Εισαγωγή στην εφαρμογή τουΟπτική μετάδοση RFRF μέσω οπτικών ινών
Τις τελευταίες δεκαετίες, η τεχνολογία επικοινωνίας μικροκυμάτων και οπτικών τηλεπικοινωνιών έχει αναπτυχθεί ραγδαία. Και οι δύο τεχνολογίες έχουν σημειώσει μεγάλη πρόοδο στους αντίστοιχους τομείς τους και έχουν οδηγήσει επίσης στην ταχεία ανάπτυξη των υπηρεσιών κινητής επικοινωνίας και μετάδοσης δεδομένων, προσφέροντας μεγάλη ευκολία στη ζωή των ανθρώπων. Οι δύο τεχνολογίες, της επικοινωνίας μικροκυμάτων και της φωτοηλεκτρικής επικοινωνίας, έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα, αλλά έχουν και ορισμένα μειονεκτήματα που δεν μπορούν να ξεπεραστούν. Η φωτοηλεκτρική μετάδοση απαιτεί φυσική δικτύωση και υπάρχουν ορισμένες ελλείψεις στην ευελιξία, την γρήγορη δικτύωση και την κινητικότητα των κατασκευών. Η επικοινωνία μικροκυμάτων έχει ορισμένες ελλείψεις στη μετάδοση μεγάλων αποστάσεων και τη μεγάλη χωρητικότητα, και τα μικροκύματα χρειάζονται συχνή ενίσχυση και αναμετάδοση αναμετάδοσης, και το εύρος ζώνης μετάδοσης περιορίζεται από τη συχνότητα φορέα. Αυτό οδήγησε στην ενσωμάτωση της τεχνολογίας μετάδοσης μικροκυμάτων και οπτικών ινών, δηλαδή στην τεχνολογία Radio over Fiber (ROF), η οποία συχνά αναφέρεται ως...RF μέσω οπτικών ινώνή τεχνολογία τηλεχειρισμού ραδιοσυχνοτήτων. Ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τομέας της τεχνολογίας RF μέσω οπτικών ινών είναι ο τομέας της επικοινωνίας οπτικών ινών, συμπεριλαμβανομένων των κινητών σταθμών βάσης, των κατανεμημένων συστημάτων, της ασύρματης ευρυζωνικής σύνδεσης, της καλωδιακής τηλεόρασης, των ιδιωτικών δικτύων επικοινωνίας και ούτω καθεξής. Τα τελευταία χρόνια, με την άνοδο της μικροκυματικής φωτονικής, η τεχνολογία RF μέσω οπτικών ινών έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ραντάρ φωτονίων μικροκυμάτων, στην επικοινωνία UAV, στην αστρονομική έρευνα και σε άλλους τομείς. Ανάλογα με τους διαφορετικούς τύπους διαμόρφωσης λέιζερ, η επικοινωνία λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε εσωτερική διαμόρφωση και εξωτερική διαμόρφωση, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως στην εξωτερική διαμόρφωση, και η RF μέσω οπτικών ινών που βασίζεται στην εξωτερική διαμόρφωση λέιζερ περιγράφεται σε αυτήν την εργασία. Οι σύνδεσμοι RF μέσω οπτικών ινών αποτελούνται κυρίως από οπτικό πομποδέκτη, μετάδοση καιΣύνδεσμοι ROF, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:
Μια σύντομη εισαγωγή στο ελαφρύ μέρος. Το LD χρησιμοποιείται συνήθως.Λέιζερ DFB(τύπου κατανεμημένης ανάδρασης), τα οποία χρησιμοποιούνται για εφαρμογές χαμηλού θορύβου και υψηλού δυναμικού εύρους, και τα λέιζερ FP (τύπου Fabry-Perot) χρησιμοποιούνται για λιγότερο απαιτητικές εφαρμογές. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα μήκη κύματος είναι τα 1064nm και τα 1550nm. Το PD είναι έναφωτοανιχνευτής, και στο άλλο άκρο της οπτικής ίνας, το φως ανιχνεύεται από τη φωτοδίοδο PIN του δέκτη, η οποία μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια στο γνωστό βήμα ηλεκτρικής επεξεργασίας. Η οπτική ίνα που χρησιμοποιείται για ενδιάμεση σύνδεση είναι συνήθως μονοτροπική και πολυτροπική οπτική ίνα. Η μονοτροπική ίνα χρησιμοποιείται συνήθως στο δίκτυο κορμού λόγω της χαμηλής διασποράς και των χαμηλών απωλειών της. Η πολυτροπική ίνα έχει μια συγκεκριμένη εφαρμογή στο τοπικό δίκτυο επειδή είναι φθηνή στην κατασκευή της και μπορεί να φιλοξενήσει πολλαπλές μεταδόσεις ταυτόχρονα. Η εξασθένηση του οπτικού σήματος στην ίνα είναι πολύ μικρή, μόνο ~0,25dB/km στα 1550nm.
Με βάση τα χαρακτηριστικά της γραμμικής μετάδοσης και της οπτικής μετάδοσης, οι σύνδεσμοι ROF έχουν τα ακόλουθα τεχνικά πλεονεκτήματα:
• Πολύ χαμηλή απώλεια, εξασθένηση οπτικής ίνας μικρότερη από 0,4 dB/km
• Μετάδοση εξαιρετικά εύρους ζώνης οπτικών ινών, απώλεια οπτικών ινών ανεξάρτητη από τη συχνότητα
• Σύνδεση με υψηλότερη χωρητικότητα/εύρος ζώνης μεταφοράς σήματος έως 110GHz • Αντοχή σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) (οι δυσμενείς καιρικές συνθήκες δεν επηρεάζουν το σήμα)
• Χαμηλότερο κόστος ανά μέτρο • Η οπτική ίνα είναι πιο εύκαμπτη και ελαφριά, ζυγίζοντας περίπου το 1/25 του κυματοδηγού και το 1/10 του ομοαξονικού καλωδίου
• Εύκολη και ευέλικτη διάταξη ηλεκτροοπτικών διαμορφωτών (για ιατρικά και μηχανικά συστήματα απεικόνισης)
Ώρα δημοσίευσης: 11 Μαρτίου 2025