Introduksjon til bruken av RF optisk overføring RF over fiber

Introduksjon til anvendelsen avRF optisk overføringRF over fiber

I løpet av de siste tiårene har mikrobølgekommunikasjon og optisk telekommunikasjonsteknologi utviklet seg raskt. Begge teknologiene har gjort store fremskritt på sine respektive felt, og har også ført til den raske utviklingen av mobilkommunikasjon og dataoverføringstjenester, noe som har gitt folks liv stor bekvemmelighet. De to teknologiene, mikrobølgekommunikasjon og fotoelektrisk kommunikasjon, har sine egne fordeler, men de har også noen ulemper som ikke kan overvinnes. Fotoelektrisk overføring krever fysisk nettverk, og det er noen mangler i fleksibilitet, rask nettverksbygging og mobilitet i konstruksjonen. Mikrobølgekommunikasjon har noen mangler i langdistanseoverføring og stor kapasitet, og mikrobølger trenger hyppig reléforsterkning og reoverføring, og overføringsbåndbredden er begrenset av bærefrekvensen. Dette førte til integreringen av mikrobølge- og optisk fiberoverføringsteknologi, det vil si Radio over Fiber (ROF)-teknologi, som ofte omtales somRF over fiber, eller radiofrekvens fjernteknologi. Det mest brukte feltet innen RF over fiber-teknologi er optisk fiberkommunikasjon, inkludert mobile basestasjoner, distribuerte systemer, trådløst bredbånd, kabel-TV, privat nettverkskommunikasjon og så videre. I de senere årene, med fremveksten av mikrobølgefotonikk, har RF over fiber-teknologi blitt mye brukt i mikrobølgefotonradar, UAV-kommunikasjon, astronomiforskning og andre felt. I henhold til de ulike typene lasermodulering kan laserkommunikasjon deles inn i intern modulering og ekstern modulering, den vanligste er ekstern modulering, og RF over fiber basert på ekstern lasermodulering er beskrevet i denne artikkelen. RF over fiber-lenker består hovedsakelig av optisk sender/mottaker, overføring ogROF-lenker, som vist i følgende figur:

En kort introduksjon til lysdelen. LD brukes ofteDFB-lasere(distribuert tilbakekoblingstype), som brukes til applikasjoner med lavt støynivå og høyt dynamisk område, og FP-lasere (Fabry-Perot-type) brukes til mindre krevende applikasjoner. De mest brukte bølgelengdene er 1064 nm og 1550 nm. PD er enfotodetektor, og i den andre enden av fiberoptikken detekteres lyset av PIN-fotodioden på mottakeren, som konverterer lyset til et elektrisk signal og deretter går videre til det kjente elektriske behandlingstrinnet. Den optiske fiberen som brukes til mellomliggende tilkobling er vanligvis enmodus- og flermodusoptisk fiber. Enmodusfiber brukes ofte i stamnettet på grunn av lav spredning og lave tap. Multimodusfiber har en viss anvendelse i lokalnett fordi den er billig å produsere og kan håndtere flere overføringer samtidig. Dempingen av det optiske signalet i fiberen er svært liten, bare ~0,25 dB/km ved 1550 nm.

Basert på egenskapene til lineær overføring og optisk overføring, har ROF-lenker følgende tekniske fordeler:

• Svært lavt tap, fiberdemping mindre enn 0,4 dB/km

• Fiber-ultrabåndbreddeoverføring, fibertap uavhengig av frekvens

• Kobling med høyere signalbæreevne/båndbredde opptil 110 GHz • Motstand mot elektromagnetisk interferens (EMI) (dårlig vær påvirker ikke signalet)

• Lavere kostnad per meter • Fiber er mer fleksibel og lett, og veier omtrent 1/25 av bølgelederen og 1/10 av koaksialkabelen

• Enkel og fleksibel plassering av elektrooptiske modulatorer (for medisinske og mekaniske bildesystemer)