研究目的
提出并验证一种面向5G网络的光纤-无线融合电信系统接口硬件设计新方法，该方法通过非线性行为建模与LW-VCSEL技术实现成本与功耗的优化。
研究成果
所提出的方法成功展示了一种利用处于倍周期态的低功耗垂直腔面发射激光器（LW-VCSELs）实现5G基站低成本、低功耗的设计方案，该方案已通过仿真验证。研究凸显了简化频率转换和降低电路复杂度的潜力，并指出后续研究应聚焦于实验实施及向其他频段的扩展应用。
研究不足
该研究依赖基于CAD工具的仿真验证，可能无法完全捕捉现实中的缺陷或环境因素。未涵盖物理原型的实验验证，且该方法特定于某些频段和LW-VCSEL等组件，可能限制其普适性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用非线性行为建模，使用NI AWRDE CAD工具对基站设计进行仿真与优化。其理论模型基于半导体激光器速率方程和微波光子学原理。
2：样本选择与数据来源：
研究聚焦于欧盟分配的3.4-3.8 GHz频段内运行的5G网络前瞻性基站，仿真基于LW-VCSEL和光电二极管模型。
3：4-8 GHz频段内运行的5G网络前瞻性基站，仿真基于LW-VCSEL和光电二极管模型。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：关键组件包括LW-VCSEL、光电探测器、低噪声放大器、射频耦合器、光学耦合器、带通滤波器、功率放大器和双工器。除通用类型外，未详述具体型号或品牌。
4：实验流程与操作步骤：
过程包括在NI AWRDE中设计基站布局，仿真LW-VCSEL在倍周期态直接调制下的下行与上行信道，并分析光谱特性与信号波形。
5：数据分析方法：
数据分析包含信号光谱分析（如用MathCAD绘制相平面图，NI AWRDE分析电谱），以及评估带宽、功率效率等性能指标。
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获取完整内容-
NI AWRDE
NI
Computer-aided design tool used for nonlinear behavioral modeling and simulation of the base station circuitry.
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LW-VCSEL
Long-wavelength vertical cavity surface-emitting laser used for direct modulation in period-doubling state for frequency conversion in downlink and uplink channels.
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Photodetector
Converts optical signals to electrical signals in the base station channels.
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Low-noise amplifier
Amplifies signals with minimal noise in the RF path.
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RF coupler
Couples RF signals for distribution in the circuitry.
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Optical coupler
Couples optical signals for distribution in the fiber-optic links.
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Bandpass filter
Filters RF signals to select specific frequency bands.
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Power amplifier
Amplifies RF signals to higher power levels for transmission.
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Diplexer
Combines or separates signals in different frequency bands for antenna use.
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Antenna
Transmits and receives wireless signals.
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