楊建梅

（山西廣播電視無線管理中心太原微波站，太原 030001）

微波技術(shù)誕生已久，目前已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)角落當(dāng)中，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，該技術(shù)的發(fā)展遭遇了瓶頸，在長(zhǎng)距離傳輸中的損耗嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了高頻擴(kuò)展。與此同時(shí)，光纖技術(shù)成為時(shí)代發(fā)展的前沿技術(shù)，將其與微波技術(shù)相結(jié)合，通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同創(chuàng)造出一個(gè)廣闊的平臺(tái)，充分符合當(dāng)今時(shí)代在信息傳播方面的新需求。

1 微波信號(hào)光纖傳輸技術(shù)

1.1 概念

微波通信主要是指波長(zhǎng)為1mm到1m之間的電磁波進(jìn)行通信，這個(gè)波長(zhǎng)范圍也被稱為是微波。此類通信模式無需固體介質(zhì)的加入，當(dāng)滿足兩點(diǎn)之間直線距離、內(nèi)部不存在障礙時(shí)便能夠?qū)崿F(xiàn)通信，并且具有質(zhì)量高、容量大、傳輸距離遠(yuǎn)等特征，在國(guó)家通信網(wǎng)中得到廣泛地應(yīng)用，同時(shí)也被應(yīng)用到各種專用通信網(wǎng)當(dāng)中。

1.2 優(yōu)勢(shì)

微波信號(hào)光纖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分顯著：（1）材料的消耗度低，信號(hào)傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)，由于數(shù)據(jù)中心和天線分別處于獨(dú)立狀態(tài)，這將使偵測(cè)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗毀滅性與隱蔽性；（2）帶寬較寬，在遠(yuǎn)距離傳輸過程中，通信的傳輸能夠暢通無阻，保障信號(hào)的真實(shí)性；（3）信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較大，能夠充分滿足系統(tǒng)特性、靈敏度、抗飽和度等多個(gè)方面的需求，使信息變得更加真實(shí)、全面和具體；（4）信息保密性強(qiáng)，信息的安全性得到有效保障，確保信號(hào)不會(huì)受到電磁干擾，防止信息泄漏，使系統(tǒng)能夠始終處于安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)[1]。

2 微波光纖傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)

微波光纖傳輸系統(tǒng)的誕生與應(yīng)用離不開核心技術(shù)的支撐，主要包括預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)、SBS閾值控制技術(shù)、激光器降噪技術(shù)，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)

由于微波傳輸技術(shù)主要通過模擬調(diào)制的方式實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)上屬于模擬通信技術(shù)，因此對(duì)于調(diào)制器的范圍、線性等方面存在嚴(yán)格要求，不然很容易對(duì)信號(hào)的真實(shí)性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。但事實(shí)上，電光轉(zhuǎn)換器特性的調(diào)制具有非線性屬性，例如，LiNbO3調(diào)制器具有COS函數(shù)關(guān)系，激光器具有中間線性特征，而兩側(cè)則是X2關(guān)系，因此需要采用預(yù)失真補(bǔ)償技術(shù)的方式，使系統(tǒng)所得到的SFDR、OIP2等指標(biāo)處于最佳狀態(tài)。現(xiàn)階段，在補(bǔ)償技術(shù)中使用最為普遍的一種便是多項(xiàng)式技術(shù)，對(duì)于相應(yīng)的頻段來說，其產(chǎn)生的偶數(shù)階與二階等失真信號(hào)，與激光器自身具有的失真大小一致，在相位方面則恰好相反，因此能夠做到相互抵消，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的高線性傳輸。

主要的工作原理為：在經(jīng)過分離器A對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行分離后，其中大多數(shù)能量將被輸送到主通道當(dāng)中，少數(shù)部分被輸送到副通道當(dāng)中，然后經(jīng)過分離器B作用后，使副通道1中的非線性產(chǎn)生二階失真電信號(hào)，而副通道2中的非線性產(chǎn)生的失真則與固有的失真幅度一致，在相位上恰恰相反。衰退器的主要作用在于對(duì)信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)整；而相位之間的關(guān)系則是依靠對(duì)主通道當(dāng)中的時(shí)延進(jìn)行調(diào)整，使其能夠與副通道當(dāng)中的時(shí)延有效匹配。對(duì)預(yù)失真補(bǔ)償電路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)主要作用在于使調(diào)制器中的線性程度提升10～20dB。

2.2 激光器降噪技術(shù)

由于轉(zhuǎn)換器自身具有較大的噪聲，使1～18GHz頻段中的噪聲達(dá)到40～55dB，因此需要將光纖鏈路當(dāng)中的噪聲降低，使其能夠與系統(tǒng)中的相關(guān)規(guī)定相符合，通常情況下，鏈路的噪聲被控制在1025dB即可。對(duì)于系統(tǒng)降噪來說，最為行之有效的操作為：利用APC技術(shù)、ATC技術(shù)使激光器芯片中的溫度得到有效的抑制，然后使RIN噪聲降低，并且借助熔接光的接口，使用APC模式接口，使鏈路中的光反射得到顯著的降低，減少光反射對(duì)于激光器中噪聲產(chǎn)生的影響，進(jìn)而充分符合系統(tǒng)對(duì)于此方面的規(guī)定[2]。

2.3 SBS閾值控制技術(shù)

對(duì)SBS閾值產(chǎn)生影響的因素包括較長(zhǎng)的長(zhǎng)波、較高的光功率以及較窄的光譜，上述三種情況主要是通過增加光信號(hào)之間的傳輸距離，減少色散對(duì)其的影響等方式，使長(zhǎng)波的損耗降低、光功率的傳輸距離增加，但是上述方式均難以充分符合非線性的相關(guān)要求，進(jìn)而很容易產(chǎn)生了SBS閾值問題。SBS閾值主要是指輸出波長(zhǎng)的光信號(hào)功率超出特定的閾值以后，系統(tǒng)中的非線性與噪聲產(chǎn)生了顯著的變化。從頻譜方面來看，噪聲的功率譜十分密集，其中包含的雜散信號(hào)的指標(biāo)都在發(fā)生較大的變化?，F(xiàn)階段，對(duì)此問題可以采取的措施主要是借助調(diào)制器的力量，對(duì)相位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其傳輸出的光譜能夠適當(dāng)?shù)牡玫酵卣?，在?duì)SBS閾值與色散等進(jìn)行有效的優(yōu)化和處理，使其能夠最大限度的是光信號(hào)的傳輸距離得到顯著增加。

3 結(jié)束語

綜上所述，微波光纖傳輸技術(shù)作為一種新興技術(shù)，目前已經(jīng)受到了社會(huì)上的廣泛關(guān)注。由于其與以往通信技術(shù)相比來看，具有較低的損耗、動(dòng)態(tài)性較強(qiáng)、安全保密性較好等特征，使其在各個(gè)頻段的信號(hào)傳輸過程中得到廣泛應(yīng)用，如今其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到了電子系統(tǒng)、商用、軍用等多個(gè)領(lǐng)域的通信當(dāng)中，未來的發(fā)展前景也將十分的光明和美好。