Introduzione all'applicazione della trasmissione ottica RF RF su fibra

Introduzione all'applicazione ditrasmissione ottica a radiofrequenzaRF su fibra

Negli ultimi decenni, la comunicazione a microonde e la tecnologia delle telecomunicazioni ottiche si sono sviluppate rapidamente. Entrambe le tecnologie hanno compiuto grandi progressi nei rispettivi campi e hanno anche portato al rapido sviluppo dei servizi di comunicazione mobile e di trasmissione dati, apportando grande comodità alla vita delle persone. Le due tecnologie di comunicazione a microonde e comunicazione fotoelettrica hanno i propri vantaggi, ma presentano anche alcuni svantaggi che non possono essere superati. La trasmissione fotoelettrica richiede una rete fisica e presenta alcune carenze in termini di flessibilità, velocità di rete e mobilità di costruzione. La comunicazione a microonde presenta alcune carenze nella trasmissione a lunga distanza e nella grande capacità, e le microonde necessitano di frequenti amplificazioni e ritrasmissioni, 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), che viene spesso definitaRF su fibra, o tecnologia remota a radiofrequenza. Il campo più ampiamente utilizzato della tecnologia RF su fibra è quello della comunicazione in fibra ottica, che comprende stazioni base mobili, sistemi distribuiti, banda larga wireless, TV via cavo, comunicazioni di rete privata e così via. Negli ultimi anni, con l'avvento della fotonica a microonde, la tecnologia RF su fibra è stata ampiamente utilizzata nel radar fotonico a microonde, nella comunicazione UAV, nella ricerca astronomica e in altri campi. In base ai diversi tipi di modulazione laser, la comunicazione laser può essere suddivisa in modulazione interna e modulazione esterna; quella comunemente utilizzata è la modulazione esterna, e in questo documento viene descritta la RF su fibra basata sulla modulazione laser esterna. I collegamenti RF su fibra sono composti principalmente da ricetrasmettitore ottico, trasmettitore eCollegamenti ROF, come illustrato nella figura seguente:

Una breve introduzione alla parte luminosa. LD è comunemente usatoLaser DFB(tipo di feedback distribuito), che sono utilizzati per applicazioni a basso rumore e ad alta gamma dinamica, e 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 unfotorivelatoreAll'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 la elabora secondo le normali procedure elettriche. La fibra ottica utilizzata per la connessione intermedia è comunemente monomodale o multimodale. La fibra monomodale è comunemente utilizzata nelle reti dorsali grazie alla sua bassa dispersione e alle basse perdite. La fibra multimodale trova applicazione nelle reti locali (LAN) perché è economica da produrre e può gestire più trasmissioni contemporaneamente. L'attenuazione del segnale ottico nella fibra è molto bassa, solo circa 0,25 dB/km a 1550 nm.

Grazie 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 a banda ultralarga in fibra, perdita di segnale indipendente dalla frequenza

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

• Costo inferiore per metro • La fibra è più flessibile e leggera, con un peso pari a circa 1/25 di quello della guida d'onda e 1/10 di quello del cavo coassiale

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