摘要：光纤通信是常见的信号传输方式之一，利用光纤通信可以实现信号的长距离传输，有着传输损耗低、传输频带宽、抗干扰能力强、线径细等特点。近年来光纤通信技术的发展让信号的传输距离打破了过往技术限制，实现了飞跃式增加，在一定程度上也改善了无线电检测人员的工作条件。本文将对光纤通信在射频模拟信号长距离传输中的应用展开相关探讨，指出应用过程中关键技术，总结了相关技术特点，对影响制约信号传输质量因素进行了分析，希望本文能为相关技术人员带来启发和帮助。
关键词：光纤通信；射频模拟信号；信号传输；长距离传输；传输损耗
一、引言
光纤通信因其传输损耗低、传输频带宽、抗干扰能力强、线径细等特点和优势被广泛应用于信号传输工程当中，通常而言，为了避免受到信号干扰等问题，获得更好的电磁环境以及更大检测范围，都会将无线电监测站设置在相对偏远的地方。过去信号检测都是由电缆把接收到的模拟信号传输到设备机房，之后再对信号进行一系列处理，完成监测任务。但是这种方法信号在传输过程中很容易受到外界干扰，其传输损耗也比较大，另外由于监测站需要有常驻工作人员对设备进行操作维修等活动，因此工作人员的工作环境较为恶劣。但是随着光纤通信技术的快速发展，长距离信号传输的实现能够有效改善这些问题，工作机房位置后撤可以为工作人员创造更好的工作环境，此外由于光纤通信本身特点，可以在远距离信号传输中发挥出很大的优势。
二、光纤通信技术特点
光纤通信的传输介质是光纤，将光作为传输信号，通过设备对输入的电信号转化处理为光信号耦合进光纤，实现光信号传输，之后再由光接收机完成后续光电转换以及信号处理等，对外输出电信号。光纤通信的特点首先是其传输频带要比传统的线缆传输宽很多，因此通信容量也会大很多，另外由于光纤所采用的传输材料绝缘性比较好，传输材料的物理特性决定了光纤通信一般不会受到一些外界电流影响，抗干扰能力很好。此外光纤通信的传输介质耗损低，在长距离信号传输过程中与其它传输方式相比有着明显的优势，能够减少长距离信号传输费用。最后光信号在介质中传输时一般不会出现泄露等问题，泄露之后也可以被光纤表面介质吸收，有效避免了串音干扰。
三、长距离光纤通信关键技术
光纤通信模拟信号传输核心就是将模拟信号调制到光信号以及在光信号中检测模拟信号。
光信号调制分为内调制和外调制两种，一般内调制也就是直接调制，一般是在激光振荡过程中实现的，利用调制信号改变激光器振荡参数，进而改变激光输出特性，最终实现信号调制。而外调制是在激光已经形成之后，在其外部光路上放调制器，而后通过调制信号改变调制器的物理特性，这样一来，当有激光通过时，就会让其光波参量发生变化受到调制。外调制相对成本较高，但能够大大提升调制速率，调制带宽明显宽于内调制。在调制过程中，一般激光调制都是采用强度调制方式，强度调制是光强随调制信号规律变化的激光震荡，一般接收器都是直接响应接收到的光强变化的，所以采用强度调制更加简单可靠。光纤通信过程中都会用到光探测器，由于PIN管的光电转换率高、电容低、响应度高、暗流少等特点，因此大多都是用PIN管光电探测器进行探测。
光纤通信模拟信号传输主要是由光端机和传输光路构成，在进行长距离信号传输中，传输光路包括有光纤、光耦合器、光纤连接器、波分复用器和光纤放大器等，光端机主要是光发射机和光接收机。射频模拟信号长距离传输过程中，发射端的模拟信号首先要进行放大，在经过低噪声放大器之后，信号进入到激光器当中，之后对电信号进行调制，将信号调制于光载波上，让光波强度会随着电信号的变化而变化，之后激光器就会输出调制的光信号，经过光信号适配器进入到光纤当中进行传输，进入到光接收端。
进入光接收端之后，这些模拟光信号会经过光纤适配器到达光探测器，将这些光信号又恢复为电信号，恢复之后的射频模拟信号要经过放大器进行放大，之后再进行输出。
四、传输信号质量影响因素
光纤通信中光信号在光纤传输过程中光功率会随着传输距离的增加而衰减，也就是光纤损耗，我们将每公里光纤对于光功率信号的衰减值定义为光纤衰减系数。光纤通信中，一般光发射机的发光功率不能太大，如果太大会影响到器件使用寿命，甚至引发非线性效应。而光接收机的灵敏度也有一定限制，一般在-30dBm，而发光功率一般是+5dBm以下，所以在光发射机发光功率与光接收器灵敏度之间的功率落差以及光纤本身衰减系数就决定了信号单段传输的最大距离。所以针对长距离传输信号损耗大问题，可以在光信号进入到光接收机之前增加光功率放大器，可以明显的改善信噪比。除了损耗问题影响传输信号质量以外，光缆的反射和色散问题出现的非线性效应会让信号噪声增大，进而影响到信噪比。色度色散问题是光脉冲在光纤传输过程中随着距离的增加而出现的脉冲展宽和畸变效应，影响到光传输质量。而在长距离传输中，考虑到信号反射，可以在模拟光发射器中安装光隔离器，只允许光从一个方向通过，阻止相反光向通过，这样就能够在很大程度上改善光反射产生的不良影响。光纤色度色散系数越小越好，这样就能够保证光纤中的光脉冲信号经过长距离传输依然能够保持较好的脉冲有效性。
五、结语
经过上文分析，为了达到最佳的传输效果，在进行长距离模拟信号光纤传输时，应当尽量选择一些色散小的光纤以确保信号传输质量，另外在光缆铺设过程中，最好可以实现点对点传输而不在中间加光纤适配器。另外需要严格控制光缆总损耗值，在铺设光缆时要控制焊接点插入损耗，铺设过程中不可以随意弯折，光缆铺设线路设计应当更加科学，结合实际情况选择架空或者地埋方式，尽量减少因人为因素造成的光缆损坏等问题，尽可能的保证信号传输质量能够达到更为理想的效果。总之，光纤通信在射频模拟信号长距离传输中的应用相较于传统传输方式有着明显的优势，在降低成本的同时保证了传输质量，性价比很高。
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作者简介：蒋高健（1990-03-09），男，汉族，籍贯：广西桂林市，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：射频光通信