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有線電視光接收機的低光功率接收分析

發布時間: 2019-6-4 | 來源:山東樂升電子股份有限公司 |  本文被閱讀 1209 次
     采用適合于低光功率或超低光功率接收的光接收機,可以降低前端光發射功率,減少光發射機和光放大器的用量,降低網絡的建設成本,其經濟效益和促進事業發展的意義都相當大。
1第一,要注意模擬電視訊號和數字電視訊號對C/N指標要求的差異。
根據GY/T106-1999《有線電視廣播系統技術規范》規定,模擬訊號有線電視系統對C/N指標的要求是≥43dB,系統的設計值通常定為44dB。當有線電視系統內完全取消模擬訊號、全部傳送數字電視訊號以后,對系統C/N指標的要求就可以按“數據訊號傳輸”的要求執行(GB/T6510-1999標準50)。數字通訊信號可以采用不同的調制方式,各種調制方式的傳輸效率不同,對系統信噪比和信道質量指標的要求也不同。常用的是QPSK和16QAM調制要求的信噪比分別為15dB和22dB,要比模擬訊號低很多很多,所以用于數據通訊信號接收的光接收機,目前常規情況下的接收光功率都在-10dBm以下。
第二,要注意光接收機的使用條件和對系統質量指標的要求。
當系統內僅僅只有一級光鏈路(如縣市的城區),而且光接收機直接進樓幢擔負用戶分配任務時,如果前端只占用0.10的C/N指標,那么這一級光鏈路就可占用0.90的C/N指標,C/N指標值為44.5dB(44-10lg0.90)。如果選用的光發射機、光接收機標定的光鏈路C/N指標是-1dBm接收時為51dB的普通光接收機,那么此時光接收機的接收光功率可以選定為-6dBm以下;如果當地有線電視系統內只有20套節目,又實行失真指標恒定調制方式,即將光發射機的輸入電平按10lg(59-1/20-1)提高5dB,那么光鏈路的C/N指標就可以提高5dB,此時可以將光接收機的輸入光功率繼續下降至-10dBm以下;如果我們又把電視圖像質量要求從4級(C/N=43dB)降至3.5級(C/N=39.4dB),對系統C/N指標的要求可下降3.6dB,此時又可以將光接收機的輸入光功率繼續下降至-12dBm以下。這樣,“超低光功率接收”實現了,是否就可以證明所使用的光接收機就是“超低光功率接收機”呢?顯然不能,因為這是用普通光接收機實現的,是在對光接收機的使用條件和系統的質量指標沒有嚴格的規定和限制的情況下達到的,不能證明、也不能用這種方法來證明光接收機具有“超低光功率接收”性能。
低光功率接收機:根據《GY/T 131-1997有線電視光鏈路系統技術要求和測量方法》測量出光鏈路的C/N指標值,在-6dBm接收光功率時測出光鏈路的C/N指標≥50dB的光接收機;
超低光功率接收機:根據《GY/T 131-1997有線電視光鏈路系統技術要求和測量方法》測量出光鏈路的C/N指標值,在-10dBm接收光功率時測出光鏈路的C/N指標≥50dB的光接收機。

低光功率接收適用機:在低光功率接收時,輸出電平能滿足網絡的需要,光鏈路C/N指標和普通光接收機相當的光接收機。
3.4.2 光接收機低光功率接收對系統指標的影響
光接收機在低光功率接收時,通常對光鏈路的失真指標沒有明顯的直接影響,有顯著影響的主要是以下三個方面:
第一,光接收機低光功率接收會造成輸出電平降低。
光接收功率每降低1dBm,輸出電平降低2dB。一臺0dBm接收時輸出電平為100dB的光接收機,當光接收功率降到-6dBm和-10dBm時,輸出電平分別降至88dB和80dB。
第二,光接收機低光功率接收會造成光接收機末級電放大器C/N指標降低。
光接收機中光接收模塊(或組件)之下配接的訊號輸出放大模塊不屬于光鏈路,它實質上是電纜系統的第一級放大器。光接收模塊的輸入光功率每下降1dBm,其輸出電平下降2dB,這個關系很準確。其結果就會降低末級放大模塊的輸入電平,造成其C/N指標的降低。前一節對這個問題已經做過明確地分析和計算。
第三,光接收機低光功率接收會造成光鏈路C/N指標降低。
砷化鎵放大器比硅放大器的指標要優越得多,為什么制成的光接收模塊C/N指標提高量會那么???
首先,砷化鎵放大模塊比硅放大模塊的載噪比指標和失真指標都要好一些,但同類型、同用途的放大模塊互相比較,差距只有幾個(0~5)dB,采用它以后不可能引起光鏈路的C/N指標值大幅度提高。表3.4-1列出了光接收機常用的兩類放大模塊的指標參數,供作參考。由于砷化鎵放大器有一個缺點,當輸出電平超過106dB以后會發生“硬壓縮(波形平削頂)現象”,導致失真的急劇增加,因此其高電平輸出時的承受能力和失真指標不及硅放大器。PHILIPS公司采用先進的GaAs-Si混合技術(放大模塊內前兩級放大用GaAs場效應管、末級輸出用Si管)把兩者的優勢結合起來,制成了性能更佳的GaAs-Si混合放大模塊。
從光鏈路C/N指標算式(G3)可知,當光接收功率Pi下降5(10)dBm以后,(C/N)放大要降低10(20)dB,如果砷化鎵放大器的NF比硅放大器高4~5dB,那么可補償4~5dB,尚有5~6(15~16)dB不能補償;而同時光鏈路C/N指標算式(G 2)的(C/N)量子下降5(10)dB絲毫得不到補償。所以光接收模塊僅僅是改用砷化鎵材料后,由于不能完全補償低光功率接收時兩項C/N指標的降低值,所以低光功率接收時對光鏈路C/N指標降低量的改善不可能很顯著。




上一條:分支分配器的技術指標
 
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