光纖通信在廣播射頻信號(hào)接收傳輸中的運(yùn)用

時(shí)間:2022-07-12 10:07:51

導(dǎo)語:光纖通信在廣播射頻信號(hào)接收傳輸中的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

光纖通信在廣播射頻信號(hào)接收傳輸中的運(yùn)用

摘要:隨著城市的不斷擴(kuò)張,廣播監(jiān)測臺(tái)站周邊收測環(huán)境不斷惡化,天線場地選擇困難亟待解決。本文主要研究運(yùn)用光纖通信傳輸技術(shù),較遠(yuǎn)距離傳輸廣播射頻信號(hào),實(shí)現(xiàn)天線場地與監(jiān)測臺(tái)站分離,解決廣播監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際困難。

關(guān)鍵詞:廣播射頻信號(hào);光纖通信;遠(yuǎn)距離傳輸

1概述

在傳統(tǒng)的廣播監(jiān)測臺(tái)站建設(shè)中,廣播射頻信號(hào)傳輸大多使用射頻同軸電纜作為饋線。由于同軸電纜傳輸損耗大,長距離傳輸會(huì)造成信號(hào)強(qiáng)度的很大衰減,不能保證監(jiān)測的信號(hào)質(zhì)量,故廣播射頻信號(hào)接收天線與收信終端之間的距離受到極大限制,多數(shù)天線架設(shè)在臺(tái)站內(nèi)。廣播射頻信號(hào)接收天線位置環(huán)境要求與高層建筑、架空電力線、架空通信線路、公路等應(yīng)有保護(hù)間距,而隨著城市發(fā)展不斷外擴(kuò),許多廣播監(jiān)測臺(tái)站周邊高樓林立,公路網(wǎng)交錯(cuò),收測環(huán)境不斷惡化,已無法達(dá)到廣播射頻信號(hào)接收天線架設(shè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),如何選擇好的天線場地以保證收測質(zhì)量迫在眉睫。近年來,光纖通信已成為寬帶接入的一種主流方式。光纖通信具有頻帶寬、損耗低、成本低、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。利用光纜替代射頻同軸電纜,可以將廣播射頻信號(hào)傳輸距離延長至20公里以上,這就為在距離監(jiān)測臺(tái)站較遠(yuǎn)的地點(diǎn)架設(shè)廣播射頻信號(hào)接收天線,實(shí)現(xiàn)天線場地與監(jiān)測臺(tái)站分離提供了可能。

2廣播射頻信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)

廣播射頻信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)端天線場區(qū)、光纜、監(jiān)測臺(tái)站機(jī)房三部分組成.2.1遠(yuǎn)端天線場區(qū)天線區(qū)的固定天線一般是無源天線,系統(tǒng)主要由天線體、同軸電纜和光發(fā)射機(jī)組成。天線體接收的廣播射頻信號(hào)通過同軸電纜傳輸?shù)焦獍l(fā)射機(jī),在光發(fā)射機(jī)內(nèi)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換,再耦合到光纖中去傳輸。可轉(zhuǎn)動(dòng)天線系統(tǒng)則在此基礎(chǔ)上增加了轉(zhuǎn)臺(tái)及供電電源、控制線及光收發(fā)器等設(shè)備。天線體接收的廣播射頻信號(hào)同樣是通過同軸電纜傳輸?shù)焦獍l(fā)射機(jī),在光發(fā)射機(jī)內(nèi)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換,再耦合到光纖中去傳輸??刂妻D(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的半雙工RS485信號(hào)則是通過光收發(fā)器,實(shí)現(xiàn)與監(jiān)測臺(tái)站控制計(jì)算機(jī)的交互。

2.2光纜

由于天線場區(qū)一般架有多副天線,每副天線的接收信號(hào)和控制信號(hào)均需各自占用一根光纖,為節(jié)省鋪設(shè)和維護(hù)成本,應(yīng)將盡可能多的光纖熔接到同一根光纜上,傳輸回監(jiān)測臺(tái)站機(jī)房內(nèi)。

2.3機(jī)房室內(nèi)設(shè)備

天線區(qū)光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)經(jīng)過光纜傳輸回監(jiān)測臺(tái)站機(jī)房后,需通過光接收機(jī)轉(zhuǎn)換回廣播射頻信號(hào),并傳輸至天線共用器,以供廣播接收機(jī)解調(diào)。控制信號(hào)則需通過機(jī)房端的光收發(fā)器轉(zhuǎn)換回RS485信號(hào),并傳輸至控制計(jì)算機(jī),以實(shí)現(xiàn)天線轉(zhuǎn)臺(tái)的控制。

3關(guān)鍵技術(shù)

3.1光纖傳輸技術(shù)

由于光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),在兩種介質(zhì)的交界面處會(huì)產(chǎn)生折射和反射,折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時(shí),折射光會(huì)消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射。光纖通信傳輸正是基于光的全反射原理實(shí)現(xiàn)的。同軸電纜傳輸較低頻段的射頻信號(hào),每公里的損耗都在幾+dB以上,而且頻率越高,損耗越大,相比之下,光纖每公里的損耗都在1dB以下。而且光纖的基本成分是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場的影響,故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。正因?yàn)楣庠诠饫w的傳導(dǎo)損耗小、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn),采用高速率光調(diào)制傳輸技術(shù)進(jìn)行光信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸,能夠?qū)崿F(xiàn)全波頻段內(nèi)所有信號(hào)長距離無損傳輸。

3.2光端機(jī)收發(fā)技術(shù)

光發(fā)射機(jī):在光發(fā)射端,廣播射頻信號(hào)經(jīng)過輸入匹配電路、放大驅(qū)動(dòng)電路后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),進(jìn)入電/光轉(zhuǎn)換模塊,在光控電路和溫控電路的控制下轉(zhuǎn)換成已調(diào)光信號(hào),耦合到光纖去傳輸。光接收機(jī):接收光纖傳輸來的光信號(hào),經(jīng)光/電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),但此時(shí)信號(hào)強(qiáng)度很弱,需經(jīng)由放大電路放大到足夠電平,再經(jīng)過輸出匹配電路輸出廣播射頻信號(hào),供廣播接收機(jī)解調(diào)。

4結(jié)束語

廣播射頻信號(hào)光纖傳輸技術(shù)是實(shí)現(xiàn)廣播射頻信號(hào)透明引接的寬帶光纖傳輸技術(shù)。經(jīng)過多方測試,通過光纖通信傳輸技術(shù)傳輸?shù)男盘?hào)與直接測量的廣播射頻信號(hào)圖形基本一致,滿足廣播射頻信號(hào)大動(dòng)態(tài)的需求,為廣播射頻信號(hào)接收天線提供一種高質(zhì)量、遠(yuǎn)距離、低成本的信號(hào)傳輸手段。為真正實(shí)現(xiàn)天線場區(qū)與廣播監(jiān)測臺(tái)站分離,將天線場地架設(shè)在遠(yuǎn)離不良電磁環(huán)境的空曠地帶,滿足廣播監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)需要,提供了較好的解決方案。

作者:魏朝暉 單位:內(nèi)蒙古新聞出版廣電局監(jiān)管中心

參考文獻(xiàn):

[1]肖志力,王東權(quán).短波射頻接收信號(hào)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究和實(shí)現(xiàn)[J],軍事通信技術(shù),2009.6,30(2),67-69