射頻光傳輸設(shè)備及其在核電磁脈沖防護(hù)中的應(yīng)用
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/110917.htm20世紀(jì)80年代后期,號稱“電磁殺手”的電磁脈沖炸彈問世了。這種炸彈爆炸后產(chǎn)生的高強(qiáng)度電磁脈沖,覆蓋面積大,頻譜范圍寬,幾乎能夠攻擊其殺傷半徑內(nèi)所有帶電子部件的武器系統(tǒng)。它產(chǎn)生的強(qiáng)電磁脈沖可以通過暴露在地面上的天線、饋線等設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)電流,破壞地下防護(hù)工程內(nèi)的電子通信設(shè)備,癱瘓整個通信系統(tǒng)。通過近年來發(fā)生的幾場高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭,我們可以看到,電磁脈沖炸彈已投入實戰(zhàn)使用,并已成為控制信息權(quán)的“殺手锏”,嚴(yán)重地威脅到無線通信的發(fā)展。如何提高抗電磁摧毀能力已是各國在通信發(fā)展中遇到的一個嚴(yán)峻問題。
電纜傳輸和光纖傳輸衰耗與距離的比較
與電纜傳輸相比,光纖傳輸具有無電磁輻射、傳輸帶寬寬、不受電磁脈沖干擾、傳輸損耗小等特點。 采用光纖傳輸方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電纜傳輸方法,具有以下優(yōu)點。
增強(qiáng)無線通信設(shè)備抗電磁毀傷能力。由于光纖是絕緣體,光纖代替金屬線,切斷傳導(dǎo)性耦合通路,防止強(qiáng)電磁脈沖產(chǎn)生的感應(yīng)電流破壞通信工程內(nèi)的相關(guān)通信設(shè)備。
采用光傳輸使天線能夠遠(yuǎn)距離使用。一般電纜傳輸方法最大傳輸距離約500~1000m,光傳輸方法最小可達(dá)25公里,實現(xiàn)無線通信遠(yuǎn)距離隔離保護(hù)。
大大減小信號傳輸過程中的衰耗(見表1),提高通信接收信號質(zhì)量。
射頻信號光傳輸系統(tǒng)
射頻信號光傳輸?shù)幕窘M成如圖1所示。在發(fā)送端,射頻信號通過射頻信號放大、濾波等(具體根據(jù)實際需求處理),再通過電光轉(zhuǎn)換,將射頻信號轉(zhuǎn)換成光信號在光纜中傳輸;接收端接收光信號,首先進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,通過放大和濾波處理后輸出射頻信號。
光發(fā)射設(shè)備
在激光發(fā)射機(jī)中,激光器的性能好壞決定了發(fā)射機(jī)的性能好壞,因此對激光器的線性要求特別苛刻:
(1)要求激光器器件的自身噪聲極低,動態(tài)范圍要大。
(2)系統(tǒng)使用的特殊環(huán)境要求設(shè)備適應(yīng)性要強(qiáng),也就要求激光器器件的溫度適應(yīng)范圍要寬。
(3)輸入信號的特殊性要求激光器必須有很好的線性指標(biāo),即:CSO(組合二次)、CTB(組合三次)和C/N(載噪比)指標(biāo),避免自身的非線性產(chǎn)物的大量產(chǎn)生,影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定及對有用信號造成干擾等等。
光發(fā)射機(jī)的核心是DFB激光器組件,此外還有電源、激光器偏置電路、功率控制電路、光檢測電路(光檢測器用于光功率檢測與自動功率控制)。光發(fā)射機(jī)通過自動溫度控制(ATC)、自動光功率控制(APC)電路穩(wěn)定輸出光功率;信號輸入后采用寬帶放大,然后通過光調(diào)制技術(shù)將射頻信號轉(zhuǎn)換為光信號(見圖2)。
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