54-各种配置光接收机的指标分析和应用调试.doc
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4、把文中的主要内容辑录在下供网友参考。1. 分立型光接收组件的光接收机分立型光接收组件由分立的光检测二极管和低噪声前置放大器(通常为微波放大IC)构成,由于它的输出电平一般都比较低,其后级电放大部分需由一级推挽放大模块再加一级功率倍增模块组成双模块放大器,两级放大模块中间设电平和斜率调节器件,其基本配置方式如下:光检测二极管+前置放大器+推挽放大模块+调节器件+功率倍增放大模块在0dBm接收光功率时,光检测二极管输出的信号经过均衡、匹配电路损耗以后的净输出电平约为55dBV,最常用的前置微波放大IC MSA1105的增益在750MHz时为11dB, 此时,由它们组成的光接收组件的输出电平约为66
5、dBV(多款光接收机说明书标示值换算和实测值为642dBV)。750MHz光接收机的电放大器,前级推挽放大模块通常采用BGY787(G=21dB,NF=6.5dB,CTB104=58.5dB), 末级功率倍增模块则采用BGD704(G=20dB,NF=8.5dB,CTB104=62.5dB,详见表1)或其他类似模块2。可见由以上两级放大模块组成的电放大器的最大总增益为41dB。1.1. 0dBm接收光功率时光接收机的调试方法和质量指标在0dBm接收光功率时,前述配置的光接收机末级放大模块的输出电平显然可达107dBV,在这类光接收机中,通常用二分配器分成两路输出,因此光接收机每路的输出电平为1
6、03dBV。现在试算一下电放大器的质量指标。在双模块放大器中,载噪比指标主要由前级放大模块决定,失真指标主要由末级放大模块决定,为了简化计算,下面就分别计算前级放大模块的载噪比指标、末级模块的失真指标作为整个双模块放大器的质量指标来分析、讨论。在0dBm接收光功率时,前级放大模块BGY787的输入电平Si=66dBV,末级放大模块BGD704的输出电平So=107dBV,它们的指标C/N电、CTB电分别为: C/N电=Si-NF-2.4=66-6.5-2.4=57.1(dB),KC/N电=0.049CTB电=CTB104+2(104-So)=62.5+2(104-107)=56.5(dB),K
7、CTB电=0.841 计算结果表明,此时,不计光链路指标值,仅仅是电放大器部分就占用全系统C/N指标4.9%、CTB指标84.1%。显然,CTB指标值太低、指标占用量太多,会造成系统失真指标严重劣化。解决的办法是通过调试以降低输出电平和增加输出斜率,来提高电放大器的失真指标,具体做法就是在前后两级放大模块中间设置衰减插片和斜率插片。如果此光接收机设置在楼幢,将其输出信号直接用于用户分配,那么可以在两模块中间设一个6dB的斜率插片(另有插入损耗约1dB),结果末级放大模块的输出电平降为106dB、斜率f为6dB,光接收机每路输出电平为102dB、斜率f为6dB。由于双模块放大器末级放大模块设置输
8、出斜率后不会影响前级放大模块的C/N指标,此时仅需重新计算电放大器的CTB指标:CTB电=CTB104+2(104-So)+f=62.5+2(104-106)+6=64.5(dB),KCTB电=0.335此时,电放大器占用全系统C/N指标4.9%、CTB指标33.5%,和一台普通用户放大器相当,是基本合适的。如果此光接收机是用于乡镇和村居联网,作为村居电缆网络的信号源,其下面还要接几级干线放大器延伸信号、再接用户放大器进行用户分配,那么光接收机的输出电平还必须降低到普通干线放大器基本相同的水平,例如在前后两级放大模块之间再加一个6dB的衰减插片,结果末级放大模块的输出电平约为100dB、斜率f
9、为6dB,光接收机每路的输出电平为96dB、斜率f为6dB。此时仅需重新计算电放大器的CTB指标:CTB电=CTB104+2(104-So)+f=62.5+2(104-100)+6=76.5(dB),KCTB电=0.0841此时,电放大器占用全系统C/N指标4.9%、CTB指标8.41%,和一台普通干线放大器相当,是比较合适的。1.2 -2dBm接收光功率时光接收机的调试方法和质量指标光接收组件的输入光功率每降低1dBm, 输出电平就降低2dBV,因此,在-2dBm接收光功率时光接收组件的输出电平降低到62dBV,末级放大模块的输出电平降为103 dBV,光接收机每路输出电平降为99 dBV。
10、这样的输出电平一般不适宜用于直接进行用户分配,可将它末级输出电平调试成普通干线放大器相似的状态,用于乡镇和村居的光缆联网,例如在两级模块中间设置2dB的衰减器和6dB的均衡器(有1dB的插损),使末级放大模块的输出电平降为100 dBV,光接收机每路的输出电平降为96 dBV,此时电放大器的质量指标为:C/N电=Si-NF-2.4=62-6.5-2.4=53.1(dB),KC/N电=0.123CTB电=CTB104+2(104-So)+f=62.5+2(104-100)+6=76.5(dB),KCTB电=0.0841此时,电放大器占用全系统C/N指标12.3%、CTB指标8.41%,和一台普通
11、干线放大器相当,只是由于光接收组件输出电平降低以后,导致电放大器输入电平降低,使C/N指标降低、指标占用系数增加了一点(从4.9%增加到12.3%)。1.3 -6dBm接收光功率时质量指标和0dBm接收时相比,-6dBm接收光功率时光接收组件和电放大器的输出电平都要降低12 dBV,此时光接收组件的输出电平降为54 dBV,电放大器的输出电平降为95 dBV,光接收机每路输出电平降为91 dBV。此时将它作为乡镇和村居联网的信号源,不仅电平稍嫌不足,而且电放大器的C/N指标劣化已经相当严重了,其量值为:C/N电=Si-NF-2.4=54-6.5-2.4=45.1(dB),KC/N电=0.776
12、-6dBm接收光功率时,光链路C/N指标也要降低约6dB,量值C/N光约为45dB3,KC/N光=0.794,这一光链路和电放大器总共占用C/N指标157%,指标值仅为42dB,比全系统的C/N指标设计值44dB还要低2dB。显然,这种配置的光接收机不宜在-6dBm接收光功率时使用。电放大器配置其他型号放大模块时质量指标分析这种类型光接收机的电放大器,通常前级放大模块不变,末级配用其他型号放大模块的情况比较常见,同为750MHz光接收机时,末级放大模块还可能选用配置BGD702、BGD702D、BGD712或BGD714等型号。从表1可知,后三种型号放大模块的失真指标CTB104要比前面提及的
13、BGD704高4dB左右,因此在各种情况下电放大器的CTB指标可以相应提高4dB左右;前两种型号放大模块的增益G要比前面提及的BGD704低2dB左右,因此输出电平要相应低2dB左右。如果是860MHz光接收机,前级推挽放大模块通常都是BGY887(G=21dB, NF=6.5dB,CTB104=58.5dB), 末级功率倍增模块选用BGD802、BGD804、BGD902、BGD812、BGD814或BGD904等,根据表1的参数,读者就不难推算出配置各种型号放大模块时电放大器的输出电平、调试方法和质量指标了。分立型光接收组件光接收机小结分立型光接收组件的光接收机属于经济型光接收机,价格低廉
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