地鐵數字電視系統建設的探討

表一 5bit 光纖延遲線各級延遲量和對應的光纖長度

二、實驗系統和測試結果

在光實時延遲線當中光開光是最重要的器件，光開光的選擇有很多種，如果根據工作原理的不同可以分別劃分為非機械式開關和機械式開關，機械式開關主要依靠光學元件的空間位置的變化來改變光路，非機械是開關主要通過熱效應、光電效應得等來改變器件的折射率參數，從而是光路發生變化。根據我們的實驗，我們選擇使用高速磁光開光，因為它具有開光速度快，損耗低的特點。不需要持續的進行供電。按照描述的結構，我們設計了一條以高速磁光開關的5bit 光纖延遲線模塊。工作的波長范圍是1525~1565nm; 光纖接口，以及模塊集成光開光驅動電路，LED 燈泡；Lab View 編程。

2.1 切換速度

觸發脈沖的前沿到開關完全完成狀態切換的這段時間我們認為這就是光開光切換的速度。光開光狀態可以使用輸出光功率來表示，我們通過使用雙通道示波器對開光的速度進行了測試，測試結果顯示，在電脈沖的驅動作用下，光開光一頭的輸出信號經歷了有到無、無到有這樣的一個變化霍城，測試的結果證明切換的實踐t ＜ 30μs。

2.2 插入的損耗

光開關和光纖連接器的插損決定了光纖延遲線的損耗， 系統使用的光開光損耗都小于1dB ,5bit

2.3 延遲精度

我們使用的是相移法，通過使用在、矢量分析儀來測量光纖延遲線的延遲量，把光纖延遲線接到寬帶RoF 鏈路當中， 測量這整個鏈路的延遲性，然后改變光纖延遲線的延遲量， 然后再測量這條鏈路延遲量的變化，兩者對比從而得到光纖延遲線的延遲量的曲線。

使用相移法理論上精度可以達到.5ps 以下，但是我們制作的5bit 光延遲量的曲線和誤差圖下圖所示，從這些圖看以看出，我們成功實現在在1~1096ps 延遲量范圍內，步長為35.4 可以任意白哪壺，精度達到±2ps

三、天線方向圖仿真結果

為了測試我們設計出5bit 光纖延遲線的性能，我們把32 天線陣元當做仿真對象，波束角度為450 。在0~1096ps 范圍內進行34.5 的信號傳遞，在每個真元時間誤差為±2ps 內，然后分別在9GHz 以及在10GHz 這兩個頻率進行天線的圖仿真。結果如圖1。

從圖中可以看出使用了光延遲線的陣列方向圖得到了明顯變化。

四、結束語

本文主要驗證了基于光開光高速可調5bit 光延遲線，雖然在體積和重量上面還沒有實現集成化的目標，但是對于地面天線系統來說完全可以接受。