La utilización de la tecnología Fotónica para la generación de señales
arbitrarias de microondas ha permitido superar las limitaciones propias de los
sistemas eléctricos y también su integración directa en entornos de radio sobre
fibra. Entre las diferentes arquitecturas fotónicas propuestas en la literatura
para la generación de señales de microondas, destaca aquella cuyos esquemas
están basados en filtros fotónicos de microondas. La facilidad de
reconfiguración de la forma de onda generada y su sintonización en frecuencia,
así como la robustez y simplicidad de las distintas estructuras, son algunas de
las características de esta técnica de generación, las cuales, la convierten en
una solución prometedora frente a otras propuestas de la literatura.
En esta tesis doctoral, se ha llevado a cabo el estudio e implementación de
generadores de señales arbitrarias de microondas mediante el uso de filtros
fotónicos de microondas como procesadores fotónicos. En primer lugar, se ha
realizado un desarrollo teórico de la función de transferencia general de
sistemas fotónicos basados en filtros fotónicos de microondas particularizada
según si el procesador óptico está formado por líneas de retardo o por
elementos dispersivos. Este desarrollo ha permitido evaluar la distorsión
armónica generada en este tipo de estructuras, poniendo de manifiesto la
importancia de considerarla en el diseño de las mismas. En segundo lugar, se
han propuesto sistemas basados en esquemas de filtrado fotónico de
microondas con los que se han generado formas de onda propias de la
tecnología de comunicación inalámbrica Ultra-Wideband y señales con chirp,
en concreto, pulsos eléctricos con chirp. Así mismo, se han demostrado las
capacidades de reconfiguración, sintonización y ajuste de la señal generada
que permiten los esquemas propuestos. Por otra parte, el estudio teórico
realizado previamente ha permitido obtener la respuesta simulada de los
esquemas fotónicos de generación propuestos, obteniendo una gran
correspondencia con las medidas experimentales. Esta comparativa entre los
resultados teóricos y experimentales, ha permitido la validación del desarrollo
teórico para los sistemas de filtros fotónicos realizado en esta tesis, resultando
ser una buena herramienta para el diseño de sistemas fotónicos de generación
de señales arbitrarias de microondas basados en estas estructuras de filtrado. / The use of Photonics technology for the generation of arbitrary microwave
signals permits to overcome the limitations of electrical systems and its direct
integration in radio over fibre systems. Among the different photonic
architectures proposed in the literature for the generation of microwave
signals, microwave photonic filters stand out from the rest of techniques. The
ease of reconfiguration and the frequency tuning of the generated waveform,
as well as the robustness and simplicity of the different structures, are some
of the main characteristics for this generation technique. Due to these
characteristics, this technique is considered as a promising one compared to
alternative proposals reported in the literature.
In this thesis, the study and implementation of arbitrary microwave signal
generators with optical processors based on microwave photonic filters is
introduced. Firstly, a theoretical development of the general transfer function
is found for the photonic systems based on microwave photonic filters with
optical processors composed by delay lines or dispersive devices. This
theoretical development has permitted to evaluate the harmonic distortion
generated in these systems, which has revealed its relevance when a design of
these systems is carried out. Secondly, arbitrary microwave signal generators
based on microwave photonic filters have been proposed and specific
waveforms have been generated for Ultra-Wideband technology as well as
chirped signals, specifically, electrical chirped pulses. Moreover, capabilities
of reconfiguration and tuning of the generated signal have been demonstrated
for the proposed systems. Regarding theoretical response in relation to
experimental measurements, a good concordance has been found and,
consequently, the theoretical development has been validated. In this way,
this theoretical development has been proved as a suitable tool to design
photonic generators of arbitrary microwave signals based on microwave
photonics filters. / La utilització de la tecnologia Fotònica per a la generació de senyals
arbitràries de microones ha permés superar les limitacions pròpies dels
sistemes elèctrics i també la seua integració directa en entorns de radio sobre
fibra. Entre les diferents arquitectures fotòniques propostes en la literatura
per a la generació de senyals de microones, destaca aquella en què els esquemes
estan basats en filtres fotònics de microones. La facilitat de reconfiguració de
la forma d'ona generada i la seua sintonització en freqüència, així com la
robustesa i simplicitat de les distintes estructures, són algunes de les
característiques d'esta tècnica de generació, les quals, la converteixen en una
solució prometedora front a unes altres propostes de la literatura.
En aquesta tesi doctoral, s'ha dut a terme l'estudi e implementació de
generadors de senyals arbitràries de microones mitjançant l'ús de filtres
fotònics de microones com a processadors fotònics. En primer lloc, s'ha
realitzat un desenvolupament teòric de la funció de transferència general de
sistemes fotònics basats en filtres fotònics de microones particularitzada
segons si el processador òptic està format per línies de retard o per elements
dispersius. Aquest desenvolupament ha permés avaluar la distorsió harmònica
generada en aquest tipus d'estructures, posant en relleu la importància de
considerar-la en el disseny de las mateixes. En segon lloc, s'han proposat
sistemes basats en esquemes de filtrat fotònic de microones amb els que s'han
generat formes d'ona pròpies de la tecnologia de comunicació inalàmbrica
Ultra-Wideband i senyals amb chirp, en concret, polsos elèctrics amb chirp.
Així mateix, s'han demostrat les capacitats de reconfiguració, sintonització i
ajust de la senyal generada que permeten els esquemes propostos. Per una
altra banda, l'estudi teòric realitzat prèviament ha permés obtenir la resposta
simulada dels esquemes fotònics de generació propostos, obtenint una gran
correspondència amb les mesures experimentals. Aquesta comparativa entre
els resultats teòrics i experimentals ha permés la validació del
desenvolupament teòric dels sistemes fotònics realitzat en aquesta tesi,
resultant ser una bona eina per al disseny d'arquitectures fotòniques de
generació de senyals arbitràries de microones basades en estructures de filtrat
fotònic. / Rius Mercado, M. (2018). Sistemas de generación de señales de radiofrecuencia basados en Fotónica de Microondas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107927 / TESIS
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/107927 |
| Date | 10 September 2018 |
| Creators | Rius Mercado, Manuel |
| Contributors | Bolea Boluda, Mario, Mora Almerich, José, Universitat Politècnica de València. Departamento de Comunicaciones - Departament de Comunicacions |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds