Оптические приемники

Приемники служат для преобразования оптических сигналов ВОЛС в электрические, пригодные для их передачи и использования в приборах сетей кабельного телевидения (КТВ).

Приемник устанавливается на границе двух сред – оптического волокна на входе и коаксиального кабеля на выходе. Решаемые задачи — обеспечение на его выходе радиочастотного сигнала заданного спектра и стабильного уровня.

Оптические параметры

• рабочая длина волны – как правило, (1290… 1600) нм;
• диапазон работы АРУ (автоматической регулировки усиления), то есть диапазон значений входного сигнала, которые АРУ способна отработать - от максимально допустимого уровня на входе фотодетектора (порядка +3 дБмВт) до минимального уровня, ограниченного заданным значением отношения сигнал/шум (порядка -8 дБмВт);
• уровень возвратных потерь порядка 45 дБ (определяется согласованием оптоволокна с фотодиодом на входе оптического приемника).

Электрические параметры

Нормируются параметры схемы обратного (реверсивного) канала - с целью удаленного мониторинга работы оптического приемника. Нередко указывается ослабление (-20 дБ… - 30 дБ) на контрольном (технологическом) отводе по отношению к уровню выходного сигнала.

Основные радиочастотные параметры:

• диапазон частот на выходе оптического приемника (как правило, 47 МГц ... 862 МГц);
• неравномерность АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) – она определяет неравномерность спектра выходного сигнала: для ответственных магистралей не более ±0,5 дБ, для традиционных магистралей и субмагистралей ±1,0 дБ, для домовых усилителей ±1,5 дБ;
• пределы ступенчатого изменения наклона АЧХ с помощью эквалайзера с целью компенсации частотных искажений коаксиального кабеля (порядка 18 дБ);
• максимальный уровень выходного сигнала (порядка 113 дБмкВ) при заданном в Европейском Стандарте CENELEC EN 50083-3 уровне интермодуляционных искажений (IMD – Inter Modulation Distortion) для композитных биений второго порядка CSО (Composite Second Order) и третьего порядка СTB (Composite Tripple Beat) не хуже 60 дБ в случае использования для испытаний группового сигнала из 42 телевизионных каналов;
• точность поддержания уровня выходного сигнала с помощью АРУ составляет порядка ±0,75 дБ – зависит от индекса оптической модуляции OMI (Optical Modulation Index) и количества каналов в групповом сигнале; дестабилизирующими факторами являются: воздушная прокладка кабелей, широкий диапазон температур окружающей среды, нестабильность питающего напряжения, подключение чрезмерно большого числа абонентов и пр.;
• пределы ступенчатого переключения межкаскадного аттенюатора (расширяющего диапазон работы АРУ) – порядка 20 дБ;
• отношение несущая/шум< CNR (Carrier to Noise Ratio) определяется качеством малошумящего предварительного усилителя, устанавливаемого сразу после фотодетектора, и составляет порядка 48 дБ;
• сопротивление нагрузки (волновое сопротивление коаксиального кабеля), которое равно 75 Ом.

С целью достижения эталонных технических характеристик выходной каскад современного приемника выполняется по схеме широкополосного балансного усилителя GaAs Push-Pull или двухбалансного усилителя Power Doubler.

Дополнительные функциональные возможности

Удобство обслуживания, а также возможность оперативного устранения неисправности потребовали расширения возможностей приемников.

Это привело к реализации специальных технических решений:

• светодиодная индикация, позволяющая оператору судить об уровне входной оптической мощности;
• наличие семисегментного индикатора для оценки мощности;
• наличие тестового гнезда для оперативного контроля транслируемых сигналов (выходное сопротивление 75 Ом);
• наличие второго оптического входа для автоматического резервирования работы схемы;
• наличие специального адаптера для выхода обратного канала;
• возможность дистанционного контроля по сети Ethernet входной мощности, питающего напряжения, температуры внутри корпуса прибора, состояния охранного шлейфа и пр.;
• возможность дистанционного управления.

Одна из особенностей некоторых приемников – наличие защиты от статического электричества и электрических разрядов молний по входу и выходу. Кроме того, реализуется защита от перенапряжений по питанию.

Общетехнические параметры

Среди стандартных параметров, таких как напряжение питания (местное или дистанционное), потребляемая мощность, размеры, масса, класс защиты корпуса существуют параметры, которым нужно уделить дополнительное внимание:

• диапазон рабочих температур (для повышения стабильности выходного сигнала приемника может использоваться термокомпенсация);
• тип оптического коннектора;
• тип высокочастотного разъема.

Стоит отметить, что литой корпус оптического приемника позволяет обеспечить наилучшее экранирование схемы прибора.