Introduzione all'applicazione della trasmissione ottica RF RF su fibra

Introduzione all'applicazione diTrasmissione ottica RFRF su fibra

Negli ultimi decenni, la tecnologia delle comunicazioni a microonde e delle telecomunicazioni ottiche si è sviluppata rapidamente. Entrambe le tecnologie hanno compiuto grandi progressi nei rispettivi campi e hanno anche portato al rapido sviluppo delle comunicazioni mobili e dei servizi di trasmissione dati, apportando grande comodità alla vita delle persone. Le due tecnologie, la comunicazione a microonde e la comunicazione fotoelettrica, presentano i loro vantaggi, ma anche alcuni svantaggi insuperabili. La trasmissione fotoelettrica richiede una rete fisica e presenta alcune carenze in termini di flessibilità, velocità di rete e mobilità edilizia. La comunicazione a microonde presenta alcune carenze nella trasmissione a lunga distanza e nell'elevata capacità, e richiede frequenti amplificazioni e ritrasmissioni a relè, e la larghezza di banda di trasmissione è limitata dalla frequenza portante. Ciò ha portato all'integrazione della tecnologia di trasmissione a microonde e in fibra ottica, ovvero la tecnologia Radio over Fiber (ROF), spesso definitaRF su fibra, o tecnologia remota a radiofrequenza. Il campo più ampiamente utilizzato della tecnologia RF su fibra è il campo delle comunicazioni in fibra ottica, che include stazioni base mobili, sistemi distribuiti, banda larga wireless, TV via cavo, comunicazioni di rete private e così via. Negli ultimi anni, con l'avvento della fotonica a microonde, la tecnologia RF su fibra è stata ampiamente utilizzata nei radar a fotoni a microonde, nelle comunicazioni UAV, nella ricerca astronomica e in altri campi. A seconda dei diversi tipi di modulazione laser, la comunicazione laser può essere suddivisa in modulazione interna ed esterna; la modulazione esterna è quella comunemente utilizzata, e la tecnologia RF su fibra basata sulla modulazione laser esterna è descritta in questo articolo. I collegamenti RF su fibra sono principalmente composti da ricetrasmettitori ottici, trasmissione eCollegamenti ROF, come mostrato nella figura seguente:

Una breve introduzione alla parte luminosa. LD è comunemente usatoLaser DFB(tipo a feedback distribuito), utilizzati per applicazioni a basso rumore e ad alta gamma dinamica, mentre i laser FP (tipo Fabry-Perot) sono utilizzati per applicazioni meno impegnative. Le lunghezze d'onda più comunemente utilizzate sono 1064 nm e 1550 nm. Il PD è unfotodiodo, e all'altra estremità del collegamento in fibra ottica, la luce viene rilevata dal fotodiodo PIN del ricevitore, che la converte in un segnale elettrico e quindi nella consueta fase di elaborazione elettrica. La fibra ottica utilizzata per la connessione intermedia è comunemente fibra ottica monomodale e multimodale. La fibra monomodale è comunemente utilizzata nella rete dorsale per la sua bassa dispersione e bassa perdita. La fibra multimodale ha una certa applicazione nelle reti locali perché è economica da produrre e può supportare più trasmissioni contemporaneamente. L'attenuazione del segnale ottico nella fibra è molto piccola, solo ~0,25 dB/km a 1550 nm.

In base alle caratteristiche della trasmissione lineare e della trasmissione ottica, i collegamenti ROF presentano i seguenti vantaggi tecnici:

• Perdita molto bassa, attenuazione della fibra inferiore a 0,4 dB/km

• Trasmissione in fibra a banda ultralarga, perdita di fibra indipendente dalla frequenza

• Collegamento con maggiore capacità di trasporto del segnale/larghezza di banda fino a 110 GHz • Resistenza alle interferenze elettromagnetiche (EMI) (le condizioni meteorologiche avverse non influiscono sul segnale)

• Costo inferiore al metro • La fibra è più flessibile e leggera, pesa circa 1/25 della guida d'onda e 1/10 del cavo coassiale

• Disposizione semplice e flessibile di modulatori elettro-ottici (per sistemi di imaging medico e meccanico)