微波信號光纖傳輸技術(shù)與應(yīng)用

傳統(tǒng)的微波通信已經(jīng)難以滿足高容量信息技術(shù)發(fā)展的需要，由于傳統(tǒng)微波通信介質(zhì)在長距離傳輸中的損耗很大，使得高頻擴(kuò)張受到限制。目前，微波技術(shù)與光學(xué)技術(shù)結(jié)合，發(fā)揮集體優(yōu)勢，發(fā)展成為微波信號光纖傳輸技術(shù)。該技術(shù)的系統(tǒng)主要是由光電轉(zhuǎn)換器件、微波激光器以及電光轉(zhuǎn)換器、光纜等組成，根據(jù)不同的調(diào)制模式，可以將微波信號光纖傳輸技術(shù)分為兩種，一種是直接調(diào)試，一種是調(diào)制模式。直接調(diào)制方式使用微波激光器進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，技術(shù)的實現(xiàn)比較簡單，但是會出現(xiàn)啁啾效應(yīng)，限制了傳輸距離；外調(diào)制方式主要是利用電光調(diào)制器實現(xiàn)調(diào)制，這一方法可以實現(xiàn)長距離傳輸，不會出現(xiàn)啁啾效應(yīng)，但是這種模式的成本過高，且技術(shù)非常復(fù)雜。

1微波信號光纖傳輸關(guān)鍵技術(shù)

微波光纖傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要是預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)、激光器降噪技術(shù)和“SBS”閾值控制技術(shù)。

1.1預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)

預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)對通信技術(shù)進(jìn)行模擬，對各項參數(shù)的要求也比較嚴(yán)格，如果動態(tài)范圍、電光調(diào)制器不符合要求，就會導(dǎo)致微波信號失真。電光轉(zhuǎn)換器的調(diào)制是非線性調(diào)制，以預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)為支撐，以微波激光器為中介，為傳輸系統(tǒng)提出SFDR、OIP3、OIP2等指標(biāo)。目前的預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)主要是在相應(yīng)的頻段產(chǎn)生偶數(shù)階、二階、奇數(shù)階、三階等信號，這些信號與非線性失真的相位相反，大小相等，因此可以相互抵消，有利于傳輸?shù)母呔€性。

1.2激光器降噪技術(shù)

電光轉(zhuǎn)換器高速運轉(zhuǎn)，因此會產(chǎn)生較大的噪音，只有降低光纖鏈路的噪音，才能滿足系統(tǒng)運作的要求，確保鏈路噪音在10-25dB。降低系統(tǒng)噪音的方法主要是利用降噪技術(shù)，通過自動溫度控制裝置、自動功率控制技術(shù)控制芯片溫度的散失和漂移，使芯片的噪聲降低。為了降低鏈路的光反射，可以用熔接光的接口、光纖活動接口、隔離器加激光器輸出端等方法，從而使激光器噪聲的性能不至于受到光反射的影響，使噪聲系數(shù)保持在系統(tǒng)可以接受的范圍之中。

1.3“SBS”閾值控制技術(shù)

“SBS”閾值是指輸出的光波的波長的光調(diào)制信號的功率超過1550mm波長這一閾值時，就會導(dǎo)致系統(tǒng)的非線性和噪聲惡化。激光器輸出的光譜過窄、光功率過強(qiáng)或者波長過長等，都會產(chǎn)生“SBS”閾值，都會使光信號的傳輸更遠(yuǎn)的距離。光譜過窄使色散的影響減小，降低波長的損耗，同時可以增加光功率的傳輸距離。但是光譜過窄、光功率過強(qiáng)或者波長過長都與光線的非線性特征相矛盾，從而使“SBS”閾值產(chǎn)生問題。系統(tǒng)的非線性和噪聲惡化之后，系統(tǒng)的頻譜就會產(chǎn)生高密度且非常雜散的噪聲信號，超出信號的指標(biāo)要求?，F(xiàn)階段，主要的解決措施使用電光調(diào)制器進(jìn)行處理，這樣可以稍稍展寬輸出的光譜寬度，使光信號的傳輸距離達(dá)到最大。

2微波信號光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用

2.1微波信號光纖傳輸技術(shù)的特點

微波信號光纖傳輸技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢：它耗材低，信號傳輸距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)中心語天線分離使得各項通信和偵測系統(tǒng)的隱蔽性和抗毀滅性；這種傳輸技術(shù)的寬帶很寬，使得各項通信在遠(yuǎn)程傳輸中能順利傳輸而不會導(dǎo)致信號失真；同時，信號動態(tài)范圍大，可以滿足系統(tǒng)度抗飽和特性和靈敏度的要求，確保信息的安全而不至于泄漏；確保信息和信號的安全保密，確保信號不泄露、不受電磁干擾，穩(wěn)定地工作。

2.2微波信號光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用于信號傳輸。利用微波信號光纖傳輸技術(shù)傳輸信號可以不需要安裝天線，避免安裝天線的地點限制。微波信號光纖傳輸系統(tǒng)安裝天線一般要選在偏僻的地方才能保證信號的高質(zhì)量，同時將調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)處理器、變頻器等裝置可以在市區(qū)安裝，工作人員可以省去往返于天線和辦公地點之間的路程奔波和浪費，而直接在數(shù)據(jù)中心對工作進(jìn)行處理。

引用與移動通信。在3G和4G移動通信中，對傳輸系統(tǒng)的靈活性和覆蓋性要求較高，一般在機(jī)場、火車站、商場等場所，對信號的要求都較高，因此采用3G\\4G通信技術(shù)，而微波信號光纖傳輸技術(shù)可以通過在建筑物內(nèi)安裝中心基站和分布式天線而提高信號的覆蓋率。

應(yīng)用于抗電磁干擾和多數(shù)據(jù)連接工作。微波信號光纖中，一根管線額可以包好10個、20個甚至更多芯，因此可以方便天線的連接，同時可以降低費用，對多電纜之間的問題也可以很好地解決。