फाइबर पर आरएफ प्रणाली का परिचय

फाइबर पर आरएफ प्रणाली का परिचय

फाइबर पर आरएफमाइक्रोवेव फोटोनिक्स के महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक है और माइक्रोवेव फोटोनिक रडार, खगोलीय रेडियो टेलीफोटो और मानव रहित हवाई वाहन संचार जैसे उन्नत क्षेत्रों में अद्वितीय लाभ दर्शाता है।

फाइबर पर आरएफआरओएफ लिंकयह मुख्य रूप से ऑप्टिकल ट्रांसमीटर, ऑप्टिकल रिसीवर और ऑप्टिकल केबल से बना होता है। जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।

ऑप्टिकल ट्रांसमीटर: वितरित फीडबैक लेज़र (डीएफबी लेजर) का उपयोग कम शोर और उच्च गतिशील रेंज वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जबकि एफपी लेज़र का उपयोग कम आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है। इन लेज़रों की तरंगदैर्ध्य 1310nm या 1550nm होती है।

ऑप्टिकल रिसीवर: ऑप्टिकल फाइबर लिंक के दूसरे छोर पर, रिसीवर के पिन फोटोडायोड द्वारा प्रकाश का पता लगाया जाता है, जो प्रकाश को वापस करंट में परिवर्तित करता है।

ऑप्टिकल केबल: मल्टीमोड फाइबर के विपरीत, सिंगल-मोड फाइबर का उपयोग उनके कम फैलाव और कम क्षति के कारण रैखिक लिंक में किया जाता है। 1310nm तरंगदैर्ध्य पर, ऑप्टिकल फाइबर में ऑप्टिकल सिग्नल का क्षीणन 0.4dB/km से कम होता है। 1550nm पर, यह 0.25dB/km से कम होता है।

आरओएफ लिंक एक रैखिक संचरण प्रणाली है। रैखिक संचरण और ऑप्टिकल संचरण की विशेषताओं के आधार पर, आरओएफ लिंक के निम्नलिखित तकनीकी लाभ हैं:

• अत्यंत कम हानि, फाइबर क्षीणन 0.4 dB/km से कम

• ऑप्टिकल फाइबर अल्ट्रा-बैंडविड्थ ट्रांसमिशन, ऑप्टिकल फाइबर हानि आवृत्ति से स्वतंत्र है

लिंक में उच्च सिग्नल वहन क्षमता/बैंडविड्थ है, जो DC से 40GHz तक है

• विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप रोधी (ईएमआई) (खराब मौसम में सिग्नल पर कोई प्रभाव नहीं)

• प्रति मीटर कम लागत • ऑप्टिकल फाइबर अधिक लचीले और हल्के होते हैं, इनका वजन वेवगाइड का लगभग 1/25 और कोएक्सियल केबल का 1/10 होता है

• सुविधाजनक और लचीला लेआउट (चिकित्सा और यांत्रिक इमेजिंग प्रणालियों के लिए)

ऑप्टिकल ट्रांसमीटर की संरचना के अनुसार, आरएफ ओवर फाइबर सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: प्रत्यक्ष मॉड्यूलेशन और बाहरी मॉड्यूलेशन। डायरेक्ट-मॉड्यूलेटेड आरएफ ओवर फाइबर सिस्टम का ऑप्टिकल ट्रांसमीटर डायरेक्ट-मॉड्यूलेटेड डीएफबी लेजर को अपनाता है, जिसमें कम लागत, छोटे आकार और आसान एकीकरण के फायदे हैं, और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। हालांकि, डायरेक्ट-मॉड्यूलेटेड डीएफबी लेजर चिप द्वारा सीमित, डायरेक्ट-मॉड्यूलेटेड आरएफ ओवर फाइबर केवल 20GHz से नीचे आवृत्ति बैंड में लागू किया जा सकता है। डायरेक्ट मॉड्यूलेशन की तुलना में, बाहरी मॉड्यूलेशन आरएफ ओवर फाइबर ऑप्टिकल ट्रांसमीटर एक एकल-आवृत्ति डीएफबी लेजर और एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर से बना होता है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर तकनीक की परिपक्वता के कारण, बाहरी मॉड्यूलेशन आरएफ ओवर फाइबर सिस्टम 40GHz से अधिक आवृत्ति बैंड में अनुप्रयोगों को प्राप्त कर सकता है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर, यह प्रणाली अधिक जटिल है और अनुप्रयोग के लिए अनुकूल नहीं है। आरओएफ लिंक गेन, नॉइज़ फ़िगर और डायनेमिक रेंज आरओएफ लिंक के महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं, और इन तीनों के बीच घनिष्ठ संबंध है। उदाहरण के लिए, कम नॉइज़ फ़िगर का अर्थ है एक बड़ी डायनेमिक रेंज, जबकि उच्च गेन न केवल प्रत्येक प्रणाली के लिए आवश्यक है, बल्कि प्रणाली के अन्य प्रदर्शन पहलुओं पर भी अधिक प्रभाव डालता है।