Introducción al sistema de radiofrecuencia sobre fibra
RF sobre fibraEs una de las aplicaciones importantes de la fotónica de microondas y muestra ventajas incomparables en campos avanzados como el radar fotónico de microondas, el telefoto astronómico por radio y la comunicación con vehículos aéreos no tripulados.
RF sobre fibraEnlace ROFSe compone principalmente de transmisores ópticos, receptores ópticos y cables ópticos. Como se muestra en la Figura 1.
Transmisores ópticos: Láseres de realimentación distribuida (Láser DFBLos láseres FP se utilizan en aplicaciones que requieren bajo ruido y un alto rango dinámico, mientras que los láseres FP se emplean en aplicaciones con menores requisitos. Estos láseres tienen longitudes de onda de 1310 nm o 1550 nm.
Receptor óptico: En el otro extremo del enlace de fibra óptica, la luz es detectada por el fotodiodo PIN del receptor, que convierte la luz de nuevo en corriente.
Cables ópticos: A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo se utilizan en enlaces lineales debido a su baja dispersión y bajas pérdidas. A una longitud de onda de 1310 nm, la atenuación de la señal óptica en la fibra óptica es inferior a 0,4 dB/km. A 1550 nm, es inferior a 0,25 dB/km.
El enlace ROF es un sistema de transmisión lineal. Basándose en las características de la transmisión lineal y la transmisión óptica, el enlace ROF presenta las siguientes ventajas técnicas:
• Pérdidas extremadamente bajas, con una atenuación de la fibra inferior a 0,4 dB/km
• Transmisión por fibra óptica de ultra banda ancha; la pérdida de la fibra óptica es independiente de la frecuencia.
El enlace tiene una mayor capacidad de transmisión de señal/ancho de banda, hasta CC a 40 GHz.
• Protección contra interferencias electromagnéticas (EMI) (Sin pérdida de señal en condiciones climáticas adversas)
• Menor coste por metro • Las fibras ópticas son más flexibles y ligeras, con un peso aproximado de 1/25 del de las guías de onda y 1/10 del de los cables coaxiales
• Diseño práctico y flexible (para sistemas de imagen médica y mecánica)
Según la composición del transmisor óptico, el sistema de RF sobre fibra se divide en dos tipos: modulación directa y modulación externa. El transmisor óptico del sistema de RF sobre fibra con modulación directa emplea un láser DFB de modulación directa, que ofrece ventajas como bajo costo, tamaño reducido y fácil integración, por lo que se ha utilizado ampliamente. Sin embargo, debido a las limitaciones del chip láser DFB de modulación directa, la RF sobre fibra con modulación directa solo puede aplicarse en la banda de frecuencia inferior a 20 GHz. En comparación con la modulación directa, el transmisor óptico de RF sobre fibra con modulación externa se compone de un láser DFB de frecuencia única y un modulador electroóptico. Gracias a la madurez de la tecnología de modulación electroóptica, el sistema de RF sobre fibra con modulación externa puede aplicarse en la banda de frecuencia superior a 40 GHz. Sin embargo, debido a la adición de...modulador electroópticoEl sistema es más complejo y menos práctico para su aplicación. La ganancia, la figura de ruido y el rango dinámico del enlace ROF son parámetros importantes, y existe una estrecha relación entre ellos. Por ejemplo, una figura de ruido baja implica un amplio rango dinámico, mientras que una ganancia alta no solo es necesaria para cualquier sistema, sino que también influye significativamente en otros aspectos de su rendimiento.
Fecha de publicación: 3 de noviembre de 2025