微波信号光纤传输技术探讨

杨建梅

（山西广播电视无线管理中心太原微波站，太原 030001）

微波技术诞生已久，目前已经渗透到社会的各个角落当中，但是随着时代的发展，该技术的发展遭遇了瓶颈，在长距离传输中的损耗严重，严重制约了高频扩展。与此同时，光纤技术成为时代发展的前沿技术，将其与微波技术相结合，通过强强联手，共同创造出一个广阔的平台，充分符合当今时代在信息传播方面的新需求。

1 微波信号光纤传输技术

1.1 概念

微波通信主要是指波长为1mm到1m之间的电磁波进行通信，这个波长范围也被称为是微波。此类通信模式无需固体介质的加入，当满足两点之间直线距离、内部不存在障碍时便能够实现通信，并且具有质量高、容量大、传输距离远等特征，在国家通信网中得到广泛地应用，同时也被应用到各种专用通信网当中。

1.2 优势

微波信号光纤技术的优势十分显著：（1）材料的消耗度低，信号传输的距离较远，由于数据中心和天线分别处于独立状态，这将使侦测系统与通信系统具有较强的抗毁灭性与隐蔽性；（2）带宽较宽，在远距离传输过程中，通信的传输能够畅通无阻，保障信号的真实性；（3）信号动态范围较大，能够充分满足系统特性、灵敏度、抗饱和度等多个方面的需求，使信息变得更加真实、全面和具体；（4）信息保密性强，信息的安全性得到有效保障，确保信号不会受到电磁干扰，防止信息泄漏，使系统能够始终处于安全稳定的工作状态[1]。

2 微波光纤传输的核心技术

微波光纤传输系统的诞生与应用离不开核心技术的支撑，主要包括预失真补偿技术、SBS阈值控制技术、激光器降噪技术，具体体现在以下几个方面。

2.1 预失真补偿技术

由于微波传输技术主要通过模拟调制的方式实现，其本质上属于模拟通信技术，因此对于调制器的范围、线性等方面存在严格要求，不然很容易对信号的真实性产生严重影响。但事实上，电光转换器特性的调制具有非线性属性，例如，LiNbO3调制器具有COS函数关系，激光器具有中间线性特征，而两侧则是X2关系，因此需要采用预失真补偿技术的方式，使系统所得到的SFDR、OIP2等指标处于最佳状态。现阶段，在补偿技术中使用最为普遍的一种便是多项式技术，对于相应的频段来说，其产生的偶数阶与二阶等失真信号，与激光器自身具有的失真大小一致，在相位方面则恰好相反，因此能够做到相互抵消，进而实现微波信号的高线性传输。

主要的工作原理为：在经过分离器A对射频信号进行分离后，其中大多数能量将被输送到主通道当中，少数部分被输送到副通道当中，然后经过分离器B作用后，使副通道1中的非线性产生二阶失真电信号，而副通道2中的非线性产生的失真则与固有的失真幅度一致，在相位上恰恰相反。衰退器的主要作用在于对信号的幅度进行调整；而相位之间的关系则是依靠对主通道当中的时延进行调整，使其能够与副通道当中的时延有效匹配。对预失真补偿电路进行合理设计主要作用在于使调制器中的线性程度提升10～20dB。

2.2 激光器降噪技术

由于转换器自身具有较大的噪声，使1～18GHz频段中的噪声达到40～55dB，因此需要将光纤链路当中的噪声降低，使其能够与系统中的相关规定相符合，通常情况下，链路的噪声被控制在1025dB即可。对于系统降噪来说，最为行之有效的操作为：利用APC技术、ATC技术使激光器芯片中的温度得到有效的抑制，然后使RIN噪声降低，并且借助熔接光的接口，使用APC模式接口，使链路中的光反射得到显著的降低，减少光反射对于激光器中噪声产生的影响，进而充分符合系统对于此方面的规定[2]。

2.3 SBS阈值控制技术

对SBS阈值产生影响的因素包括较长的长波、较高的光功率以及较窄的光谱，上述三种情况主要是通过增加光信号之间的传输距离，减少色散对其的影响等方式，使长波的损耗降低、光功率的传输距离增加，但是上述方式均难以充分符合非线性的相关要求，进而很容易产生了SBS阈值问题。SBS阈值主要是指输出波长的光信号功率超出特定的阈值以后，系统中的非线性与噪声产生了显著的变化。从频谱方面来看，噪声的功率谱十分密集，其中包含的杂散信号的指标都在发生较大的变化。现阶段，对此问题可以采取的措施主要是借助调制器的力量，对相位进行适当的调整，使其传输出的光谱能够适当的得到拓展，在对SBS阈值与色散等进行有效的优化和处理，使其能够最大限度的是光信号的传输距离得到显著增加。

3 结束语

综上所述，微波光纤传输技术作为一种新兴技术，目前已经受到了社会上的广泛关注。由于其与以往通信技术相比来看，具有较低的损耗、动态性较强、安全保密性较好等特征，使其在各个频段的信号传输过程中得到广泛应用，如今其应用领域已经扩展到了电子系统、商用、军用等多个领域的通信当中，未来的发展前景也将十分的光明和美好。