有線電視光接收機的低光功率接收分析
有線電視光接收機的低光功率接收分析
有線電視光接收機，有線電視光端機，射頻光端機，1310nm光發(fā)射機，1550nm光發(fā)射機，
光接收機產品資料地址：http://www.bj2007.com/product/product.php?class1=7&class2=42&class3=55
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(fā)射功率，減少光發(fā)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(yè)發(fā)展的意義都相當大。
1**，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(tǒng)技術規(guī)范》規(guī)定，模擬訊號有線電視系統(tǒng)對C/N指標的要**≥43dB，系統(tǒng)的設計值通常定為44dB。當有線電視系統(tǒng)內完全取消模擬訊號、全部傳送數字電視訊號以后，對系統(tǒng)C/N指標的要求就可以按“數據訊號傳輸”的要求執(zhí)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(tǒng)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(guī)情況下的接收光功率都在-10dBm以下。
**，要注意光接收機的使用條件和對系統(tǒng)質量指標的要求。
當系統(tǒng)內僅僅只有**光鏈路（如縣市的城區(qū)），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**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(fā)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(tǒng)內只有20套節(jié)目，又實行失真指標恒定調制方式，即將光發(fā)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(xù)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(tǒng)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(xù)下降至-12dBm以下。這樣，“超低光功率接收”實現(xiàn)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(xiàn)的，是在對光接收機的使用條件和系統(tǒng)的質量指標沒有嚴格的規(guī)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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：
**，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。
**，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(tǒng)的第**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(jié)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(yōu)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(fā)生“硬壓縮（波形平削頂）現(xiàn)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(yōu)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。
北京海視科技有限公司技術部