Introducción al sistema de RF sobre fibra

Introducción al sistema de RF 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 radioteleobjetivo astronómico y la comunicación de vehículos aéreos no tripulados.

La 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 retroalimentación distribuida (Láser DFB) se utilizan en aplicaciones de bajo ruido y 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 nuevamente en corriente.

Cables ópticos: A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo se utilizan en enlaces lineales debido a su baja dispersión y baja pérdida. 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. Basado en las características de la transmisión lineal y la transmisión óptica, el enlace ROF presenta las siguientes ventajas técnicas:

• Pérdida extremadamente baja, con atenuación de fibra inferior a 0,4 dB/km

• Transmisión de ultra ancho de banda por fibra óptica, la pérdida de fibra óptica es independiente de la frecuencia

El enlace tiene una mayor capacidad de transporte de señal/ancho de banda, hasta CC a 40 GHz.

• Interferencia antielectromagnética (EMI) (sin impacto en la señal en condiciones climáticas adversas)

• Menor costo por metro • Las fibras ópticas son más flexibles y livianas, pesan aproximadamente 1/25 de las guías de ondas y 1/10 de los cables coaxiales

• Disposición conveniente y flexible (para sistemas de imágenes médicas y mecánicas)

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 adopta el láser DFB de modulación directa, que ofrece las ventajas de bajo costo, tamaño compacto y fácil integración, y ha sido ampliamente utilizado. Sin embargo, debido a la limitación 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 de RF sobre fibra óptica con modulación externa se compone de un láser DFB de una sola frecuencia y un modulador electroóptico. Debido a la madurez de la tecnología del modulador electroóptico, el sistema de RF sobre fibra con modulación externa puede lograr aplicaciones en la banda de frecuencia superior a 40 GHz. Sin embargo, debido a la adición de...modulador electroópticoEl sistema es más complejo y no es propicio para la aplicación. La ganancia, la figura de ruido y el rango dinámico del enlace ROF son parámetros importantes de los enlaces ROF, 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 en todos los sistemas, sino que también tiene un mayor impacto en otros aspectos del rendimiento.