航天公开课射频光纤传输系统思维导图

利用把电信号转换成光信号的半导体激光器，射频和微波信号可用光缆传很远的距离

省去了同轴电缆和波导互联的需要，船载卫通站使用ORTEL公司的System 8000光传输设备

能够对射频信号进行直接调制并转变成光信号进行传输，不会引入任何相位噪声

具有幅频特性好、群时延小、信号质量高、误码率低等优点

射频光纤传输系统在卫通站中的应用对于卫通站，通过天线与控制中心之间的光缆

光纤传输系统提供了两种信号传输方式，这种系统在卫通站上的应用

在卫星通信的上行链路中，光纤传输系统一端连接了上变频器的信号输出

另一端连接了高功放的输入；而在下行链路中，其两端分别连接了低噪声放大器和下变频器

传输频段包括L频段、C频段、X频段和Ku频段，并且带宽都超过了500MHz

远端射频监测器可以用来验证上行信号是否满足指标所要求的规格和电平

这个监测信号来自于上行信号的耦合测试口

监测信号的传输由全双工的光纤数据链接来完成

它能够在监视器和控制终端间建立一条光纤通道来传输监测信号

射频光纤传输系统发射机使用半导体激光器，把微波信号转换成连续可变的调幅光信号

光接收机包含了一个光电二极管执行转换功能，把调制的光信号转换成电流

其正是加在激光器上的原始微波信号的复制

构成光纤传输链路的基本部件有激光器模块、光学纤维和光电二极管

激光器发出的光被光电二极管接收并侦测，光纤传输链路和其调制特性的示意图

输入的射频信号调制激光器输出的光信号，当偏置高于门限电流时，激光二极管发出连续波长为1310nm的光信号，为利用激光二极管固有的线性特性

激光器的直流工作电流设置成流速曲线中的中间值

发射器在偏压电路上利用反馈网络来维持一个持续均衡的光能量

在激光器模块部件中用来监测的光电二极管通过感知激光器发出的光能量，

为反馈网络提供信息。由于激光器的二极管性能受温度影响

热电式的冷却器被用来调节激光器的工作温度

这个温度约22℃，高于系统工作的温度范围

光电二极管通过光纤接收调制过的光信号，并解调光信号将其还原为原始的射频信号

整条链路的带宽由激光器、放大器和光电二极管的反应决定

动态范围受限于激光器、放大器噪声，以及受最大射频功率限制的失真

备份模式System 8000的1:1和1:2结构提供两种备份开关模式：自动或手动

本方式下光系统的故障会通过内部检测和控制自动切换到备份的链路

如果检测到光发射机的激光器的温度告警或激光器的光功率告警，有故障的发射机会自动关闭

在1:2的冗余配置中，检测到上述故障后，开关位置会自动切换到备份链路

接着，光接收机检测到没有光功率，输出也切换到备份链路

如果包含主链路光纤的光缆断了，光接收机检测到没有光功率后切换到其他通道

只有对1:1的配置，接收机由于故障的切换才与外部检测和控制系统（M&C）无关

在1:2的配置中，外部M&C将射频信号输入切换到备份的发射机

本方式将关闭自动切换到备份链路的开关

M&C可远程选择该方式，也可以在本地按状态与控制插件前面板上的“Auto Off”键来选择