Panimula sa RF over fiber System

Panimula sa RF over fiber System

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

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

Mga optical transmitter: Mga ipinamahagi na feedback laser (DFB laser) ay inilalapat sa mababang-ingay at mataas na dinamikong saklaw ng mga aplikasyon, habang ang mga FP laser ay ginagamit sa mga application 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 ilaw ay nade-detect ng PIN photodiode ng receiver, na nagpapalit ng ilaw pabalik sa kasalukuyang.

Mga optical cable: Sa kaibahan sa mga multimode fibers, ang single-mode fibers ay ginagamit sa mga linear na link dahil sa kanilang mababang dispersion at mababang pagkawala. 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 pakinabang:

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

• Optical fiber ultra-bandwidth transmission, optical fiber pagkawala ay independiyente sa dalas

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

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

• Mas mababang gastos sa bawat metro • Ang mga optical fiber ay mas nababaluktot at magaan, na tumitimbang ng humigit-kumulang 1/25 ng waveguides at 1/10 ng mga coaxial cable

• Maginhawa at flexible na layout (para sa mga medikal at mekanikal na imaging system)

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 pagsasama, at malawakang ginagamit. Gayunpaman, 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 direktang modulasyon, ang panlabas na modulasyon na RF sa fiber optical transmitter ay binubuo ng isang single-frequency na DFB laser at isang electro-optic modulator. Dahil sa kapanahunan ng teknolohiyang electro-optic modulator, ang panlabas na modulation RF sa fiber system ay maaaring makamit ang mga aplikasyon sa frequency band na higit sa 40GHz. Gayunpaman, dahil sa pagdaragdag ngelectro-optic modulator, ang sistema ay mas kumplikado at hindi nakakatulong sa aplikasyon. Ang ROF link gain, noise figure at dynamic range ay mahalagang parameter ng ROF links, at may malapit na koneksyon sa tatlo. Halimbawa, ang mababang noise figure ay nangangahulugan ng malaking dynamic range, habang ang mataas na gain ay hindi lamang kinakailangan ng bawat system, ngunit mayroon ding mas malaking epekto sa iba pang mga aspeto ng performance ng system.