RF和微波光纤设计指引.doc

毕业设计(论文)英文翻译译文 RF和微波光纤设计指引 院 （系）： 通信与信息工程系 专 业： 电子信息工程 RF和微波光纤设计指引 介绍 大概二十年以前，Agere系统公司通过其前辈开始发展和生产激光和检测器线性光纤的联系。这些电子元件组成部分连续不断地为了进入各种各样要求高保真，高频率，或者长途模拟和数字的信号的运输的系统。由于这广泛传播的使用和发展，八十年代末，这些系列产品通常被认为是标准的RF和微波组成部分不同的应用。 光纤的许多引人注意的优势使它被越来越广泛的应用。光纤设备的最主要的好处是其损失低。由于光的减弱的小于0.4 dB每公里，光纤传送的信号几乎可以传输数十公里并且仍然保持原来的输入的质量。 对于最实际的系统低的纤维损失也是独立的频率。用激光和检测器加速到18 GHz，联系能以他们原来的形式发送高频信号，无须改变或者为了一个系统的传输部分使他们数字化。因此，信号转化设备便可以闲置或者干脆不用，这样便可以节省一部分费用。 机械的灵活性节省了费用，同时，轻量级光纤电缆，大约只有1/25波导的重量的1/10coax。考虑到高的信号速率没有昂贵的建筑投资方面的支持。许多传播线能通过小的导管支持。光缆的布局更进一步被光纤的自然免疫性简化到电磁的干扰( EMI )。 不仅数目大的纤维能用电源电缆严紧地捆扎，他们也提供了一个独一的安全和电气隔离的传输路径。 纤维光学设备的巨大的优势首先使得他们在长的拖曳数字电讯中的广泛传播中被使用。按光纤通信的最基本的形式，从一种半导体激光器发射的光或者发光二极管发射的光通过一种纤维发送数字编码的信息到一个光电二极管。 通过比较，在线性的纤维光学系统中发展朗讯，光通过纤维发送的强度直接与输入的电流有关。然而这就对激光和光电二极管的质量有额外的要求，它在许多传送专断RF和微波信号应用中很重要。因此，目前有成千上万的Agere系统的传输器在被使用。 信息在这里提供检查基本的联系组成部分，与提供设计计算的一种综述与增益，带宽，噪音，动态的范围和失真有关。在光纤上的一段组成部分讨论一些主要参数，有波长，损失，弥散，反射，和极化和衰减。附加的信息评价光学隔离者，分发反馈激光和Fabry-Perot激光，和短的和长的波长传输。 线性的光纤的联系的主要的用法之一在传送或者收到电子设备和遥远的定位天线之间发送RF和微波信号。因为光纤链的灵活性，可能会为模拟或者数字的信号设计一些天线，包括军方和商业通信卫星，全球的定位卫星，遥感与追踪灯塔，或者无线细胞网络。另一种类型的链是光纤延迟线，装在一个包里的它包括一台传输器，一个接收器，和一个长的纤维。它可以提供长的延迟时间，高带宽，和低重量。 这些更高频率的RF和微波产品已从使用线性的光纤设备电缆电视的狂潮中间接地获益。在这里，纤维扩展TV信号的传输距离，改进他们的质量和系统可靠性，而当仅仅只有电缆时，甚至与采用的系统相比节省了费用。 基本的线性链接组分 原始的电子RF 信号。. 阻塞描述传输器，接收器，和光纤的一种基本的纤维光学链的图形 基本的联系应用和组成部分 光学传输器对于RF系统，分发反馈( DFB )激光用于对低噪音，高动态的范围应用，同时，Fabry-Perot激光不要求应用。这些激光的波长是1310纳米或者1550纳米。激光的光的强度被简化描述为图2中的光流( L-I)曲线。当激光二极管偏置电流比门限电流大时，ITH，光学的输出电流增加。模拟链与dc利用在这线性的地区的中间的激光的点的行为操作相比有优势。明显的，这个偏置电流因为Agere系统传输器把某一地方被放置为40 毫安和 90 mA之间。 门限电流在10 mA到30 mA之间变化。 图2.输入电流与输出电压 激光把电流改变成为可利用的光的效率可以用L－I曲线的斜率表示，这被叫做调制增益。对于典型的Agere系统激光，这直流调制增益根据模型的选择在0.02 W/A与A 0.3 W/A之间变化。 带宽变化很大程度上因为是通往光纤的光不同的连接方法。 调制增益有时也随着频率变化，因此它必须被指定是否是一种有特殊的价值的dc或者更高的频率增益。除激光二极管之外，传输器也包含各种各样的其它组成部分，根据具体应用或者综合标准的要求而定。 最基本的激光模块包装包含激光芯片，光纤，和阻抗匹配的电气设备，它们被密封在如图3所示的容器里。模块也可能包含一个监控激光电源的光电二极管，一个电热调节器，一台由温差产生电流( TE )的冷却器监控和控制激光温度，和一个光学的隔离器用来减少从纤维返回到激光器的反射光的数量。 图3. A1611A DFB激光模块 基本的激光模块，作为一替代部件虽然可供使用，但通常集成到一台完整的传输器中诸如凸缘爬升和插入的包装如图4所示。这些传输器也可能包括