Panimula sa RF over fiber System

Panimula sa RF over fiber System

RF sa ibabaw ng hiblaay isa sa mahahalagang aplikasyon ng microwave photonics at nagpapakita ng walang kapantay na mga bentahe sa mga advanced na larangan tulad ng microwave photonic radar, astronomical radio telephoto, at unmanned aerial vehicle communication.

Ang RF sa ibabaw ng hiblaLink ng ROFay pangunahing binubuo ng mga optical transmitter, optical receiver at optical cable. Gaya ng ipinapakita sa Figure 1.

Mga optical transmitter: Mga distributed feedback laser (Laser ng DFB) ay ginagamit sa mga aplikasyon na may mababang ingay at mataas na dinamikong saklaw, habang ang mga FP laser ay ginagamit sa mga aplikasyon na may mas mababang mga kinakailangan. Ang mga laser na ito ay may mga wavelength na 1310nm o 1550nm.

Optical receiver: Sa kabilang dulo ng optical fiber link, ang liwanag ay nade-detect ng PIN photodiode ng receiver, na siyang nagko-convert ng liwanag pabalik sa kuryente.

Mga optical cable: Kabaligtaran ng mga multimode fiber, ang mga single-mode fiber ay ginagamit sa mga linear link dahil sa kanilang mababang dispersion at mababang loss. Sa wavelength na 1310nm, ang attenuation ng optical signal sa optical fiber ay mas mababa sa 0.4dB/km. Sa 1550nm, ito ay mas mababa sa 0.25dB/km.

Ang ROF link ay isang linear transmission system. Batay sa mga katangian ng linear transmission at optical transmission, ang ROF link ay may mga sumusunod na teknikal na bentahe:

• Napakababang pagkawala, na may fiber attenuation na mas mababa sa 0.4 dB/km

• Transmisyon ng ultra-bandwidth ng optical fiber, ang pagkawala ng optical fiber ay hindi nakadepende sa dalas

Ang link ay may mas mataas na kapasidad/bandwidth ng signal carrying, hanggang DC hanggang 40GHz

• Anti-electromagnetic interference (EMI) (Walang epekto sa signal sa masamang panahon)

• Mas mababang gastos kada metro • Mas nababaluktot at magaan ang mga optical fiber, na tumitimbang ng humigit-kumulang 1/25 ng mga waveguide at 1/10 ng mga coaxial cable

• Maginhawa at nababaluktot na layout (para sa mga medikal at mekanikal na sistema ng imaging)

Ayon sa komposisyon ng optical transmitter, ang RF over fiber system ay nahahati sa dalawang uri: direct modulation at external modulation. Ang optical transmitter ng direct-modulated RF over fiber system ay gumagamit ng direct-modulated DFB laser, na may mga bentahe ng mababang gastos, maliit na sukat at madaling integrasyon, at malawakang ginagamit. Gayunpaman, dahil limitado ng direct-modulated DFB laser chip, ang direct-modulated RF over fiber ay maaari lamang ilapat sa frequency band na mas mababa sa 20GHz. Kung ikukumpara sa direct modulation, ang external modulation RF over fiber optical transmitter ay binubuo ng isang single-frequency DFB laser at isang electro-optic modulator. Dahil sa kapanahunan ng teknolohiya ng electro-optic modulator, ang external modulation RF over fiber system ay maaaring magamit sa frequency band na higit sa 40GHz. Gayunpaman, dahil sa pagdaragdag ngmodulator na elektro-optiko, ang sistema ay mas kumplikado at hindi angkop para sa aplikasyon. Ang ROF link gain, noise figure at dynamic range ay mahahalagang parameter ng mga ROF link, at mayroong malapit na koneksyon sa tatlo. Halimbawa, ang isang mababang noise figure ay nangangahulugan ng isang malaking dynamic range, habang ang mataas na gain ay hindi lamang kinakailangan ng bawat sistema, kundi mayroon ding mas malaking epekto sa iba pang aspeto ng pagganap ng sistema.