Introduktion till tillämpningen avRF optisk överföringRF över fiber
Under de senaste decennierna har mikrovågskommunikation och optisk telekommunikationsteknik utvecklats snabbt. Båda teknikerna har gjort stora framsteg inom sina respektive områden och har också lett till en snabb utveckling av mobilkommunikation och dataöverföringstjänster, vilket har lett till stor bekvämlighet i människors liv. De två teknikerna mikrovågskommunikation och fotoelektrisk kommunikation har sina egna fördelar, men de har också vissa nackdelar som inte kan övervinnas. Fotoelektrisk överföring kräver fysiskt nätverk, och det finns vissa brister i flexibilitet, snabb nätverkshantering och mobilitet i konstruktionen. Mikrovågskommunikation har vissa brister i långdistansöverföring och stor kapacitet, och mikrovågskommunikation behöver frekvent reläförstärkning och återöverföring, och överföringsbandbredden begränsas av bärfrekvensen. Detta ledde till integrationen av mikrovågs- och optisk fiberöverföringsteknik, det vill säga Radio over Fiber (ROF)-teknik, som ofta kallasRF över fiber, eller radiofrekvensfjärrteknik. Det mest använda området inom RF över fiberteknik är området för optisk fiberkommunikation, inklusive mobila basstationer, distribuerade system, trådlöst bredband, kabel-TV, privat nätverkskommunikation och så vidare. Under senare år, med uppkomsten av mikrovågsfotonik, har RF över fiberteknik använts i stor utsträckning inom mikrovågsfotonradar, UAV-kommunikation, astronomiforskning och andra områden. Beroende på de olika typerna av lasermodulering kan laserkommunikation delas in i intern modulering och extern modulering, den vanligaste är extern modulering, och RF över fiber baserad på extern lasermodulering beskrivs i denna artikel. RF över fiberlänkar består huvudsakligen av optisk sändtagare, överföring ochROF-länkar, som visas i följande figur:
En kort introduktion till ljusdelen. LD används oftaDFB-lasrar(distribuerad återkopplingstyp), som används för tillämpningar med lågt brus och högt dynamiskt omfång, och FP-lasrar (Fabry-Perot-typ) används för mindre krävande tillämpningar. De vanligaste våglängderna är 1064 nm och 1550 nm. PD är enfotodetektor, och i andra änden av fiberoptiklänken detekteras ljuset av mottagarens PIN-fotodiod, som omvandlar ljuset till en elektrisk signal och sedan går vidare till det välkända elektriska bearbetningssteget. Den optiska fibern som används för mellanliggande anslutning är vanligtvis enläges- och multilägesfiber. Enlägesfiber används ofta i stamnätet på grund av dess låga spridning och låga förlust. Multilägesfiber har en viss tillämpning i lokala nätverk eftersom den är billig att tillverka och kan hantera flera överföringar samtidigt. Dämpningen av den optiska signalen i fibern är mycket liten, endast ~0,25 dB/km vid 1550 nm.
Baserat på egenskaperna hos linjär transmission och optisk transmission har ROF-länkar följande tekniska fördelar:
• Mycket låg förlust, fiberdämpning mindre än 0,4 dB/km
• Ultrabandbreddig fiberöverföring, fiberförlust oberoende av frekvens
• Länk med högre signalkapacitet/bandbredd upp till 110 GHz • Motstånd mot elektromagnetisk störning (EMI) (dåligt väder påverkar inte signalen)
• Lägre kostnad per meter • Fiber är mer flexibel och lättare och väger ungefär 1/25 av vågledaren och 1/10 av koaxialkabeln
• Enkel och flexibel placering av elektrooptiska modulatorer (för medicinska och mekaniska avbildningssystem)
Publiceringstid: 11 mars 2025