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探析利用光纜解決音頻信號傳輸問題

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探析利用光纜解決音頻信號傳輸問題
摘要:探討了用光纜傳輸音頻信號和光發射機的工作原理及其溫 度、噪聲的自動控制。?

關鍵詞:光發射機 光纜傳輸 信號質量??

1 前言
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  濮陽人民廣播電臺播控中心與發射機房相距200多米,調頻機房又與調幅發射機房相距7千多 米,給廣播節目信號的傳輸帶來了極大的不便。爲了保證信號安全優質地傳輸到發射機,幾 年來,想盡了方法,均因故障率高、傳輸不佳而終止。?
  1998年10月我臺購置了1kW調頻發射機和數字音頻工作站,使我臺首次實現了音頻 信號由模擬向數字化的轉變。由播控中心至發射機房的音頻信號採用了音頻電纜傳輸,但由 於距離遠,信號衰減大,推動發射機困難,達不到技術標準,故又增加了音頻放大器、調音 臺等周邊設備。但卻出現了噪聲問題,經過反覆調試和配接,音質仍達不到預定效果。最後 ,在中控機房增加了50W小調頻發射機,在發射機房增加了調頻、調幅接收機,用 無線發射、無線接收的方法替代了音頻電纜。但由於中間設備增多,故障率也就隨着增高, 給人力和物力都造成了極大的浪費,停播率也相對增高。?
  近幾年來,隨着廣播事業的不斷髮展,光纜傳輸系統以其頻帶寬、容量大、損耗小、抗干擾 能力強、非線性失真小、工作穩定、維護方便等優點,越來越多地在音頻信號的傳輸中得到 應用。而光纖設備和光纜的成本也很低,無論從目前還是從長遠來看,都是音頻電纜無法 比擬的。光纜傳輸已經成爲廣播電視系統傳輸的主要手。

2 光纖線路在光傳輸網絡中的 

  根據傳輸設備的不同,光纖線路在光傳輸網絡中主要有兩種應用:一種爲數字傳輸, 一般爲PDH、SDH制式。PDH目前較少用於廣播電視傳輸,多用於數據傳輸。SDH多用於組建幹 線傳輸網,也是目前廣電系統採用的傳統模式。另一種爲AM模擬傳輸,AM模擬有線電視光傳 輸系統又可分爲直接調製調幅和外調制調幅系統。直接調製調幅系統是半導體、激勵器直接 光強度調製,將調頻電信號轉換成調幅光信號進行傳輸。(DFB)激勵器,其光譜線窄、線性 好、輸出功率高(可達十幾mW)、光波長爲1310nm,目前使用最多,適用於中短 距離傳輸。
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3 光發送機?

  上海廣電集團生產的光發送機KD-50A型,其內部集成有光隔離器、熱敏電阻、光功率監測及 控制所需的光電二極管,可以提供高線性、低噪聲、高功率(最高達20mW)的激光 輸出。熱敏電阻電阻值爲10k佟<す舛??、激光器偏值靜態輸 入電流爲100mA,負偏值電壓範圍爲-5~0V。光檢測二極管(PD )陽極電流爲100~1 600霢。致冷器(TEC)正常溫度爲25℃。射頻輸入正極阻抗爲25佟*¤
  3?1DFB激勵器?
  DFB激勵器的射頻特性與器件的偏值電流關係很大。當偏值電流超過閾值時,光功率線性 增加,激勵器的頻率特性(如噪聲頻響失真)與光功率的平方根(或超過閾值的偏值電流) 成比例。光發射機中激光器的光輸出功率非常穩定。激光器的閾值電流、偏值電流和光輸出 功率都與激光器的工作溫度有密切關係。激光器的內部發熱都使其性能大大降低,因此, 光發送機的自動功率控制(APC)電路和自動溫度控制(ATC)電路在保證光發送機正常工作中起 着非常重要的作用。?
  3?2自動功率控制(APC)電路?
  當激光器的偏值電流大於其閾值電流時,加到激勵器中激光二 極管上的偏值電流與激光器的輸出功率基本上成正比的關係。LED是透過改變驅動電流來進 行直接調製的,因此,自動功率控制(APC)電路就是利用激光器內的光電檢測二極管(PD)檢 測激 光器的`輸出光功率,並根據光電二極管的輸出電流產生一個電壓,把它與預置的一個參考電 壓進行比較,經過反饋控制電路驅動一個穩定的電流源,從而達到自動調節激光器的光輸出 功率,保證激光器正常工作的目的。當光功率增大時,控制電路促使驅動器電流減小,使輸 出功率減小;當光功率減小時,控制電路又使激光器的控制電流增大,從而使輸出光功率增 加。輸出光功率的波動不超過一定的範圍。?