مقدمه‌ای بر سیستم RF روی فیبر نوری
RF روی فیبریکی از کاربردهای مهم فوتونیک مایکروویو است و مزایای بی‌نظیری را در زمینه‌های پیشرفته‌ای مانند رادار فوتونیک مایکروویو، تله‌فوتو رادیویی نجومی و ارتباطات وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین نشان می‌دهد.
RF روی فیبرلینک ROFهمانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، عمدتاً از فرستنده‌های نوری، گیرنده‌های نوری و کابل‌های نوری تشکیل شده است.
فرستنده‌های نوری: لیزرهای فیدبک توزیع‌شده (لیزر DFB) در کاربردهای کم‌نویز و با محدوده دینامیکی بالا استفاده می‌شوند، در حالی که لیزرهای FP در کاربردهایی با الزامات کمتر استفاده می‌شوند. این لیزرها طول موج ۱۳۱۰ نانومتر یا ۱۵۵۰ نانومتر دارند.
گیرنده نوری: در انتهای دیگر لینک فیبر نوری، نور توسط فوتودیود PIN گیرنده شناسایی می‌شود که نور را دوباره به جریان تبدیل می‌کند.
کابل‌های نوری: در مقابل فیبرهای چندحالته، فیبرهای تک‌حالته به دلیل پراکندگی و تلفات کم در لینک‌های خطی استفاده می‌شوند. در طول موج ۱۳۱۰ نانومتر، تضعیف سیگنال نوری در فیبر نوری کمتر از ۰.۴ دسی‌بل بر کیلومتر است. در طول موج ۱۵۵۰ نانومتر، این مقدار کمتر از ۰.۲۵ دسی‌بل بر کیلومتر است.
لینک ROF یک سیستم انتقال خطی است. بر اساس ویژگی‌های انتقال خطی و انتقال نوری، لینک ROF مزایای فنی زیر را دارد:
• افت بسیار کم، با تضعیف فیبر کمتر از 0.4 دسی‌بل در کیلومتر
• انتقال با پهنای باند فوق العاده فیبر نوری، افت فیبر نوری مستقل از فرکانس است
این لینک ظرفیت/پهنای باند حمل سیگنال بالاتری دارد، تا DC تا 40 گیگاهرتز
• ضد تداخل الکترومغناطیسی (EMI) (در آب و هوای بد هیچ تاثیری روی سیگنال ندارد)
• هزینه کمتر به ازای هر متر • فیبرهای نوری انعطاف‌پذیرتر و سبک‌تر هستند و تقریباً 1/25 موجبرها و 1/10 کابل‌های کواکسیال وزن دارند
• طرح‌بندی راحت و انعطاف‌پذیر (برای سیستم‌های تصویربرداری پزشکی و مکانیکی)
با توجه به ترکیب فرستنده نوری، سیستم RF روی فیبر به دو نوع تقسیم می‌شود: مدولاسیون مستقیم و مدولاسیون خارجی. فرستنده نوری سیستم RF روی فیبر با مدولاسیون مستقیم، از لیزر DFB مدوله شده مستقیم استفاده می‌کند که مزایای کم‌هزینه، اندازه کوچک و ادغام آسان را دارد و به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، به دلیل محدودیت تراشه لیزر DFB مدوله شده مستقیم، RF روی فیبر با مدولاسیون مستقیم فقط می‌تواند در باند فرکانسی زیر 20 گیگاهرتز اعمال شود. در مقایسه با مدولاسیون مستقیم، فرستنده RF روی فیبر با مدولاسیون خارجی از یک لیزر DFB تک فرکانس و یک مدولاتور الکترواپتیکی تشکیل شده است. با توجه به بلوغ فناوری مدولاتور الکترواپتیکی، سیستم RF روی فیبر با مدولاسیون خارجی می‌تواند در باند فرکانسی بالاتر از 40 گیگاهرتز نیز کاربرد داشته باشد. با این حال، به دلیل اضافه شدن ...مدولاتور الکترواپتیکی، سیستم پیچیده‌تر است و برای کاربرد مناسب نیست. بهره لینک ROF، عدد نویز و محدوده دینامیکی پارامترهای مهم لینک‌های ROF هستند و ارتباط نزدیکی بین این سه وجود دارد. به عنوان مثال، رقم نویز پایین به معنای محدوده دینامیکی بزرگ است، در حالی که بهره بالا نه تنها مورد نیاز هر سیستمی است، بلکه تأثیر بیشتری بر سایر جنبه‌های عملکرد سیستم نیز دارد.
زمان ارسال: نوامبر-03-2025