Generación y transmisión de señales a frecuencias milimétricas sobre enlaces de fibra

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista CONECTRONICA nº 38)

Contenido del artículo

Los sistemas de comunicaciones radio sobre fibra óptica en la banda de frecuencias milimétricas no se encuentran excesivamente desarrollados, en gran medida debido a la dificultad de obtener dispositivos optoelectrónicos adecuados. Sin embargo, tales sistemas encuentran importantes áreas de aplicación como consecuencia de una serie de ventajas que les aporta el hecho de trabajar a frecuencias elevadas: tamaños de antena más reducidos, gran ancho de banda disponible, menor nivel de regulación, o mayor absorción atmosférica que permite reutilizar la frecuencia en el caso de sistemas celulares.

La creciente demanda de servicios de banda estrecha en los actuales sistemas radio ha reducido las posibilidades de alojar en el espectro radioeléctrico la gran capacidad que demandan los sistemas inalámbricos de banda ancha. Para contrarrestar esta limitación, se está considerando la utilización de enlaces radio a frecuencias milimétricas (26-100 GHz) para aplicaciones en sistemas micro/picocelulares de banda ancha, sistemas fijos de acceso inalámbrico o redes de área local inalámbricas. La complejidad de estos enlaces radio puede simplificarse compartiendo los equipos transmisores y receptores de milimétricas entre los distintos canales radio empleando la técnica de multiplexación de subportadoras.

En estas redes inalámbricas, la elevada atenuación atmosférica a frecuencias milimétricas permite desarrollar arquitecturas celulares con mejoras en la reutilización de frecuencias y, por lo tanto, una gestión espectral más sencilla. No obstante, dado que el área de cobertura es inferior, la necesidad de un mayor número de estaciones base obliga a que éstas sean funcionalmente simples en su diseño. Si las estaciones base se conectan a una estación de control, las funciones de enrutamiento y procesado estarán centralizadas, simplificando de este modo el equipamiento de las estaciones base. El medio ideal para realizar estas conexiones es la fibra óptica por las tres razones anteriormente enumeradas. Si además las señales radio se transportan sobre la fibra a frecuencias milimétricas, todavía se simplifican más las estaciones base, dado que el equipamiento de éstas se reduce a componentes optoelectrónicos y amplificadores eléctricos, sin necesidad de equipos conversores de frecuencia. De este modo, entregando las señales directamente desde la estación de control y a través de la fibra, se evita la necesidad de generar la portadora de alta frecuencia en la estación base, que puede tener además un emplazamiento de difícil acceso. Por lo tanto, para desplegar estos sistemas a gran escala, es necesario encontrar métodos de bajo coste para la generación y detección de la señal óptica a frecuencias milimétricas.

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