Блог

Во многих системах связи радиочастотные сигналы должны передаваться на десятки километров. На более низких частотах коаксиальные кабели всё ещё применимы, но при переходе в диапазон нескольких ГГц потери и помехи быстро становятся неприемлемыми.

Технология RFoF (радио по оптоволокну) решает эту проблему, напрямую модулируя радиочастотные сигналы на оптической несущей, передавая их по оптоволокну и восстанавливая на удалённом конце. Это сочетает в себе низкие потери и широкую полосу пропускания оптоволокна с простотой обхода дополнительных преобразований частоты.

Диапазон частот и характеристики связи

Типичный Модуль RFoF 6 ГГц Охватывает диапазон от 5 до 6000 МГц. Коэффициент усиления сквозной линии связи составляет около 22 дБ, а неравномерность АЧХ находится в пределах ±2,5 дБ во всем диапазоне. В более узком диапазоне 36 МГц неравномерность АЧХ может достигать ±0,25 дБ. Это важно для многочастотных или широкополосных сигналов, поскольку более плоская АЧХ снижает затраты на коррекцию.

Динамический диапазон и шум

Двумя ключевыми показателями для любой линии RFoF являются коэффициент шума (NF) и динамический диапазон без паразитных составляющих (SFDR).

• Коэффициент шума составляет около 16 дБ, что позволяет использовать слабые сигналы после транспортировки.
• SFDR составляет около 104 дБ·Гц^(2/3), что показывает, насколько хорошо линия связи может обрабатывать сильные и слабые сигналы одновременно без искажений.

Например, в полосе пропускания 10 МГц это соответствует эффективному динамическому диапазону порядка 70–80 дБ, что достаточно для большинства сценариев фронтального и спутникового приема.

Экологические и интерфейсные соображения

Эти модули обычно работают при температуре от –20 °C до +75 °C, а диапазон температур хранения составляет от –40 °C до +85 °C. В качестве интерфейсов используются оптические разъёмы FC/APC с возможностью выбора длины волны 1310 нм или 1550 нм. Напряжение питания обычно составляет 5 В при токе около 150 мА, что обеспечивает низкое энергопотребление и простоту интеграции.

Сценарии применения

• 5G/LTE Fronthaul: соединение базовых станций и удаленных радиочастотных устройств с малой задержкой и высокой пропускной способностью;
• Наземные станции спутниковой связи: передают высокочастотные сигналы от антенных площадок к диспетчерским пунктам;
• Сети CATV/HFC: замена коаксиального кабеля на больших расстояниях для уменьшения затухания;
• Научно-исследовательские учреждения: радиотелескопы и другие объекты, нуждающиеся в передаче малошумящих сигналов.

Заключение

RFoF не является универсальным решением, но когда частоты достигают гигагерцового диапазона, а расстояния достигают километров, оно даёт очевидные преимущества: широкую полосу пропускания, низкие потери и широкий динамический диапазон. Понимание баланса бюджета линии связи и параметров — ключ к построению надёжных систем.

Полные характеристики можно найти в технический паспорт.