicated fiber are overcome in the design of the phase-noise meter with two fibers of different chromatic dispersion coefficients, where the difference in chromatic dispersion determines the tunability of the delay. This design allows the use of standard telecommunication fibers which are affordable and compatible with each other. The quadrature tuning in the optics significantly increases the usable frequency range of the devices under test. The meters designed and built in the framework of the PhD thesis are affordable because they use building blocks used in telecommunication equipment, easy to handle as they have built-in automatic calibration procedures, and robust enough to be suitable for use outside a laboratory environment.

Ključne besede:phase noise, phase-noise measurement, delay line method, electro-optic delay line, chromatic dispersion, automatic calibration, wavelength tuning

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj