衛(wèi)星鏈路傳輸光端機(jī)
衛(wèi)星鏈路光端機(jī)

中頻光端機(jī)

HSBS-200M光纖設(shè)備間互連鏈路(IF Interfacility Links，IFLS)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星上下行傳輸鏈路系統(tǒng)中，它性能高、價(jià)格低、頻帶寬，通過(guò)單模光纖在光傳輸系統(tǒng)收發(fā)兩端建立透明鏈接，且射頻信號(hào)增益在收發(fā)兩端均可調(diào)整，從而為光傳輸系統(tǒng)鏈路中射頻信號(hào)電平調(diào)整提供了一個(gè)很好的解決辦法。
系統(tǒng)簡(jiǎn)介
以廣州大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)地球站使用北京海視生產(chǎn)的HSBS-3000、HSBS-200M光傳輸系統(tǒng)為例。系統(tǒng)連接如圖1所示。

 

 

HSBS-200M系統(tǒng)是一個(gè)頻帶為10～200MHz的光纖設(shè)備間互連鏈路，在廣電領(lǐng)域主要用于70MHz中頻信號(hào)傳輸(在電信方面則以140Hz應(yīng)用較多)，具有較高的動(dòng)態(tài)范圍。本系統(tǒng)包括：兩個(gè)光發(fā)射機(jī)，可以接收來(lái)自中頻調(diào)制器的射頻信號(hào)，輸出光信號(hào)；兩個(gè)光接收機(jī)，可以接收通過(guò)單模光纖傳來(lái)的光信號(hào)，輸出射頻信號(hào)。
工作原理：光發(fā)射機(jī)對(duì)接收到的模擬或數(shù)字射頻信號(hào)進(jìn)行直接調(diào)制并轉(zhuǎn)變成光信號(hào)進(jìn)行傳輸，不會(huì)引入任何相位噪聲，具有幅頻特性好、群時(shí)延小、信號(hào)質(zhì)量高、誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)。光直接調(diào)制、解調(diào)原理見圖2。

HSBS-200M光端機(jī)系統(tǒng)主要的實(shí)際操作參數(shù)指標(biāo)為：
(1)C/N(載噪比)為43.5dB，在54MHz帶寬范圍內(nèi)；
(2)光發(fā)射機(jī)輸入射頻總功率：-30～-10dBm；
(3)光接收機(jī)輸出射頻總功率：-35～-0dBm；
(4)光發(fā)射機(jī)可發(fā)光功率約為+4～+5dBm，光波長(zhǎng)為1550nm；
(5)射頻鏈路增益可調(diào)范圍：20dB，光鏈路損耗預(yù)估算約為17dB/km；
(6)幅頻特性：±0.22dB/54MHz；
(7)三階交調(diào)：大于-40dBc；
(8)傳輸協(xié)議透明，傳送格式包括：視頻、音頻、數(shù)據(jù)流等。
系統(tǒng)設(shè)置和調(diào)試
波長(zhǎng)選擇
在單模光纖傳輸系統(tǒng)中，應(yīng)用泛的波長(zhǎng)當(dāng)屬1310nm和1550nm窗口頻段。本系統(tǒng)選用1550nm波長(zhǎng)的光作為載波進(jìn)行信號(hào)傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是：光頻率較低，路徑光損耗小，在單模光纖中傳播時(shí)光功率損耗最多只有0.2～0.27dB/km；而1310nm波長(zhǎng)的光在同樣條件下傳播時(shí)，光功率損耗將達(dá)到0.32～0.4dB/km。由于遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)本系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)之間光功率允許損耗為17dB，我站所用光纜總長(zhǎng)度約為37km，用1550nm波長(zhǎng)的光作為載波，路徑上光功率損耗約為0.27×37=9.99dB，光功率余量為17-9.99= 7.01dB；而用1310nm波長(zhǎng)的光進(jìn)行傳輸，路徑上光功率損耗約為0.4×37= 14.8dB，用1550nm波長(zhǎng)的光傳輸時(shí)，光功率余量為17-14.8=2.2dB。可見，采用1550nm波長(zhǎng)的光進(jìn)行傳輸，可保證接收到的光功率足夠高，從而降低誤碼率，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)調(diào)試
HSBS-200M系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)均能提供兩種增益控制：手動(dòng)增益控制(MGC)和自動(dòng)增益控制(AGC)。一般情況下，光發(fā)射機(jī)采用MGC，提供一個(gè)穩(wěn)定的輸出信號(hào)；而光接收機(jī)采用AGC，當(dāng)路徑上有動(dòng)態(tài)損耗時(shí)，接收端能夠自動(dòng)進(jìn)行功率補(bǔ)償，從而保證光接收機(jī)輸出射頻信號(hào)功率基本不變。將光接收機(jī)設(shè)置在MGC狀態(tài)，調(diào)整MGC對(duì)應(yīng)的可變電阻器，使得MGC指示燈剛剛閃亮，然后將光接收機(jī)放置在AGC狀態(tài)，此時(shí)光接收機(jī)輸出射頻信號(hào)的載噪比可滿足要求。

在系統(tǒng)調(diào)試中我們發(fā)現(xiàn)，光接收機(jī)輸出射頻信號(hào)載噪比不能滿足要求，原因主要在于光發(fā)射機(jī)輸入射頻信號(hào)過(guò)強(qiáng)，使信號(hào)頻譜嚴(yán)重失真而導(dǎo)致載噪比不足。解決的辦法是將光發(fā)射機(jī)置于MGC工作狀態(tài)，微調(diào)MGC對(duì)應(yīng)的可變電阻器，降低光發(fā)射機(jī)的射頻輸入功率，直至得到所需載噪比(≥35dB)且?guī)?nèi)波形無(wú)明顯失真，接收端頻譜圖與圖4基本相同；然后將光接收機(jī)射頻輸出連接功率計(jì)，在保證頻譜無(wú)明顯失真的前提下，調(diào)整MGC對(duì)應(yīng)的可變電阻器，直至達(dá)到所要求的信噪比和功率電平為止。
結(jié)束語(yǔ)
HSBS-200M光傳輸系統(tǒng)由雙電源供電，互為備份，為110/220V AC交流輸入，只要在安裝前仔細(xì)閱讀用戶手冊(cè)，把各輸入/輸出電平調(diào)整好，就可以獲得出色的指標(biāo)。該系統(tǒng)自投入使用后一直運(yùn)行穩(wěn)定，為信號(hào)源傳輸工作提供了保障。