衛星鏈路傳輸光端機
衛星鏈路光端機
中頻光端機
HSBS-200M光纖設備間互連鏈路(IF Interfacility Links,IFLS)廣泛應用于衛星上下行傳輸鏈路系統中,它性能高、價格低、頻帶寬,通過單模光纖在光傳輸系統收發兩端建立透明鏈接,且射頻信號增益在收發兩端均可調整,從而為光傳輸系統鏈路中射頻信號電平調整提供了一個很好的解決辦法。
系統簡介
以廣州大學生運動會地球站使用北京海視生產的HSBS-3000、HSBS-200M光傳輸系統為例。系統連接如圖1所示。
HSBS-200M系統是一個頻帶為10~200MHz的光纖設備間互連鏈路,在廣電領域主要用于70MHz中頻信號傳輸(在電信方面則以140Hz應用較多),具有較高的動態范圍。本系統包括:兩個光發射機,可以接收來自中頻調制器的射頻信號,輸出光信號;兩個光接收機,可以接收通過單模光纖傳來的光信號,輸出射頻信號。
工作原理:光發射機對接收到的模擬或數字射頻信號進行直接調制并轉變成光信號進行傳輸,不會引入任何相位噪聲,具有幅頻特性好、群時延小、信號質量高、誤碼率低等優點。光直接調制、解調原理見圖2。
HSBS-200M光端機系統主要的實際操作參數指標為:
(1)C/N(載噪比)為43.5dB,在54MHz帶寬范圍內;
(2)光發射機輸入射頻總功率:-30~-10dBm;
(3)光接收機輸出射頻總功率:-35~-0dBm;
(4)光發射機可發光功率約為+4~+5dBm,光波長為1550nm;
(5)射頻鏈路增益可調范圍:20dB,光鏈路損耗預估算約為17dB/km;
(6)幅頻特性:±0.22dB/54MHz;
(7)三階交調:大于-40dBc;
(8)傳輸協議透明,傳送格式包括:視頻、音頻、數據流等。
系統設置和調試
波長選擇
在單模光纖傳輸系統中,應用泛的波長當屬1310nm和1550nm窗口頻段。本系統選用1550nm波長的光作為載波進行信號傳輸,其優點是:光頻率較低,路徑光損耗小,在單模光纖中傳播時光功率損耗最多只有0.2~0.27dB/km;而1310nm波長的光在同樣條件下傳播時,光功率損耗將達到0.32~0.4dB/km。由于遠距離傳輸時本系統光發射機與光接收機之間光功率允許損耗為17dB,我站所用光纜總長度約為37km,用1550nm波長的光作為載波,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波長的光進行傳輸,路徑上光功率損耗約為0.4×37= 14.8dB,用1550nm波長的光傳輸時,光功率余量為17-14.8=2.2dB。可見,采用1550nm波長的光進行傳輸,可保證接收到的光功率足夠高,從而降低誤碼率,提高信號傳輸的質量。
光發射機與光接收機調試
HSBS-200M系統光發射機和光接收機均能提供兩種增益控制:手動增益控制(MGC)和自動增益控制(AGC)。一般情況下,光發射機采用MGC,提供一個穩定的輸出信號;而光接收機采用AGC,當路徑上有動態損耗時,接收端能夠自動進行功率補償,從而保證光接收機輸出射頻信號功率基本不變。將光接收機設置在MGC狀態,調整MGC對應的可變電阻器,使得MGC指示燈剛剛閃亮,然后將光接收機放置在AGC狀態,此時光接收機輸出射頻信號的載噪比可滿足要求。
在系統調試中我們發現,光接收機輸出射頻信號載噪比不能滿足要求,原因主要在于光發射機輸入射頻信號過強,使信號頻譜嚴重失真而導致載噪比不足。解決的辦法是將光發射機置于MGC工作狀態,微調MGC對應的可變電阻器,降低光發射機的射頻輸入功率,直至得到所需載噪比(≥35dB)且帶內波形無明顯失真,接收端頻譜圖與圖4基本相同;然后將光接收機射頻輸出連接功率計,在保證頻譜無明顯失真的前提下,調整MGC對應的可變電阻器,直至達到所要求的信噪比和功率電平為止。
結束語
HSBS-200M光傳輸系統由雙電源供電,互為備份,為110/220V AC交流輸入,只要在安裝前仔細閱讀用戶手冊,把各輸入/輸出電平調整好,就可以獲得出色的指標。該系統自投入使用后一直運行穩定,為信號源傳輸工作提供了保障。