Pengenalan kepada Sistem RF melalui gentian

Pengenalan kepada Sistem RF melalui gentian

RF melalui gentianmerupakan salah satu aplikasi penting fotonik gelombang mikro dan menunjukkan kelebihan yang tiada tandingan dalam bidang lanjutan seperti radar fotonik gelombang mikro, telefoto radio astronomi dan komunikasi kenderaan udara tanpa pemandu.

RF melalui gentianPautan ROFterutamanya terdiri daripada pemancar optik, penerima optik dan kabel optik. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Pemancar optik: Laser maklum balas teragih (Laser DFB) digunakan dalam aplikasi hingar rendah dan julat dinamik tinggi, manakala laser FP digunakan dalam aplikasi dengan keperluan yang lebih rendah. Laser ini mempunyai panjang gelombang 1310nm atau 1550nm.

Penerima optik: Di hujung pautan gentian optik yang satu lagi, cahaya dikesan oleh fotodiod PIN penerima, yang menukarkan cahaya kembali kepada arus.

Kabel optik: Berbeza dengan gentian berbilang mod, gentian mod tunggal digunakan dalam pautan linear kerana penyebarannya yang rendah dan kehilangan yang rendah. Pada panjang gelombang 1310nm, pelemahan isyarat optik dalam gentian optik adalah kurang daripada 0.4dB/km. Pada 1550nm, ia adalah kurang daripada 0.25dB/km.

Pautan ROF ialah sistem penghantaran linear. Berdasarkan ciri-ciri penghantaran linear dan penghantaran optik, pautan ROF mempunyai kelebihan teknikal berikut:

• Kerugian yang sangat rendah, dengan pelemahan gentian kurang daripada 0.4 dB/km

• Penghantaran ultra-jalur lebar gentian optik, kehilangan gentian optik adalah bebas daripada frekuensi

Pautan ini mempunyai kapasiti/lebar jalur pembawa isyarat yang lebih tinggi, sehingga DC hingga 40GHz

• Gangguan anti-elektromagnet (EMI) (Tiada impak isyarat dalam cuaca buruk)

• Kos per meter yang lebih rendah • Gentian optik lebih fleksibel dan ringan, dengan berat kira-kira 1/25 pandu gelombang dan 1/10 kabel sepaksi

• Susun atur yang mudah dan fleksibel (untuk sistem pengimejan perubatan dan mekanikal)

Mengikut komposisi pemancar optik, sistem RF melalui gentian dibahagikan kepada dua jenis: modulasi langsung dan modulasi luaran. Pemancar optik sistem RF melalui gentian termodulasi langsung menggunakan laser DFB termodulasi langsung, yang mempunyai kelebihan kos rendah, saiz kecil dan integrasi mudah, dan telah digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, terhad oleh cip laser DFB termodulasi langsung, RF melalui gentian termodulasi langsung hanya boleh digunakan dalam jalur frekuensi di bawah 20GHz. Berbanding dengan modulasi langsung, pemancar RF melalui gentian optik modulasi luaran terdiri daripada laser DFB frekuensi tunggal dan modulator elektro-optik. Disebabkan kematangan teknologi modulator elektro-optik, sistem RF melalui gentian modulasi luaran boleh mencapai aplikasi dalam jalur frekuensi lebih besar daripada 40GHz. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh penambahanmodulator elektro-optik, sistem ini lebih kompleks dan tidak kondusif untuk aplikasi. Keuntungan pautan ROF, angka hingar dan julat dinamik merupakan parameter penting pautan ROF, dan terdapat hubungan rapat antara ketiga-tiganya. Contohnya, angka hingar yang rendah bermaksud julat dinamik yang besar, manakala keuntungan yang tinggi bukan sahaja diperlukan oleh setiap sistem, tetapi juga mempunyai impak yang lebih besar terhadap aspek prestasi sistem yang lain.