9.光接收机的电源网络模块。电源作为光接收机的能量供应部分,在整个光接收机电路中起着举足轻重的作用。好的电源能够使光接收机的功能发挥的更出色,光接收机采用的电源主要有两种,一种是模拟电源,另一种是开关电源。(1)模拟电源。模拟电源主要由变压器、整流、滤波、稳压等单元电路组成,模拟电源的稳压部分主要用78系列三端稳压集成电路构成,由于在光接收机中采用功率倍增模块放大,整机的工作电流比较大,加上变压器的功率转换效率比较低,在炎热的夏季,将使光接收机的温升比较严重,如果光接收组件没有温控功能,将使光接收机指标劣化。鉴于模拟电源成本比较低,中低档的光接收机基本上都采用模拟电源。
(2)开关电源。开关电源采用功率半导体作为开关元件,通过周期性的通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压,其基本功能电路包括输入电路、功率变换电路、输出电路和控制电路四部分组成。开关电源具有效率高、稳压特性好等诸多优点,由于转换效率高,其发热量较小,特别适合光接收机使用。开关电源技术是成熟的,但各厂家生产的开关电源并不十分稳定,究其原因,选材是根本;为降低成本,在选材上没有做到最好,留有足够的余量,导致开关电源屡屡损坏,给用户带来麻烦。模拟电源虽然发热量大,但稳定性较好,这也是许多光接收机采用模拟电源的原因。在电源网络中,过压、过流保护是光接收机的关键功能电路,在光接收机的各个输出端口一般都加有气体放电管作为过压保护器件,同时在电源输入端口还设有压敏电阻作为辅助过压保护。在电源内部,通常都加有热敏电阻与自复保险丝(或熔断型保险丝)作为过流保护器件。如果是采用开关电源,其控制电路还有过流保护功能电路,即使如此,野外型光接收机的过压保护还是不容忽视,有条件的用户最好给光接收机加上雷电保护器,增加光接收机的抗雷击能力。
四端口光接收机是指光接收机具有四个独立的输出端口,每个端口的指标及带户能力都是一致的。近年来HFC网络的普及及原有光网络的改造,导致光接点覆盖范围越来越小,每个光接点都通过光接收机直接带户,尽量少用或不用放大器,为了提高光接收机的负载能力,大量的采用四端口光接收机。目前在CATV网络中,四端口光接收机占有相当大的比重。四端口光接收机的常见结构如下图所示:
光接收组件实现光信号的光电转换及低噪声前置放大,由于四端口光接收机能单元较多,为了节省空间,光接收组件一般都采用集成一体化组件,采用分离组件的少之又少。前级放大实现对信号的低噪声放大并补偿后面分配器的分配损耗。由于四端口光接收机一般都是高电平输出,加之后级功率倍增放大模块的功率增益都不是很高,因而前级放大的增益相对较高,一般在22-27dBuv之间,除了对该模块有低噪声要求外,对非线性指标也有较高要求,其非线性指标对整机的非线性贡献是比较大的。后级的功率放大模块基本上都采用功率倍增放大模块,根据输出最高电平的初始设计,可供选择的模块增益一般在20~25dBuv,在高档机型中前后级放大都采用GaAs工艺的模块,以适应高电平输出时对非线性指标的要求。光功率指示电路一般都采用多只发光二极管指示光功率,也有的产品采用数码管指示,鉴于整机空间的要求,光功率指示单元电路占用PCB空间越小越好。前级放大的输出通过一个二分配宽带线圈分成两路,分别放大。对于均衡及增益的设置,各机型并不完全一致,频响校正单元的位置也不相同,相对于整机的使用及调试的灵活性,其位置以上面所处的位置为佳。如果功能电路放在二分配器的前面,虽然会略省整机成本,但无法实现实际系统现场的灵活运用,尤其是频响校正,如果设在二分配器的前面,将无法兼顾四个端口的平坦度调整,如上图,每两端口加一个频响校正器可有效的提高其效能。关于回元的功能应该以完备、高性能为准则,因为四端口光接收机代表了HFC网络的最新技术发展方向,通过改造变成双向网最有现实意义。因而四端口光接收机的应用应注重回元的实用性,输出插件是实现各端口灵活调整的重要部件,通常分配插件、分支插件齐备,在实际应用中往往以分配输出为主。
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