Introducció a l'aplicació de la transmissió òptica RF RF sobre fibra

Introducció a l'aplicació deTransmissió òptica de radiofreqüènciaRF sobre fibra

En les darreres dècades, la tecnologia de comunicació per microones i telecomunicacions òptiques s'ha desenvolupat ràpidament. Ambdues tecnologies han fet grans progressos en els seus respectius camps i també han conduït al ràpid desenvolupament dels serveis de comunicació mòbil i transmissió de dades, aportant una gran comoditat a la vida de les persones. Les dues tecnologies de comunicació per microones i comunicació fotoelèctrica tenen els seus propis avantatges, però també tenen alguns desavantatges que no es poden superar. La transmissió fotoelèctrica requereix una xarxa física i hi ha algunes deficiències en la flexibilitat, la rapidesa de la xarxa i la mobilitat de la construcció. La comunicació per microones té algunes deficiències en la transmissió de llarga distància i gran capacitat, i les microones necessiten amplificació i retransmissió de relés freqüents, i l'amplada de banda de transmissió està limitada per la freqüència portadora. Això va conduir a la integració de la tecnologia de transmissió de microones i fibra òptica, és a dir, la tecnologia de ràdio sobre fibra (ROF), que sovint es coneix com aRF sobre fibra, o tecnologia remota per radiofreqüència. El camp més utilitzat de la tecnologia RF sobre fibra és el camp de la comunicació per fibra òptica, incloent estacions base mòbils, sistemes distribuïts, banda ampla sense fil, televisió per cable, comunicacions de xarxa privada, etc. En els darrers anys, amb l'auge de la fotònica de microones, la tecnologia RF sobre fibra s'ha utilitzat àmpliament en radars de fotons de microones, comunicació amb UAV, investigació astronòmica i altres camps. Segons els diferents tipus de modulació làser, la comunicació làser es pot dividir en modulació interna i modulació externa, la més utilitzada és la modulació externa, i la RF sobre fibra basada en la modulació làser externa es descriu en aquest article. Els enllaços RF sobre fibra es componen principalment de transceptor òptic, transmissió iEnllaços ROF, tal com es mostra a la figura següent:

Una breu introducció a la part de la llum. LD s'utilitza habitualmentLàsers DFB(tipus de retroalimentació distribuïda), que s'utilitzen per a aplicacions de baix soroll i alt rang dinàmic, i els làsers FP (tipus Fabry-Perot) s'utilitzen per a aplicacions menys exigents. Les longituds d'ona més utilitzades són 1064 nm i 1550 nm. El PD és unfotodetector, i a l'altre extrem de l'enllaç de fibra òptica, la llum és detectada pel fotodíode PIN del receptor, que converteix la llum en un senyal elèctric i després en el pas de processament elèctric familiar. La fibra òptica utilitzada per a la connexió intermèdia sol ser fibra òptica monomodal i multimodal. La fibra monomodal s'utilitza habitualment a la xarxa troncal per la seva baixa dispersió i baixa pèrdua. La fibra multimodal té una certa aplicació a la xarxa d'àrea local perquè és barata de fabricar i pot allotjar múltiples transmissions alhora. L'atenuació del senyal òptic a la fibra és molt petita, només ~0,25 dB/km a 1550 nm.

Basant-se en les característiques de la transmissió lineal i la transmissió òptica, els enllaços ROF tenen els següents avantatges tècnics:

• Pèrdua molt baixa, atenuació de fibra inferior a 0,4 dB/km

• Transmissió d'ample de banda ultraràpid per fibra, pèrdua de fibra independent de la freqüència

• Enllaç amb una major capacitat de transport de senyal/amplada de banda fins a 110 GHz • Resistència a interferències electromagnètiques (EMI) (les inclemències del temps no afecten el senyal)

• Cost per metre més baix • La fibra és més flexible i lleugera, i pesa aproximadament 1/25 de la guia d'ones i 1/10 del cable coaxial

• Disposició fàcil i flexible de moduladors electroòptics (per a sistemes d'imatge mèdica i mecànica)