Въведение в приложението на RF оптично предаване RF през оптично влакно

Въведение в приложението наRF оптично предаванеРадиочестотна мрежа през оптично влакно

През последните десетилетия технологиите за микровълнова комуникация и оптични телекомуникации се развиха бързо. И двете технологии постигнаха голям напредък в съответните си области и доведоха до бързото развитие на мобилните комуникации и услугите за пренос на данни, носейки голямо удобство в живота на хората. Двете технологии - микровълновата комуникация и фотоелектричната комуникация - имат своите предимства, но и някои непреодолими недостатъци. Фотоелектричното предаване изисква физическа мрежа и има някои недостатъци по отношение на гъвкавостта, бързината на мрежата и мобилността на конструкцията. Микровълновата комуникация има някои недостатъци при предаването на дълги разстояния и големия капацитет, а микровълновата се нуждае от често релейно усилване и препредаване, а честотната лента на предаване е ограничена от носещата честота. Това доведе до интегрирането на микровълновата и оптичната технология за предаване, т.е. технологията Radio over Fiber (ROF), която често се нарича...Радиочестотна мрежа през оптично влакно, или радиочестотна дистанционна технология. Най-широко използваната област на RF over Fiber технологията е областта на оптичната комуникация, включително мобилни базови станции, разпределени системи, безжичен широколентов достъп, кабелна телевизия, комуникации в частни мрежи и т.н. През последните години, с възхода на микровълновата фотоника, RF over Fiber технологията се използва широко в микровълнови фотонни радари, комуникация с безпилотни летателни апарати, астрономически изследвания и други области. Според различните видове лазерна модулация, лазерната комуникация може да бъде разделена на вътрешна модулация и външна модулация, като най-често използваната е външната модулация, а RF over Fiber, базирана на външна лазерна модулация, е описана в тази статия. RF over Fiber връзките се състоят главно от оптичен приемо-предавател, предавател и...ROF връзки, както е показано на следната фигура:

Кратко въведение в светлинната част. LD се използва често.DFB лазери(тип с разпределена обратна връзка), които се използват за приложения с нисък шум и висок динамичен диапазон, а FP (тип Фабри-Перо) лазери се използват за по-малко взискателни приложения. Най-често използваните дължини на вълните са 1064 nm и 1550 nm. PD е...фотодетектор, а в другия край на оптичната връзка светлината се детектира от PIN фотодиода на приемника, който преобразува светлината в електрически сигнал и след това в познатата стъпка на електрическа обработка. Оптичното влакно, използвано за междинна връзка, обикновено е едномодово и многомодово оптично влакно. Едномодовото влакно се използва често в опорната мрежа поради ниската си дисперсия и ниските загуби. Многомодовото влакно има определено приложение в локалните мрежи, тъй като е евтино за производство и може да поеме множество предавания едновременно. Затихването на оптичния сигнал във влакното е много малко, само ~0.25dB/km при 1550nm.

Въз основа на характеристиките на линейното и оптичното предаване, ROF връзките имат следните технически предимства:

• Много ниски загуби, затихване във влакната по-малко от 0,4 dB/km

• Ултрачестотна оптична трансмисия, загубата на влакна, независима от честотата

• Връзка с по-висок капацитет/честотна лента на сигнала до 110 GHz • Устойчивост на електромагнитни смущения (EMI) (неблагоприятните метеорологични условия не влияят на сигнала)

• По-ниска цена на метър • Оптичното влакно е по-гъвкаво и леко, тежащо около 1/25 от вълновода и 1/10 от коаксиалния кабел

• Лесно и гъвкаво разположение на електрооптични модулатори (за медицински и механични системи за образна диагностика)