Inleiding tot de toepassing vanRF optische transmissieRF via glasvezel
In de afgelopen decennia hebben microgolfcommunicatie en optische telecommunicatietechnologie zich snel ontwikkeld. Beide technologieën hebben grote vooruitgang geboekt in hun respectievelijke vakgebieden en hebben ook geleid tot de snelle ontwikkeling van mobiele communicatie en datatransmissiediensten, wat het leven van mensen aanzienlijk gemakkelijker heeft gemaakt. Microgolfcommunicatie en optische communicatie hebben elk hun eigen voordelen, maar ook enkele nadelen die niet te overkomen zijn. Optische transmissie vereist fysieke netwerken en kent tekortkomingen op het gebied van flexibiliteit, snelle netwerkverbinding en mobiliteit. Microgolfcommunicatie heeft tekortkomingen op het gebied van transmissie over lange afstanden en grote capaciteit, en vereist frequente relaisversterking en herverzending, terwijl de transmissiebandbreedte wordt beperkt door de draaggolffrequentie. Dit leidde tot de integratie van microgolf- en glasvezeltransmissietechnologie, oftewel Radio over Fiber (ROF)-technologie, vaak afgekort tot...RF via glasvezelRF over Fiber, ofwel radiofrequentie-remote technologie. Het meest gebruikte toepassingsgebied van RF over Fiber is optische vezelcommunicatie, waaronder mobiele basisstations, gedistribueerde systemen, draadloos breedband, kabeltelevisie, communicatie via privénetwerken, enzovoort. De laatste jaren, met de opkomst van microgolf-fotonica, wordt RF over Fiber-technologie ook veelvuldig gebruikt in microgolf-fotonradar, UAV-communicatie, astronomisch onderzoek en andere gebieden. Afhankelijk van het type lasermodulatie kan lasercommunicatie worden onderverdeeld in interne modulatie en externe modulatie. Externe modulatie is de meest gebruikte methode, en in dit artikel wordt RF over Fiber beschreven op basis van externe lasermodulatie. RF over Fiber-verbindingen bestaan hoofdzakelijk uit een optische zendontvanger, een zender en een ontvanger.ROF-links, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
Een korte inleiding tot het lichtgedeelte. LD wordt vaak gebruiktDFB-lasers(distributed feedback type), die worden gebruikt voor toepassingen met weinig ruis en een groot dynamisch bereik, en FP (Fabry-Perot type) lasers worden gebruikt voor minder veeleisende toepassingen. De meest gebruikte golflengten zijn 1064 nm en 1550 nm. De PD is eenfotodetectorAan het andere uiteinde van de glasvezelverbinding wordt het licht gedetecteerd door de PIN-fotodiode van de ontvanger, die het licht omzet in een elektrisch signaal en vervolgens in de bekende elektrische verwerkingsstap. De glasvezel die voor de tussenliggende verbinding wordt gebruikt, is doorgaans single-mode of multi-mode glasvezel. Single-mode glasvezel wordt veel gebruikt in backbone-netwerken vanwege de lage dispersie en het lage verlies. Multi-mode glasvezel vindt toepassing in lokale netwerken (LAN's) omdat deze goedkoop te produceren is en meerdere transmissies tegelijk kan verwerken. De verzwakking van het optische signaal in de vezel is zeer klein, slechts ~0,25 dB/km bij 1550 nm.
Op basis van de kenmerken van lineaire transmissie en optische transmissie hebben ROF-verbindingen de volgende technische voordelen:
• Zeer laag verlies, vezeldemping minder dan 0,4 dB/km
• Transmissie via glasvezel met ultrahoge bandbreedte, vezelverlies onafhankelijk van de frequentie
• Verbinding met hogere signaaloverdrachtscapaciteit/bandbreedte tot 110 GHz • Bestand tegen elektromagnetische interferentie (EMI) (slecht weer heeft geen invloed op het signaal)
• Lagere kosten per meter • Glasvezel is flexibeler en lichter, met een gewicht van ongeveer 1/25 van de golfgeleider en 1/10 van de coaxkabel
• Eenvoudige en flexibele opstelling van elektro-optische modulatoren (voor medische en mechanische beeldvormingssystemen)
Geplaatst op: 11 maart 2025