桂工光纤通信第四.ppt

4.4 光纤放大器及其在光纤通信系统中的应用 独立喇曼宽带放大器 4.4 光纤放大器及其在光纤通信系统中的应用 RFA+EDFA混合放大器 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 1 ROF系统的关键技术 2 ROF技术的主要应用 3 光载毫米波产生技术 光载毫米波传输技术 移动通信 智能交通与车载通信 室内覆盖 卫星通信 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 1 ROF系统的关键技术 2 ROF技术的主要应用 3 光载毫米波产生技术 光载毫米波传输技术 移动通信 智能交通与车载通信 室内覆盖 卫星通信 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 无线通信在低频区域的频谱资源日趋紧张。为了避免在低频区域的出现频谱拥塞，利用高频区域的毫米波成为一种必然选择。 毫米波(30-300GHz)无线通信系统具有传输容量大、设备轻便和抗干扰能力强的优点，能够支持各种超宽带业务，是无线通信突破微波频段向更高频段发展的一个重要方向，近几年来受到学界广泛的关注。 但是，毫米波信号在空气中传输的损耗很大，很难实现长距离信息传送。所以，用光纤通信来承载毫米波的光载无线技术应运而生。 它结合了无线通信和光纤通信的优势，利用光纤链路传输射频信号(Radio-Over-Fiber, ROF)。光纤提供了足够高的容量和带宽，而射频技术使得宽带数据可以以最快的速度和廉价的方式传送给终端用户，因此光载无线通信技术综合了射频系统与光纤技术两者的优点，具有广阔的应用前景。 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 典型的ROF系统结构 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 1 ROF系统的关键技术 2 ROF技术的主要应用 3 光载毫米波产生技术 光载毫米波传输技术 移动通信 智能交通与车载通信 室内覆盖 卫星通信 4.5 无线光载技术 ROF系统的关键技术 光载毫米波产生技术 光载毫米波产生技术的基本原理都是通过两个不同频率成分的光波在平方律探测器中进行拍频，从而产生频率为参与拍频的两光波频率之差的射频（或微波）信号。 4.5 无线光载技术 ROF系统的关键技术 基于相位调制器或强度调制器结合光学滤波毫米波的方法 4.5 无线光载技术 ROF系统的关键技术 光载毫米波传输技术 在ROF系统中，色散对系统的传输性能有着重要影响。但与普通的基带传输系统不同，色散不仅会导致脉冲展宽，码间干扰，而且还会造成所产生射频信号的功率的周期性衰落。 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 在小信号调制的情况下，射频或中频信号对光波进行强度调制后，通常为双边带调制。 强度调制器输出的光场通常可以写为： 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 如果忽略光纤中的损耗和非线性效应，产生的光射频双边带信号在光纤中传输时的光场为： 其中 、 、 分别为载波与一阶下边带、一阶上边带的传输常数。 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 一阶下边带和上边带的传输常数可以利用泰勒级数在载波频率 处展开： 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 当光波进入平方律光电探测器后，其产生的光电流形式为: R为光电探测器的响应度，E(t)为光波对应的光场。 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 这样，经光纤传输后，载波、两个一阶边带会在平方律探测器中进行拍频，产生的光电流为： 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 由上式可知，一次谐波信号光电流对应的幅度为： 如果假设负载的电阻为，则光电探测器输出的一次谐波信号的功率为： 4.5 无线光载技术 光载毫米波传输技术 由上式可知，产生的一次谐波射频信号的功率随传输距离呈周期性地衰落。 在传输距离为 处取最大值； 在传输距离为 处则为零； 衰落周期为： 衰落周期与电驱动信号的频率平方成反比，频率越大，产生的电信号功率衰落周期越短，色散致功率衰落效应越明显。 4.5 无线光载技术 无线光载技术简介 1 ROF系统的关键技术 2 ROF技术的主要应用 3 光载毫米波产生技术 光载毫米波传输技术 移动通信 智能交通与车载通信 室内覆盖 卫星通信 4.5 无线光载技术 ROF技术的主要应用 移动通信 利用ROF技术可以简化基站功能，同时减少中心站的数量，从而使得具有众多基站的移动通信系统与网络成本大大降低。ROF系统采用微单元(基站尺寸很小)的方式覆盖，在各个微单元中射频波频率可重用，频率重用大大提高了系统的容量。