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《中国有线电视）２ｏｏ６（０６） ＣＨＩＮＡ ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＡＢＬＥ ＴＶ ③ 文章编号：１００７—７０２２（２００６）０６—０５９６—０４ ・有线广角・ 中图分类号：ＴＮ９４３．６ 文献标识码：Ｂ 光发射机的选择与使用 口冯维柱（北宁市广播电视局，辽宁北宁１２１３００） 光发射机是光缆传输系统的核心设备，它的作用 人光发射机输入端，经过前置放大器放大，进行电控衰 减、预失真补偿和自动功率电平控制，再驱动激光器芯 片，进行电／光调制，将电信号转变成光信号。输出端 加１个光隔离器，可大大减小由光缆传来的光反向波 对激光器的影响。光信号通过光活动接头送人光缆， 通过光缆传送到各光节点。 是用输入的射频有线电视电信号调制光信号，实现电 光转换（Ｅ／Ｏ），并向光缆系统发送连续、稳定、可靠 一的光信号。市场上销售的光发射机按调制方式分为直 接调制光发射机和外调制光发射机两种，直接调制光 发射机多用于１ ３ １０ ａｍ光纤系统，外调制光发射机多 用于１ ５５０ ａｍ光纤系统，它们的核心部分都是激光器 组件。 １直接调制激光发射机 １．１组成 激光器的发射功率和非线性失真依赖于偏置电 流，因此光发射机设置了激光器的偏置电路和预失真 补偿电路，以保证非线性指标和发射输出的稳定。 激光器的温度升高将使门限值增大、饱和输出光 强下降，为了使光发射机正常工作，必须保证激光器在 恒温（一般是２５℃）条件下工作，光发射机中用于双向 自动温度控制（ＡＴＣ）的半导体致冷器和热敏电阻可保 这种光发射机除核心部件ＤＦＢ激光器组件外，还 有电源、激光器偏置电路、激光器慢启动电路、过载保 护电路和驱动保护电路、功率控制和致冷控制电路、失 真补偿电路、光检测器（ＰＩＮ）芯片（用于光功率检测和 自动功率控制）、用于双向自动温度控制（ＡＴＣ）的半 证激光器工作在２５℃恒温条件下。 光发射机中有微处理器，其芯片中存储有激光器 的最佳工作状态数据，可对激光器慢启动并可自动断 开射频驱动电流以保护激光器，光发射机前面板上的 各种开关都通过微处理器控制。 导体致冷器和热敏电阻等，如图１所示。 偏流 激光器组件 指示 ＩＮ Ｉ ＬＤ ｌ光隔 鬲 放大 『． ｒ 卜－７ ｌ离器 光缆 温度的变化和器件的老化都能引起激光器阈值电 流和电／光转换效率的变化，因此采取两种措施精确控 匝垂亘 鼋 器 。ｌ自动功率控制 制激光器的光输出功率：一是控制激光器的偏流，使其 自动跟踪阈值电流的变化，保证激光器总是工作在最 双向控制 温度致 冷电流 —］厂 佳偏置状态；二是控制激光调制电流的幅度，使其自动 跟随电／光转换效率而变化。 ２外调制光发射机 光功率指示 图１ ＤＦＢ直接调制光发射机的组成框图 １．２工作过程 外调制光发射机由外调制器、激光器、激光控制电 路、调制控制电路、微处理器、预失真电路、光检测器、 光发射机的输入信号是电视射频（ＲＦ）信号。在 前端，多路ＲＦ信号经多路混合器混合成１路信号送 作者简介：冯维柱（１９４６一），男，工程师，从事有线电视技术工作。 ＲＦ信号衰减器、放大器、电源等组成，如图２所示。 ５９６ 维普资讯 http://www.cqvip.com
《中国有线电视）２００６年第Ｏ５期 冯维柱：光发射机的选择与使用 调制器 ＬｉＮ。ｏ、 两路光输出 光纤网，１ ３１０ ｎｍ光纤衰减是０．３５ ｄＢ／ｋｍ，故最大传 输距离不超过３５ ｋｍ。 一ｌＩ￣‘ １。１‘ ｃ ｓｏ 外调制光发射机输出功率大，可达２ Ｘ ２０ ｍｗ以 上（两路输出），噪声小，无ＣＳＯ失真，常用于远距离传 ｆ 激光器控制一检测一 输或大型有线系统。这种光发射机一般用ＹＡＧ激光 调制控制一器 Ｉ控制真ｌ上Ｊ 上Ｉｒｌ ＋ …。 控制器 器，ＹＡＧ激光器采用外调制后线性很差，必须使用预 失真电路来补偿。由于色散较少，ＹＡＧ光发射机很适 图２ ＹＡＧ外调制光发射机的组成框图 合１ ５５０ ｎｍ波长光纤，多用于１ ５５０ ｎｍ光纤网。ＹＡＧ ３直接调制与外调制光发射机的比较 光发射机在１ ５５０ ｎｍ光纤网中可采用放大中继，１ ５５０ 直接调制型光发射机多采用ＤＦＢ激光器，ＤＦＢ激 ｎｍ光纤衰减又小（０．２５ ｄＢ／ｋｍ），所以ＹＡＧ光发射机 光器线性好，可以不用预失真电路的补偿而获得较好 可用于超远距离传输。外调制光发射机用在１ ３１０ ｎｍ 的ＣＴＢ值和ＣＳＯ值，但由于直接调制存在附加的频率 光纤网中传输距离可达５０ ｋｍ，也比直接调制型光发 调制，非线性失真指标特别是ＣＳＯ值很难做得很高， 射机传输距离远，但外调制型光发射机价格高，近距离 ＤＦＢ发射机性能稳定，结构简单，价格低廉，所以被普 传输的光纤网很少选用外调制光发射机。 遍选用。 ４光发射机的技术指标 直接调制型光发射机的功率一般不可太大，在１８ ＧＹ／Ｔ １４３—２ｏｏｏ｛有线电视系统调幅激光发送机 ｍｗ以内，因此了传输距离，主要用于本地分配网 和接收机入网技术条件和测量方法》规定光发射机的 和乡镇级光缆传输网，这种光发射机多用于１ ３１０ ｎｍ 主要技术指标如表１和表２所示。 表１ １ ３１０ ｎｍ波长调幅光发射机的性能参数 、 Ａ类调幅激光发射机参数 Ｂ类调幅激光发射机参数 序号 项目 单位 性能参数 序号 项目 单位 性能参数 １ 激光器类型 ＤＦＢ激光器 １ 激光器类型 ＤＦＢ激光器 ２ 光波长 ｎｍ １ ３１０±２０ ２ 光波长 ｎｍ １ ３１０±２０ ３ 光调制方式 直接光强度调制 ３ 光调制方式 直接光强度调制 ４ 光输出功率 ｍＷ ≥２ ４ 光输出功率 ｍＷ ≥２ ５ 光连接器形式 ＦＣ／ＡＰＣ，ＳＣ／ＡＰＣ ５ 光连接器形式 ＦＣ／ＡＰＣ，ＳＣ／ＡＰＣ ６ 频率范围 ＭＨｚ ４７～５５０，４７～７５０（８６２） ６ 频率范围 ＭＨｚ ４７—７５０（８６２） ７ 射频输入信号电平 ｄＢｌｌＶ ７３—８３（按说明书规定） ７ 射频输入信号电平 ｄＢｌｌＶ ７５～８５（按说明书规定） ８ Ｃ／Ｎ ｄＢ ≥５１ ８ Ｃ，Ｎ ｄＢ ≥４９ ９ 平坦度 ｄＢ ±０．７５ ９ 平坦度 ｄＢ ±０．７５ １０ Ｃ／ＣＴＢ ｄＢ ≥６５ １０ Ｃ／ＣＴＢ ｄＢ ≥６５ １１ Ｃ／ＣｓＯ ｄＢ ≥６０ １１ Ｃ，ＣｓＯ ｄＢ ≥６０ １２ 射频输入阻抗 ｎ ７５ １２ 射频输入阻抗 Ｑ ７５ １３ 射频输入反射损耗 ｄＢ ≥１６（４７—５５０ ＭＨｚ） １３ 射频输入反射损耗 ｄＢ ≥１６（４７～５５０ ＭＨｚ） ≥１４（５５０～７５０ ＭＨｚ） ≥１４（５５０～７５０ ＭＨｚ） 表２ １ ５５０ ｎｍ波长调幅光发射机的性能参数 Ａ类调幅激光发射机参数 Ｂ类调幅激光发射机参数 序号 项目 单位 性能参数 序号Ｉ 项目 单位 性能参数 １ 激光器类型 ＤＦＢ激光器 １ １ 激光器类型 ＤＦＢ激光器 ５９７ 维普资讯 http://www.cqvip.com
冯维柱：光发射机的选择与使用 续表２ ２ ３ 光波长 光调制方式 ｎｍ ｌ ５５０±５ 直接光强度调制 ２ ３ 光波长 光调制方式 《中国有线电视）２００６年第０５期 ｎｍ ｌ ５５０±５ 直接光强度调制 ４ ５ 光输出功率 光连接器形式 ｍＷ ＞２．１５．≥２．５ Ｘ２ ＦＣ／ＡＰＣ，ＳＣ／ＡＰＣ ４ ５ 光输出功率 光连接器形式 ｍＷ ＞２．１５，１＞２．５ Ｘ２ ＦＣ／ＡＰＣ，ＳＣ／ＡＰＣ ６ ７ ８ 频率范围 ＭＨｚ ４７～７５０（８６２） ６ ７ ８ 频率范围 射频输入信号电平 Ｃ， ＭＨｚ ４７～７５０（８６２） 射频输入信号电平 ｄＢｔｒＶ ７５～８５（按说明书规定） Ｃ， ｄＢ ≥５３ ｄＢｔｘＶ ７３～８３（按说明书规定） ｄＢ ≥５ｌ ９ ｌ０ ｌｌ 平坦度 Ｃ／ＣＴＢ Ｃ／Ｃｓｏ ｄＢ ｄＢ ｄＢ ０．７５ ≥６５ ≥６０ ９ ｌ０ ｌｌ 平坦度 Ｃ／ＣＴＢ Ｃ／Ｃｓｏ ｄＢ ｄＢ ｄＢ ０．７５ ≥６５ ≥６０ ｌ２ 射频输入阻抗 ｎ ７５ ≥ｌ６（４７～５５０ ＭＨｚ） ≥ｌ４（５５０～７５０ ＭＨｚ） ｌ２ 射频输入阻抗 ｎ ７５ ≥ｌ６（４７～５５０ ＭＨｚ） ≥ｌ４（５５０～７５０ ＭＨｚ） ｌ３ 射频输入反射损耗 ｄＢ ｌ３ 射频输入反射损耗 ｄＢ ５光发射机的选择 击，因此要避免频繁开关机。 （４）激光器进人工作状态后，人眼不可直视光发 射机后面板上的光输出口。 （５）正确选择射频信号的输入电平，ＤＦＢ光发射 机的ＲＦ驱动电平决定光发射机的调制度，同时也决 定Ｃ／Ｎ、ＣＴＢ、ＣＳＯ的大小，加入光发射机的ＲＦ电平过 （１）选用有国家人网证和广电总局检测合格的产 品。 （２）合理选用１ ３１０ ｎｍ和１ ５５０ ｎｍ波长的光发 射机，乡镇级光纤网传输距离近，最好选用１ ３１０ ｎｍ 波长光发射机，这样投资较少。传输距离远的光纤网 应选用１ ５５０ ｎｍ波长光发射机，总投资要比选用 １ ３１０ ｎｍ光设备少。 大会引起光调制度ｍ值增大，劣化ＣＴＢ、ＣＳＯ非线性 指标，还会造成ＤＦＢ激光器的过驱动，导致光发射机 （３）激光器是光发射机的核心器件，因此要重视 激光器的选用，笔者推荐选用奥特尔、朗讯、富士通等 品牌的激光器。 输出功率下降；输入电平过小使光调制度降低，导致光 发射机的载噪比指标不能满足要求，所以正确选择ＲＦ 驱动电平是保证光纤传输网各项指标的关键。不同厂 家的光发射机要求ＲＦ驱动电平不相同，应根据厂家 （４）考察光发射机的性能参数，察看机内的生产 工艺水平。 产品说明书来设置发射机的输入ＲＦ电平；若产品说 明书只给一定范围电平值（如７５～８５ ｄＢＩｘＶ），应根据 （５）根据设计计算出所需总功率，确定光发射机 的数量和各台光发射机的输出功率。 （６）相同功率的发射机链路损耗可能不同，所以 选择光发射机不能只看功率数值而不关心链路损耗 值，必须在相同传输频道数与相同Ｃ／Ｎ、ＣＴＢ、ＣＳＯ指 标条件下加以比较选择。 （７）考虑链路损耗，使用小于１０ ｍＷ的光发射机 比较好，尽量少用大于１６ ｍＷ的光发射机。 ６光发射机的使用与保养 网络传输频道数确定ＲＦ值，如传输频道数Ｎ＞４０时， 取ＲＦ电平值为７６～７８ ｄＢＩｘＶ，若３０＜Ｎ＜４０，取ＲＦ电 平值为７８～８０ ｄＢＩｘＶ，若２０＜Ｎ＜３０，取ＲＦ电平值为 ‘ｎ ８０～８３ ｄＢＩｘＶ；如果产品说明书给出７５＋１０ ｌｇ ，先 』Ｖ ‘ｎ 根据网络传输频道数Ａｒ，求出１０ ｌｇ 值，再与７５相 』Ｖ （１）按产品说明书安装、调试、使用光发射机。 （２）通电前应将光发射机外壳良好接地。 （３）保证对光发射机连续稳定供电。光发射机的 力口，女口Ｎ：３５，贝０ １０ ｌｇ ：２．３４ ｄＢ，７５＋２．３５＝７７． Ｖ ３４，取ＲＦ＝７８ ｄＢＩｘＶ。 （６）保持机房整洁、干燥、散热的工作环境，最好 安装空调机。 激光器组件和光电转换模块最忌瞬时脉冲电流的冲 ５９８ 维普资讯 http://www.cqvip.com
《中国有线电视￣２００６年第０５期 （７）在安装光活动接头时，先用酒精棉球擦拭光 发射机输出口和连接插头，然后将光纤插头的突棱对 准光发射机输出口的缺口，将螺丝旋到底，不要过紧也 不要太松，确保插头对准并接触良好。 冯维柱：光发射机的选择与使用 ⑥＋５ Ｖ ＴＥＳＴ（＋５ Ｖ读数）：显示内部电压，读数 应为＋５ Ｖ±０．５ Ｖ； ⑦＋２４ Ｖ ＴＥＳＴ：显示内部电压，读数应为＋２４ Ｖ； ⑧一５ Ｖ ＴＥＳＴ：显示内部电压，读数为一５ Ｖ ４－０．５ Ｖ。 （８）接通电源进入正常工作状态后，按前面板上 的ＴＥＳＴ（检测）按钮，看ＬＣＤ显示屏，依次检查激光器 在检查的同时记录各项数据，作为原始资料存档。 （９）在外部电源正常的前提下，光发射机在通电 的工作状态： ①设备型号； （￣）ＰＯＷＥＲ（功率）：显示激光器输出功率，用户订 购的若是８ ｍｗ，显示也应是８ ｍＷ（实际有小数）； （￣）ＴＥＭＰ（温度）：标称读数为２５℃４－３℃； （￣）ＢＩＡＳ（偏置）：显示激光器偏流（ｍＡ），发射机功 率不同，显示的偏流也不同； 后或工作时若出现红灯闪烁或长亮说明出现故障，应 迅速切断电源检查维修。 （１０）将产品说明书、设计方案、光缆干线走向图、 光纤损耗与链路总损耗数据、实测各光节点的输入功 率等作为技术资料存档，据此可判断光发射机是否正 常。 ＠ＣＯＯＬＩＮＧ／ＨＥＡＴＩＮＧ（制冷／加热）：显示为保持 激光器的温度在标准值２５℃时热电制冷器所需的电 流值； 曼・ 维护人员要定期检查，根据记录参数判定设备运 行情况，发现问题及时处理。 『收稿日期：２００５－０３．２８］ Ｆ接头故障分析与排除 口陈向明，张宏平（磐安县广播电视台，浙江磐安３２２３００） １故障现象 Ｆ接头故障现象一般有以下几种： （１）用户电视画面上低端频道出现雪花点，而高端频道比 较王常，若用场强仪测试，会发现用户电平出现反常现象，即高 端电平比低端电平高出许多。 （２）用户电视屏幕上出现上下滚动的黑白条 、 （３）用户电视图像出现右重影。 （４）用户电视信号整体较差，干扰严重。 某村处于电缆干线的末端，一次该村用户反映电视信号很 差，图像干扰严重。经查，该村用户网络分配放大器没有问题， 前面几个村的用户电视信号正常，可以肯定故障出在中间的干 线上。经测试发现其中１只“干放”输出电平不正常，工作电压 比正常值低。检查Ｆ接头，当拧松输入一１２ Ｆ防水接头时，手 指头有触电发麻的感觉。拧下Ｆ头，发现Ｆ头螺母等多处已经 锈蚀，经除锈处理重新接好后测试电压正常，电视信号恢复正 常。一１２ Ｆ头锈蚀，形成基本断路，但因放大器直接挂在钢绞 线上，钢绞线与电缆芯线就构成了一个等效回路，所以放大器 还能勉强工作，然而．电缆外导体（屏蔽层）失去作用，传输特性 ２故障原因 引起上述故障的原因一般有以下几种： （１）接头芯线内缩或接触不良，这类现象较多． 这两种情况可以看作在Ｆ接头铜芯线和触点之间串接１ 只等效电容，接点间产生了容抗，根据公式：ｚ＝１／（２咖）可知， 容抗与电视信号频率成反比，即电视信号频率越低，容抗越大， 因而信号衰减越大；频率越高，容抗越小，因而信号衰减小 所 以会出现低端信号差（出现雪花点）而高端信号较正常（电视图 像较清楚）的反常现象。 （２）在干线网络中，电缆屏蔽层与Ｆ头脱离，在一定条件 下，还会产生交流声调制 某村用户反映电视图像出现上下翻滚的黑白横条，这是交 流声调制干扰故障。经查，前面几级放大器下的用户无此现 象，怀疑是该级放犬器电源部分出了故障，更换放大器后故障 依旧、拆下输入Ｆ头，发现电缆屏蔽层与Ｆ头已经脱离，重新 阻抗发生变化，引起电视信号传输不正常。 同样，用户传输线接头松脱也将造成电视信号衰减增大， 信号电平不平坦度增大，图像干扰严重，如出现雪花点、不规则 图像、斜线干扰等。 如Ｆ头密封性能不好，电缆很容易进水，从而改变电缆介 质的介电常数，致使漏电电流增加，并引起电缆芯线和屏蔽层 氧化，电缆特性阻抗不匹配，导致驻波比变差，反射波及电视信 号衰减加大，将使整个信号频带内不平坦度增大，严重时会产 生右重影，使图像质量变坏。 农村有线电视网大多为树枝型分支分配网络，用户分布比 较分散，电缆Ｆ接头数量很多，为了降低有线电视故障率，确保 系统正常运行，有线电视网络维护人员对接头问题应引起足够 重视，在施工或维修时一定要做好接头，避免接头接触不良，所 有野外型放大器和分支器必须全部装入防雨箱内，防止放大器 和分支器接头进水，平时应重视网络的检查维护，做好宣传和 做好Ｆ头并接上，故障排除。该放大器寄挂在电力杆上，与电 力线较近，Ｆ头与屏蔽层脱离后，电缆失去了屏蔽作用，受到电 磁感应而形成交流声调制。 （３）Ｆ头与屏蔽层脱离或Ｆ头锈蚀。 协调工作，避免农户建房、装饰房屋等原因引起牵拉电缆而造 成Ｆ接头松动的情况发生。 ［收稿日期：２００６－０２－１６］ ５９９
