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        微波信號光纖傳輸技術(shù)與應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00張劍文
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年16期

        摘 要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步,許多新技術(shù)和新工藝被應(yīng)用于各個領(lǐng)域中,有效促進了社會的發(fā)展與進步。對于傳統(tǒng)的微波通信技術(shù)而言,其在一定程度上限制了高頻擴張,長距離傳輸會產(chǎn)生較大的損耗,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化信息發(fā)展的需求。而微波信號光纖傳輸技術(shù)能夠?qū)⒐鈱W(xué)技術(shù)和微波技術(shù)加以有機結(jié)合,將集體的優(yōu)勢加以充分發(fā)揮,有效完善傳統(tǒng)微波通信技術(shù)的不足,從而保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。文章就對微波信號光纖傳輸技術(shù)與應(yīng)用進行分析和探討。

        關(guān)鍵詞:微波信號;光纖傳輸技術(shù);應(yīng)用

        信號傳輸技術(shù)在人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活以及軍事力量建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,拉近人們之間的距離,便于人們的生活溝通及交流,促進社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展,因此積極研究與創(chuàng)新信號傳輸技術(shù)十分之必要[1]。對于微波信號光纖傳輸技術(shù)而言,其作為先進的信號傳輸技術(shù),主要是由光纜、電光轉(zhuǎn)換器、微波激光器和光電轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)信號的長距離傳輸,提高信號的傳輸質(zhì)量。

        1 微波信號光纖傳輸技術(shù)概述

        1.1 基本概念

        微波通信主要是指利用波長在0.1~1mm范圍內(nèi)的微波-電磁波進行的通信,其不需固體介質(zhì),只需保證兩點間的直線距離沒有故障,即可實現(xiàn)微波傳動,具有質(zhì)量好和容量大等優(yōu)勢,適用于專用通信網(wǎng)。而光纖傳輸則是以光導(dǎo)纖維為介質(zhì),傳輸視頻、圖像、聲音等數(shù)據(jù)信號,其中光導(dǎo)纖維不僅能對數(shù)字信號和模擬信號加以傳輸,還能有效滿足視頻傳輸?shù)膶嶋H需求,不需借助中繼器即可實現(xiàn)遠距離傳輸。此外,多模光纖能夠在一個光纖上傳輸不同模式的光,具有較大的芯徑(50μm~100μm),可使用廉價的接線器與耦合器。

        1.2 關(guān)鍵技術(shù)

        微波信號光纖傳輸技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)可分為激光器降噪技術(shù)、預(yù)失真補償技術(shù)和“SBS”閾值控制技術(shù)。首先在激光器降噪技術(shù)方面。電光轉(zhuǎn)換器在高速運行的過程中會出現(xiàn)較大的噪音,要想滿足系統(tǒng)運行的相關(guān)要求,則需要對光纖鏈路的噪音加以降低至10dB~25dB。一般可利用降噪技術(shù),借助自動功率控制技術(shù)與自動溫度控制裝置等對芯片溫度的漂移和散失加以有效控制,從而降低系統(tǒng)與芯片的噪音[2]。此外在對鏈路的光反射加以降低時,可利用激光器加隔離器輸出、光纖活動結(jié)構(gòu)、熔接光接口等方式來保障激光器噪聲的性能,使噪音系統(tǒng)處于系統(tǒng)可接受的范圍。

        其次在預(yù)失真補償技術(shù)方面。該技術(shù)主要是模擬通信技術(shù),對各項參數(shù)具有十分嚴格的要求,如果電光調(diào)制器和動態(tài)范圍與相關(guān)要求不相符合,將會使得微波信號失真。一般電光轉(zhuǎn)換器在調(diào)制過程中需要以預(yù)失真補償技術(shù)和微波激光器為依據(jù),進行非線性調(diào)制,滿足傳輸系統(tǒng)的OIP2、OIP3、SFDR等指標。當前預(yù)失真補償技術(shù)主要是在相應(yīng)的頻道產(chǎn)生二階、三階、奇數(shù)階、偶數(shù)階等信號,并與非線性失真的大小相等、相位相反,有利于傳輸?shù)母咝浴?/p>

        最后在“SBS”閾值控制技術(shù)方面?!癝BS”閾值主要指的是在輸出光波波長的光調(diào)制信號功率達到1550mm后,則會導(dǎo)致噪音惡化與系統(tǒng)的非線性。激光器輸出過長的波長、過強的光功率和過窄的光譜時,都會產(chǎn)生該閾值,使光信號具有更遠的傳輸距離。值得注意的是,如果光譜過窄,則會降低色散的影響與波長的損害,促進光功率傳輸距離的增加。噪音惡化與系統(tǒng)非線性現(xiàn)象出現(xiàn)之后,系統(tǒng)的頻譜會產(chǎn)生雜散和高密度的噪音信號,無法有效滿足信號指標需求。目前主要解決措施就是利用電光調(diào)制器進行處理,對輸出光譜的寬度加以拓寬,從而保證光信號能夠傳輸更遠的距離。

        2 微波信號光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用

        2.1 具體應(yīng)用

        微波信號光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用主要可從以下四個方面進行分析:一是廣播電視信號傳輸方面。微波信號光纖傳輸技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用,其主要是以SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)單元為依據(jù),利用衛(wèi)星、光纖和微波等進行信號的傳輸,并通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理操作、交換傳輸和復(fù)接功能,有效檢測與動態(tài)維護傳輸信號。這樣能夠在一定程度上滿足信號傳輸交換的實際需求,擴大信號的覆蓋范圍和傳輸范圍,促進信號質(zhì)量和信號傳輸有效性的提高[3]??偠灾?,微波信號光纖傳輸技術(shù)具有較強的抗干擾能力和較大的通信容量,將其應(yīng)用于廣播電視的信號傳輸中,能夠以SDH傳輸網(wǎng)平臺為基礎(chǔ),借助微波光纖來滿足直播需求,便于工作人員的交流和溝通,有力推動廣播電視行業(yè)的發(fā)展。

        二是多數(shù)據(jù)連接方面。對于微波信號光纖傳輸系統(tǒng)而言,其每一根光纖線中都有一定數(shù)量的光纖線芯,從而便于天線的連接,促進建設(shè)費用的降低,有效解決多電纜之間存在的問題。將微波信號光纖傳輸技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用于多數(shù)據(jù)連接過程中,能夠有效實現(xiàn)信號傳輸中的多數(shù)據(jù)連接,強化技術(shù)應(yīng)用效果,有利于保護和調(diào)整信號的傳輸,促進信號傳輸質(zhì)量的提高。

        三是移動通信方面。在移動通信網(wǎng)絡(luò)信號傳輸過程中應(yīng)用微波信號光纖傳輸技術(shù),能夠?qū)⒅行幕景惭b在建筑物內(nèi)部,如大型超市和火車站等,從而提高傳輸系統(tǒng)的靈活程度與覆蓋范圍。此外,可利用分布形式安設(shè)天線,有效規(guī)避電磁干擾和信號失真現(xiàn)象,保證信號傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量。

        四是信號傳輸方面。在信號傳輸過程中應(yīng)用微波信號光纖傳輸技術(shù)時,能夠省略傳統(tǒng)的通信傳導(dǎo)天線,打破天線安裝在環(huán)境與地點上的限制,構(gòu)建科學(xué)合理的傳輸技術(shù)理念,提高信號的質(zhì)量。同時能夠在市區(qū)安裝相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)備,如信號調(diào)節(jié)器、變頻器和數(shù)學(xué)處理器等,便于工作人員快速處理事件,避免往返與辦公地點和天線之間的情況,有效節(jié)省時間,降低工作量。

        2.2 應(yīng)用優(yōu)勢

        對于微波信號光纖傳輸技術(shù)而言,其應(yīng)用優(yōu)勢可從三個方面加以著手:首先是該技術(shù)的傳輸信號具有更為廣泛的動態(tài)范圍,能夠保證系統(tǒng)的靈活程度與抗飽和度,避免重要信息的泄漏,保障信息的安全[4]。同時能夠?qū)π盘栯姶鸥蓴_的發(fā)生率加以降低,保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行,促進信號傳輸工作的順利實施。其次是該技術(shù)具有寬泛的寬帶,避免信號在長距離傳輸中出現(xiàn)失真現(xiàn)象,確保信號的正常傳輸。最后是該技術(shù)具有較低的耗材,適用于長距離的信號傳輸,并且其將天線和數(shù)據(jù)中心加以分析,保證了通信與偵測系統(tǒng)的隱蔽性及抗毀滅性。

        3 結(jié)束語

        綜上所述,微波信號光纖傳輸技術(shù)作為一種全新的通信技術(shù),其具有安全性強、大動態(tài)和低耗損等優(yōu)勢,在廣播電視信號傳輸、多數(shù)據(jù)連接、移動通信和信號傳輸?shù)确矫娴玫搅藦V泛的應(yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)不同信號的長距離傳輸,整體提高我國的經(jīng)濟水平和科技水平,促進電子通信事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此需要科學(xué)合理應(yīng)用該項技術(shù),為社會經(jīng)濟的發(fā)展服務(wù)。

        參考文獻

        [1]肖澤炳,孫立煒,林峰.微波信號光纖傳輸技術(shù)及其軍事應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012,2:32.

        [2]何煒.微波信號光纖傳輸技術(shù)與應(yīng)用[J].中國新通信,2012,19:52.

        [3]黃鋒鋒,呂春暉,姚軍,等.自動增益控制在微波信號光纖傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣西通信技術(shù),2014,2:40-42.

        [4]陳杰杰.電視信號的微波傳輸技術(shù)及應(yīng)用[J].中外企業(yè)家,

        2015,26:271.

        作者簡介:張劍文(1982-),男,白族,宣威,大專。

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