RF ઓવર ફાઇબર સિસ્ટમનો પરિચય

RF ઓવર ફાઇબર સિસ્ટમનો પરિચય

ફાઇબર ઉપર RFમાઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સના મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગોમાંનું એક છે અને માઇક્રોવેવ ફોટોનિક રડાર, ખગોળશાસ્ત્રીય રેડિયો ટેલિફોટો અને માનવરહિત હવાઈ વાહન સંચાર જેવા અદ્યતન ક્ષેત્રોમાં અજોડ ફાયદા દર્શાવે છે.

ફાઇબર ઉપર RFROF લિંકમુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમીટર, ઓપ્ટિકલ રીસીવર અને ઓપ્ટિકલ કેબલથી બનેલું છે. આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમીટર: વિતરિત પ્રતિસાદ લેસરો (DFB લેસર) ઓછા-અવાજ અને ઉચ્ચ-ગતિશીલ શ્રેણીના કાર્યક્રમોમાં લાગુ કરવામાં આવે છે, જ્યારે FP લેસરોનો ઉપયોગ ઓછી આવશ્યકતાઓવાળા કાર્યક્રમોમાં થાય છે. આ લેસરોની તરંગલંબાઇ 1310nm અથવા 1550nm હોય છે.

ઓપ્ટિકલ રીસીવર: ઓપ્ટિકલ ફાઇબર લિંકના બીજા છેડે, રીસીવરના પિન ફોટોડાયોડ દ્વારા પ્રકાશ શોધી કાઢવામાં આવે છે, જે પ્રકાશને ફરીથી પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલ્સ: મલ્ટિમોડ ફાઇબરથી વિપરીત, સિંગલ-મોડ ફાઇબરનો ઉપયોગ રેખીય લિંક્સમાં થાય છે કારણ કે તેમના ઓછા વિક્ષેપ અને ઓછા નુકસાનને કારણે. 1310nm ની તરંગલંબાઇ પર, ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં ઓપ્ટિકલ સિગ્નલનું એટેન્યુએશન 0.4dB/km કરતા ઓછું હોય છે. 1550nm પર, તે 0.25dB/km કરતા ઓછું હોય છે.

ROF લિંક એક રેખીય ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ છે. રેખીય ટ્રાન્સમિશન અને ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશનની લાક્ષણિકતાઓના આધારે, ROF લિંકમાં નીચેના તકનીકી ફાયદા છે:

• અત્યંત ઓછું નુકસાન, ફાઇબર એટેન્યુએશન 0.4 dB/km કરતા ઓછું

• ઓપ્ટિકલ ફાઇબર અલ્ટ્રા-બેન્ડવિડ્થ ટ્રાન્સમિશન, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર નુકશાન આવર્તન પર આધારિત નથી.

આ લિંકમાં સિગ્નલ વહન ક્ષમતા/બેન્ડવિડ્થ વધુ છે, DC થી 40GHz સુધી

• એન્ટી-ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ટરફિયરન્સ (EMI) (ખરાબ હવામાનમાં સિગ્નલની કોઈ અસર નહીં)

• પ્રતિ મીટર ઓછી કિંમત • ઓપ્ટિકલ ફાઇબર વધુ લવચીક અને હળવા હોય છે, જે વેવગાઇડ્સના લગભગ 1/25 ભાગ અને કોએક્સિયલ કેબલ્સના 1/10 ભાગનું વજન ધરાવે છે.

• અનુકૂળ અને લવચીક લેઆઉટ (તબીબી અને યાંત્રિક ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ માટે)

ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમીટરની રચના અનુસાર, RF ઓવર ફાઇબર સિસ્ટમને બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે: ડાયરેક્ટ મોડ્યુલેશન અને એક્સટર્નલ મોડ્યુલેશન. ડાયરેક્ટ-મોડ્યુલેટેડ RF ઓવર ફાઇબર સિસ્ટમનું ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમીટર ડાયરેક્ટ-મોડ્યુલેટેડ DFB લેસર અપનાવે છે, જેમાં ઓછી કિંમત, નાના કદ અને સરળ એકીકરણના ફાયદા છે, અને તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, ડાયરેક્ટ-મોડ્યુલેટેડ DFB લેસર ચિપ દ્વારા મર્યાદિત, ડાયરેક્ટ-મોડ્યુલેટેડ RF ઓવર ફાઇબર ફક્ત 20GHz થી નીચેના ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં જ લાગુ કરી શકાય છે. ડાયરેક્ટ મોડ્યુલેશનની તુલનામાં, બાહ્ય મોડ્યુલેશન RF ઓવર ફાઇબર ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમીટર સિંગલ-ફ્રિક્વન્સી DFB લેસર અને ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરથી બનેલું છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર ટેકનોલોજીની પરિપક્વતાને કારણે, બાહ્ય મોડ્યુલેશન RF ઓવર ફાઇબર સિસ્ટમ 40GHz કરતા વધુ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં એપ્લિકેશનો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. જો કે, ઉમેરાને કારણેઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર, સિસ્ટમ વધુ જટિલ છે અને એપ્લિકેશન માટે અનુકૂળ નથી. ROF લિંક ગેઇન, નોઇઝ ફિગર અને ડાયનેમિક રેન્જ એ ROF લિંક્સના મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો છે, અને ત્રણેય વચ્ચે ગાઢ જોડાણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓછા અવાજનો આંકડો એટલે મોટી ગતિશીલ શ્રેણી, જ્યારે ઉચ્ચ ગેઇન ફક્ત દરેક સિસ્ટમ માટે જરૂરી નથી, પરંતુ સિસ્ટમના અન્ય પ્રદર્શન પાસાઓ પર પણ વધુ અસર કરે છે.