射頻微波信號在光纖中傳輸及處理技術的研究

吳志亮

摘 要：信息技術快速發(fā)展，微波信號呈現(xiàn)出越來越明顯的問題。在長距離的傳輸中，微波傳輸會有很大的損耗，寬帶近乎無窮，因此需要將微波射頻與光電子傳輸處理技術相結合，使得射頻微波信號能夠有更為廣泛的應用。本文就射頻微波信號在光纖中傳輸及處理技術進行簡要的闡述與分析。

關鍵詞：射頻微波信號 光纖 傳輸 處理技術

現(xiàn)如今微波射頻信號與光電子傳輸處理工程密切聯(lián)系，微波光子學實現(xiàn)了良好的發(fā)展。微波光子學能夠使得傳統(tǒng)電子在光學中的損耗問題得以有效地解決，并能夠凸顯其性能上的優(yōu)勢作用。光電子學與射頻微波信號、光纖接入技術相結合，通過射頻信號光纖傳輸技術，使得通信技術實現(xiàn)更快的發(fā)展，并減少成本的消耗。

一、微波信號光學概述分析

微波信號光學其實就是在微波信號頻段分析研究和應用光子學器件，也就是對微波以及光波的相關學科內容進行研究。最開始的研究技術主要是對光源的調劑、介質的傳輸以及光學的可控和探測技術。近些年來，電子工程、軍事領域以及光通信領域中開始廣泛的應用微波信號光波，微波光子學實現(xiàn)了集成化、高頻化以及低成本的發(fā)展。光纖傳播射頻微波信號的損耗比較小，寬帶大，在對信號進行處理時，能夠給射頻信號提供很長的時間，保證光纖中，射頻微波信號能夠為信號處理提供采樣率，使抗電磁干擾的能力得到提升。特別是在射頻微波信號變頻處理、濾波處理以及轉換數(shù)據(jù)時，出現(xiàn)的ROF傳輸微波信號，[1]能夠使信號傳輸技術以及系統(tǒng)實現(xiàn)更加成熟的

發(fā)展。

二、射頻微波信號光學處理分析

2.1 ROF傳輸系統(tǒng)

光纖無限ROF傳輸系統(tǒng)能夠將優(yōu)秀的交互式寬帶多媒體服務提供給移動互聯(lián)以及無限介入網絡，這種系統(tǒng)主要包括三部分，即復雜射頻微波信號處理中心站，傳輸射頻微波信號光纖網絡以及光電轉換和接受發(fā)射無線基點。這種系統(tǒng)與軟件工程“云”的原理極為類似，ROF傳輸系統(tǒng)中，[2]射頻微波信號通過中心站將信號傳輸?shù)讲煌c中，不同基點利用光纖網絡實現(xiàn)信號的無線接收與發(fā)射?；c接收與發(fā)射時不需要轉變頻率，一般在中心站對信號進行處理，并實現(xiàn)不同基點共享信號，中心站與基點能夠相互聯(lián)系，并實現(xiàn)共享，使不同速率數(shù)據(jù)間的傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn)，使網絡資源的使用頻率得到提升，對資源進行動態(tài)化管理，減少網絡的維護、安裝成本支出，實現(xiàn)網絡的有效升級更新。這種技術在未來將有很好的發(fā)展前景，如寬帶接入、車載通信以及移動通信等方面。

2.2光纖傳輸中射頻微波信號的優(yōu)勢分析

射頻微波信號光纖傳輸是光纖無限系統(tǒng)中最為直接的系統(tǒng)鏈路結，并且不會受到光纖色散效應，雙邊帶調制技術滿足系統(tǒng)應用需要。射頻微波信號光纖傳輸技術能夠將射頻微波與光纖通信的優(yōu)勢結合起來。射頻微波信號能夠進行信息的遠距離傳輸，使天線與中心數(shù)據(jù)相分離，減少損耗，使得通信增強。寬帶能夠使各種通信以及電子信號真實的遠距離傳輸。90dB信號范圍中，這種射頻信號光纖傳輸技術能夠同時顧及到系統(tǒng)的靈敏性，[3]不會因為是信息的遠距離傳輸就造成信息的損失。最為重要的就是光纖傳輸能夠更加安全，信號不會出現(xiàn)泄露的問題，不會受到周邊電磁環(huán)境的干擾和影響，其穩(wěn)定性和可靠性是比較高的。此外，當前西方發(fā)達國家使用的MMF網絡和成熟的微波器件技術，使得射頻微波信號光纖傳輸技術得以有效地實施。

三、光纖傳輸中射頻微波信號的應用情況分析

傳輸信號中，通過射頻微波信號光纖傳輸技術能夠使得傳統(tǒng)的相控陣天線特定傳輸方向微波的不足得以有效地解決，將相控陣天線雷達的大小縮小，減輕重量，使得損失能夠降低。通過不同長度光纖的分布實現(xiàn)不同通道的轉移，在距離天線比較遠的地區(qū)建設地面數(shù)據(jù)控制中心，在城市郊區(qū)中安裝天線場地，能夠使信號增強，城市中安裝數(shù)據(jù)處理設施以及調解器能夠為生活提供更大的便利。此外，由于射頻微波信號光纖傳輸技術能夠抗電磁干擾，數(shù)據(jù)連接的安全性比較好，能夠快速、大范圍的測量微波信號，因此在軍事以及國防等領域中得到了廣泛的應用。此外這種技術也可以在商場、車站、機場等中建立中心數(shù)據(jù)的控制點，形成分布式的光纖系統(tǒng)，使得信號質量得到提升。在醫(yī)學領域中，射頻微波信號可以用于光學活性組織檢查、光學分子成像等中。

結束語：總而言之，射頻微波信號在光纖傳輸處理技術中得到了很好的應用與關注，這是一種新興的通信技術。由于射頻微波光纖技術損耗比較少，寬帶大，安全以及保密性比較高，因此在傳輸不同頻段信息，移動通信、電子對抗等領域中能夠得到很好的應用，并且有著良好的發(fā)展前景。

參考文獻：

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[2] 趙尚弘，李勇軍，朱子行，趙衛(wèi)虎，侯睿，楚興春. 星上微波光子技術應用研究進展[J].空間電子技術，2012，04：14-27.

[3] 王旭，韓海燕，聶奎營，袁素芳，馮志榮，胡總華. 光纖干涉器中的微波頻率響應[J]. 河南師范大學學報（自然科學版），2010，02：63-66.