Pengantar Sistem RF melalui serat

Pengantar Sistem RF melalui serat

RF melalui seratadalah salah satu aplikasi penting fotonik gelombang mikro dan menunjukkan keunggulan yang tak tertandingi dalam bidang maju seperti radar fotonik gelombang mikro, telefoto radio astronomi, dan komunikasi kendaraan udara tak berawak.

RF melalui serattautan ROFSistem ini terutama terdiri dari pemancar optik, penerima optik, dan kabel optik. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Pemancar optik: Laser umpan balik terdistribusi (Laser DFB) diterapkan pada aplikasi dengan noise rendah dan jangkauan dinamis tinggi, sementara laser FP digunakan pada aplikasi dengan persyaratan lebih rendah. Laser ini memiliki panjang gelombang 1310 nm atau 1550 nm.

Penerima optik: Di ujung lain tautan serat optik, cahaya dideteksi oleh fotodioda PIN penerima, yang mengubah cahaya kembali menjadi arus.

Kabel optik: Berbeda dengan serat multimode, serat mode tunggal digunakan dalam sambungan linear karena dispersi dan rugi-ruginya yang rendah. Pada panjang gelombang 1310 nm, redaman sinyal optik dalam serat optik kurang dari 0,4 dB/km. Pada 1550 nm, redamannya kurang dari 0,25 dB/km.

Tautan ROF adalah sistem transmisi linier. Berdasarkan karakteristik transmisi linier dan transmisi optik, tautan ROF memiliki keunggulan teknis sebagai berikut:

• Kehilangan yang sangat rendah, dengan redaman serat kurang dari 0,4 dB/km

• Transmisi ultra-bandwidth serat optik, kehilangan serat optik tidak bergantung pada frekuensi

Tautan ini memiliki kapasitas/bandwidth pembawa sinyal yang lebih tinggi, hingga DC hingga 40GHz

• Anti-interferensi elektromagnetik (EMI) (Tidak ada dampak sinyal dalam cuaca buruk)

• Biaya per meter lebih rendah • Serat optik lebih fleksibel dan ringan, beratnya sekitar 1/25 dari pandu gelombang dan 1/10 dari kabel koaksial

• Tata letak yang nyaman dan fleksibel (untuk sistem pencitraan medis dan mekanik)

Berdasarkan komposisi pemancar optiknya, sistem RF over fiber dibagi menjadi dua jenis: modulasi langsung dan modulasi eksternal. Pemancar optik sistem RF over fiber modulasi langsung menggunakan laser DFB modulasi langsung, yang memiliki keunggulan biaya rendah, ukuran kecil, dan integrasi mudah, serta telah banyak digunakan. Namun, karena keterbatasan chip laser DFB modulasi langsung, RF over fiber modulasi langsung hanya dapat diaplikasikan pada pita frekuensi di bawah 20 GHz. Dibandingkan dengan modulasi langsung, pemancar optik RF over fiber modulasi eksternal terdiri dari laser DFB frekuensi tunggal dan modulator elektro-optik. Karena kematangan teknologi modulator elektro-optik, sistem RF over fiber modulasi eksternal dapat diaplikasikan pada pita frekuensi di atas 40 GHz. Namun, karena penambahan...modulator elektro-optikSistem ini lebih kompleks dan kurang kondusif untuk diaplikasikan. Penguatan tautan ROF, angka derau, dan rentang dinamis merupakan parameter penting dari tautan ROF, dan terdapat hubungan yang erat di antara ketiganya. Misalnya, angka derau yang rendah berarti rentang dinamis yang besar, sementara penguatan yang tinggi tidak hanya dibutuhkan oleh setiap sistem, tetapi juga memiliki dampak yang lebih besar pada aspek kinerja sistem lainnya.