光接收机的结构和原理

敲响了警钟，不能光提高内在质量，表面文章还是要做的。（3）电调衰减器。电调衰减器是通过改变控制电压来控制PIN管阻值的变化，实现衰减量的变化。电调衰减器一般都采用桥T型网络来实现。每个厂家的电调衰减器网络并不完全一致，各有特色，但基本功能的实现都是利用变阻二极管的变阻特性以及无源网络构成各种组态电路。由于电调衰减器需要一稳定的电压，以实现调节的相对稳定性，因此采用电调衰减器的光接收机都采用高精度稳压的开关电源，如果是采用模拟电源，当出现电压波动时，会引起光接收机输出增益的波动，甚至失控。鉴于电衰减器高要求及潜在弱点，所以在普通光接收机中并不多见，有些

高档光接收机为了增加整机卖点，通常采用电调衰减器。

5．光接收机的均衡调节。不像放大器非有均衡调节不可，光接收机可以不加均衡器，由于光接收组件解调出来的电信号在整个工作频段内是平坦的，没有斜率，因而也无须调节均衡。设有均衡调节只有一个作用，那就是可以实现光接收机的半倾斜高电平输出，提高光接收机的带负载能力。如果光接收机平坦输出，均衡器就没有用处。鉴于几乎所有的光接收机都加有均衡调节，此处也讲一下均衡器。均衡器是有线电视系统一个必不可少的常用器件，它是由电感、电容和电阻构成一个桥T型四端、高通网络，通过调整电抗元件可以改变幅频特性的倾斜度，即对低频信号衰减大、高频信号衰减依次减小，正好和电缆的衰减特性相反。均衡器按工作频率（即截止频率）可分为550M均衡，750M均衡等多种，按均衡量调节方式分，其又可分为固定衰减器与可调衰减器。在光接收机应用中主要有两种最常用，即固定均衡器、可调均衡器，电调均衡器很少见。（1）固定式均衡器。固定均衡器是由电感、电容和电阻等无源器件组成。固定式均衡器通常是一个桥T型无源四端网络，其克服了可变均衡器桥T型衰减网络的不稳定性，得到了广泛的应用。

其主要优点是电路简单、成本低廉、均衡量固定，靠换用不同均衡量的均衡器实现均衡调节。

（2）可调均衡器。可调均衡器是在固定均衡器的基础上，用可调衰减网络代替固定衰减网络，并增加阻抗匹配元件而成。可调均衡器可以实现连续均衡量的调整，使用非常方便，在光接收机中，固定均衡器，可调均衡器都有应用。固定均衡器靠换用不同的均衡量的均衡器实现均衡调整，为了实现整机的模组化设计，均衡器在光接收机中基本上都采用插件形式，外封装一漂亮外壳，即使是可调均衡也单独做成一个封装插件使用。鉴于均衡器在光接收机中不是为了实现灵活连续可调，以采用固定均衡器的产品占主流，所配的

均衡档位也很少，一般化3DB、5DB、8DB三种。

6．光接收机的频响校正。频响校正单元电路是光接收机的必备电路，由于光接收机中接收组件的阻抗匹配以及光探测器的平坦度差强人意，导致RF输出在工作带宽内平坦度不是很好，为了校正光接收机在整个工作带宽内的幅频特性，每种光接收机都设有或简单或复杂的频响校正器。频响校正器将光接收机整个通带分成3—6个点、段进行补偿，使得光接收机的整个通带特性趋于平坦，此电路的调整必须配有专门的标准光源及测试仪器才能完成，用户在使用中切不可调节频响校正器的可调无件，盲目的调节会导致光接收

机的平坦度恶化。

7．光接收机的双向滤波器。目前市场上的光接收机基本上都是双向光接收机，鉴于目前我国的现状，双向网没有普及，双向光接收机的设计也是有名无实，双向滤波器都采用短路板代替，实现下行信号的直通、回传通道预留功能，虽然双向光接收机的双向功能目前不可用，但双向滤波器作为光接收机中的一个重要组件，也应有所了解。双向滤波器的指标对光接收机的影响较大，其不仅要有良好的平坦度、反射损耗指标，还要有极小的插损，不同厂家的产品，双向滤波器的插损有较大差异，如果插损过大，将浪费光接收

机的增益。

8．光接收机的回传组件。双向光接收机的回传组件一般包括回传功能放大，回传增益均衡调节及回传光发射模块等组成，鉴于商用化的产品中绝大多数是双向预留，回传放大及均衡、增益均留有插件接口，当然回传光发射更是光有几个功能插孔在那里，既然是双向光接收机，虽然是回传预留，双向通道应该能正常工作才对，实际上有许多产品并没有对回传通道进行调试，只是预留位置而已，一旦真正实现双向回传功能，很多产品将无法升级改造，鉴于此，采购回传预留的双向光接收机，一定注意对回传功能提出要求，做到所采购的产品是真正的回传预留。回传光发射组件因回传功率的差异及回传数据或图像的不同，采用不同档次的回传激光器，目前可选的回传激光器主要有FP激光器、DFB激光器两种，FP激光器通常无致

冷功能，输出功率很小；DFB激光器在小4MW时也无致冷功能，而大于4MW时，因工作电流比较大，都有温控电路。为了保证回传光功率的稳定，回传光发射组件都对激光器设有自动功率控制电路。最后讲一个回传功能放大，有的光接收机预留有放大模块插口，在回传功能升级时采用放大模块进行功率放大，而有的产品只留有几个插孔，如果需要回传升级，回传组件将集成功率放大、增益均衡调节、光发射等功能单元，鉴于GaAs器件对数字信号的影响，回传功率放大采用何种器件将是一个难题，尤其是散热，因

而采用这种形式的双向光接收机回传组件的质量可靠性是一个大问题。

9．光接收机的电源网络模块。电源作为光接收机的能量供应部分，在整个光接收机电路中起着举足轻重的作用。好的电源能够使光接收机的功能发挥的更出色，光接收机采用的电源主要有两种，一种是模拟电源，另一种是开关电源。（1）模拟电源。模拟电源主要由变压器、整流、滤波、稳压等单元电路组成，模拟电源的稳压部分主要用78系列三端稳压集成电路构成，由于在光接收机中采用功率倍增模块放大，整机的工作电流比较大，加上变压器的功率转换效率比较低，在炎热的夏季，将使光接收机的温升比较严重，如果光接收组件没有温控功能，将使光接收机指标劣化。鉴于模拟电源成本比较低，中低档的光接收机基本上

都采用模拟电源。

（2）开关电源。开关电源采用功率半导体作为开关元件，通过周期性的通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压，其基本功能电路包括输入电路、功率变换电路、输出电路和控制电路四部分组成。开关电源具有效率高、稳压特性好等诸多优点，由于转换效率高，其发热量较小，特别适合光接收机使用。开关电源技术是成熟的，但各厂家生产的开关电源并不十分稳定，究其原因，选材是根本；为降低成本，在选材上没有做到最好，留有足够的余量，导致开关电源屡屡损坏，给用户带来麻烦。模拟电源虽然发热量大，但稳定性较好，这也是许多光接收机采用模拟电源的原因。在电源网络中，过压、过流保护是光接收机的关键功能电路，在光接收机的各个输出端口一般都加有气体放电管作为过压保护器件，同时在电源输入端口还设有压敏电阻作为辅助过压保护。在电源内部，通常都加有热敏电阻与自复保险丝（或熔断型保险丝）作为过流保护器件。如果是采用开关电源，其控制电路还有过流保护功能电路，即使如此，野外型光接收机的过压保护还是不容忽视，有条件的用户最好给光接收机加上雷电保护器，增加光接收机的抗雷

击能力。

四端口光接收机是指光接收机具有四个独立的输出端口，每个端口的指标及带户能力都是一致的。近年来HFC网络的普及及原有光网络的改造，导致光接点覆盖范围越来越小，每个光接点都通过光接收机直接带户，尽量少用或不用放大器，为了提高光接收机的负载能力，大量的采用四端口光接收机。目前在CATV

网络中，四端口光接收机占有相当大的比重。四端口光接收机的常见结构如下图所示：

光接收组件实现光信号的光电转换及低噪声前置放大，由于四端口光接收机中功能单元较多，为了节省空间，光接收组件一般都采用集成一体化组件，采用分离组件的少之又少。前级放大实现对信号的低噪声放大并补偿后面分配器的分配损耗。由于四端口光接收机一般都是高电平输出，加之后级功率倍增放大模块的功率增益都不是很高，因而前级放大的增益相对较高，一般在22－27dBuv之间，除了对该模块有低噪声要求外，对非线性指标也有较高要求，其非线性指标对整机的非线性贡献是比较大的。后级的功率放大模块基本上都采用功率倍增放大模块，根据输出最高电平的初始设计，可供选择的模块增益一般在20～25dBuv，在高档机型中前后级放大都采用GaAs工艺的模块，以适应高电平输出时对非线性指标的要求。光功率指示电路一般都采用多只发光二极管指示光功率，也有的产品采用数码管指示，鉴于整机空间的要求，光功率指示单元电路占用PCB空间越小越好。前级放大的输出通过一个二分配宽带线圈分成两路，分别放大。对于均衡及增益的设置，各机型并不完全一致，频响校正单元的位置也不相同，相对于整机的使用及调试的灵活性，其位置以上面所处的位置为佳。如果功能电路放在二分配器的前面，虽然会略省整机成本，但无法实现实际系统现场的灵活运用，尤其是频响校正，如果设在二分配器的前面，将无法兼顾四个端口的平坦度调整，如上图，每两端口加一个频响校正器可有效的提高其效能。关于回传单元的功能应该以完备、高性能为准则，因为四端口光接收机代表了HFC网络的最新技术发展方向，通过改造变成双向

网最有现实意义。因而四端口光接收机的应用应注重回传单元的实用性，输出插件是实现各端口灵活调整

的重要部件，通常分配插件、分支插件齐备，在实际应用中往往以分配输出为主。

市场上的光接收机品种繁多，每个厂家的产品都各有特色，但其基本结构是一致的，不同的只是各功能电路的布局及生产工艺，还有元器件的点缀效果。总的说来，在质量合格的情况下，光接收机的美观只是表面文章的不同。掌握了光接收机的各功能电路的原理，对任何一款光接收机将不再陌生，相信操作与维护

也没有问题。