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       當(dāng)實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制而無(wú)法用有線傳輸設(shè)備時(shí)，就需要使用無(wú)線傳輸設(shè)備。根據(jù)使用頻率不同，無(wú)線傳輸可分為

       (1)無(wú)線電波傳輸，如分米波傳輸、微波傳輸(地面式或衛(wèi)星式)。

       (2)無(wú)線光波傳輸，如使用紅外光束的光波傳輸。

       通常，有線傳輸系統(tǒng)的傳輸效果一般都是可預(yù)期的，而無(wú)線傳輸設(shè)備的傳輸效果則無(wú)法預(yù)期。這是因?yàn)闊o(wú)線信號(hào)和光波信號(hào)通過(guò)的空氣和其他介質(zhì)的變化不定，以及不同波長(zhǎng)信號(hào)的傳輸特性千變?nèi)f化所致。本節(jié)這里僅介紹無(wú)線光波傳輸，目前主要是紅外光波傳輸。

無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)的組成原理及特點(diǎn)

       無(wú)線光波傳輸或無(wú)線光通信，又稱為自由空間光（FreeSpaceOptical,FSO）通信，是一種無(wú)須光纖的新型的寬帶接入技術(shù)。它是在空氣介質(zhì)中用激光或光脈沖在紅外光譜范圍內(nèi)傳輸,提供無(wú)線高速的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接。但紅外光波傳輸?shù)墓獠ㄐ盘?hào)受天氣條件的影響非常大，會(huì)被不透明的物體完全擋住。因此，它們?cè)陟F天和雨天的有效傳輸距離，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于在可見度好的天氣中的傳輸距離。一般在紅外傳輸系統(tǒng)中，我們不希望發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間有任何障礙物。但紅外光束可以經(jīng)過(guò)一次或幾次鏡面反射，以繞過(guò)彎角。紅外傳輸系統(tǒng)與射頻和微波系統(tǒng)相比，具有保密性好（紅外光束很窄，不易竊聽）和帶寬高等優(yōu)點(diǎn)。由于紅外傳輸系統(tǒng)的帶寬較高，因而可同時(shí)傳輸多路信號(hào)。

       目前市場(chǎng)上無(wú)線光通信產(chǎn)品最大支持2.5Gb/s的高帶寬傳輸率，用以傳輸數(shù)據(jù)、聲音和圖像，最大傳輸距離為4km。無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)有如無(wú)線微波傳輸系統(tǒng)般的快速安裝性，并且傳輸安全和不需要頻率執(zhí)照。因此，作為一種新的“寬帶”選擇，無(wú)線光波傳輸技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)開始得到日益廣泛的應(yīng)用。

1.無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)的組成及工作原理

        同光纖傳輸系統(tǒng)一樣，無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)也由光發(fā)送端機(jī)和光接收端機(jī)組成。因此，無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)中使用的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)與光纖傳輸系統(tǒng)中的設(shè)備非常類似。不同之處主要是所用設(shè)備內(nèi)部的光學(xué)構(gòu)件。

        發(fā)射機(jī)的光學(xué)構(gòu)件必須將LED/LD發(fā)出的光線盡可能多地傳送到鏡頭和大氣中去。也就是說(shuō)，要根據(jù)LED和LD的不同需要產(chǎn)生具有特定發(fā)散角的光束。接收機(jī)的鏡片則做得盡可能地大（直徑約為幾cm）,以接收到盡可能多的光線，盡量增大系統(tǒng)的信噪比。

       無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)的組成及原理如圖6-18所示，由圖可見，為提供全雙工能力，每一個(gè)無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)或FSO系統(tǒng)均含有光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)。用數(shù)據(jù)、聲音或圖像信號(hào)，經(jīng)調(diào)制驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件LED或LD,并經(jīng)透鏡以較窄的發(fā)散角，將調(diào)制的紅外光束發(fā)射到大氣中。當(dāng)光接收機(jī)鏡頭與光電探測(cè)器件（一般為PIN光敏二極管或APD雪崩光敏二極管）接收到這種紅外光束后，經(jīng)低噪聲放大、最后由解調(diào)器解調(diào)出所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、聲音或圖像信號(hào)來(lái)。

圖6-18無(wú)線光波傳輸系統(tǒng)的組成及原理

        通常，短距離傳輸可以使用LED作為光源。在較遠(yuǎn)的傳輸距離（如幾km）下，要獲得較好的傳輸效果，則必須使用半導(dǎo)體激光器LD,所以，LED可用于短距離、低容量或模擬系統(tǒng)，其成本低、可靠性高；而LD適用于長(zhǎng)距離、高速率的系統(tǒng)。

       LED系統(tǒng)的造價(jià)較低，光束一般比較寬，為10°?20°,因此發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的校準(zhǔn)比較簡(jiǎn)單；LD發(fā)射機(jī)的束寬為0.1°?0.2°,其發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的校準(zhǔn)就比較困難。為了一直保持校準(zhǔn)，對(duì)安裝支架的穩(wěn)定性要求比較高。為保證接收機(jī)能收到良好、穩(wěn)定的信號(hào)，紅外光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都必須穩(wěn)固可靠地安裝在建筑構(gòu)件上，并且還要求這種建筑構(gòu)件不能搖擺、晃動(dòng)或震動(dòng)，也不能由于熱量不均衡而發(fā)生明顯的扭轉(zhuǎn)。

       LED和LD的發(fā)光系統(tǒng)的光束一般都能穿過(guò)各種透明玻璃窗。但如果玻璃上面的鍍膜顏色較深，則信號(hào)強(qiáng)度將會(huì)受到嚴(yán)重影響，并使最終收到的圖像的質(zhì)量變得非常差。光束到底能不能穿過(guò)特定的窗戶，實(shí)際只要做一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試就可以確定。因?yàn)樵S多系統(tǒng)都要求紅外光束能夠透過(guò)窗玻璃傳送到街對(duì)面的房間去，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)和安裝這類紅外系統(tǒng)前，就必須要先進(jìn)行這種測(cè)試。用LD的主要好處是，它的傳輸距離較長(zhǎng)，而且傳送視頻、音頻和控制信號(hào)時(shí)的安全度較高。LD傳輸系統(tǒng)很難竊聽，這是因?yàn)楦`聽用的設(shè)備即激光接收機(jī)必須放到光束路徑上，這樣做比較難，即使對(duì)上了也很容易被發(fā)現(xiàn)。