光接收机原理及常见故障分析|光接收机原理图

　　【摘 要】 本文简要介绍了光接收机工作原理及使用中应注意的一些问题，并结合实际对常见故障进行分析。　　【关键词】 光接收机 光功率 电平 载噪比　　Abstract ： This paper briefly introduces the optical receiver working principle and some problems needed to pay attention to in the use， and analyses common failures connecting with the reality.
　　随着有线电视光纤传输技术的进步与普及应用，泰来有线电视传输网目前已经实现了县、乡、村光纤联网，HFC网络已成为有线电视传输标准模式。因而光接收机得到了大量应用，其故障发生在所免。一旦发生，就影响众多用户的收视。因此，准确判断光接收机的故障，并迅速加以排除，对确保有线电视系统正常运行是至关重要的。
　　1.光接收机的组成和原理
　　光接收机是将光信号转换为电信号（射频信号）的装置。它主要光指标是接收波长范围、灵敏度和动态范围；射频指标是输出电平、平坦度、载噪比以及非线性失真等特性。
　　光接收机分室内型和室外型两种，按功能又可分单向和双向型，供电方式有60v供电和220v供电。光接收机主要有电源、光电检测器组件、输入、输出放大器、均衡器、MGC/AGC电路组成。功能齐全的光接收机还具有工作状态数据采集及监控模块，上行信号处理及上行光发射机模块。
　　光接收机基本原理与普通干线放大器相似，只是多了光电转换器。首先光检测器组件把光信号转换成电信号，经过均衡调整输出信号的斜率，MGC/AGC电路调整射频增益，控制输出电平大小。光接收机射频输出电平通常从90到110dBuv或更高。
　　2.光接收机使用中应注意的一些问题
　　2.1光接收机中PIN光电二极管输入光功率，典型范围是-3～+1dBm，输入光功率超过+3 dB会使光接收机线性变坏，更高的光功率还会导致组件损坏。最小输入光功率由所要求的射频信号载噪比平决定。输入光功率-6～-7 dBm时，接收机仍能工作。系统设计时，光接收机输入光功率1550nm系统选用0dBm，1310nm系统选用-1dBm计算。
　　2.2CATV系统中所用光接收机一般为PIN光电二极管，其适用1310nm和1550nm系统。
　　2.3必须确保活动连接头清洁，不洁时可用98%酒精浸泡的棉球擦试。
　　2.4尾纤盘留时，其内经不可小于尾纤直径20倍，否则可能造成光信号的损耗。
　　2.5必须确保光接收机良好接地。
　　2.6在AGC环路中，构成电调衰减器的PIN二极管会带来一些非线性失真，主要是使CSO变坏，所以，再对CSO要求高的情况下，可以选择不带AGC的光接收机。
　　2.7光接收机射频输出电平1：1正比于光发射机的输入电平；光接收机的射频输出电平2：1正比于光接收机输入光功率；发射机的射频输入电平提高1dB，光链路的载噪比提高1dB，而CTB变坏2dB，CSO变坏1dB。
　　2.8光接收机接收光功率增加1dB，光链路的载噪比大约也增加1dB，但接收功率过低时，载噪比将主要取决于接收机中前置放大器的噪声。这时光接收功率下降1dB，载噪比将大约下降2dB。在实际应用中，一般不会使光接收机工作在这种状态。
　　2.9光接收机可以有1～6个射频输出端口。射频输出电平通常从90到110dBuv或更高。通常光接收机都是用两级放大模块对射频信号进行放大，当输出电平高于其标称输出电平时，应在两级放大器间插入衰减器，而不是在输出端加衰减器，否则将不能保证非线性指标。
　　3.故障现象分析
　　3.1光接收机无射频输出
　　3.1.1电源部分故障率最高，应首先检查保险丝，重点查三端稳压集成块，其次是变压器、整流桥，过压、过流保护电路等。
　　3.1.2光纤APC头脱落或松动过多，光电转换模块损坏等。
　　3.1.3射频放大部分故障。放大模块损坏，射频耦合电容失效或开路，射频输出端口插件氧化腐蚀或开路等。
　　3.2输出电平不稳定
　　产生这种故障的原因多数是接插件松动或接触不良，或局部相关元件虚焊、脱焊，稳压集成、放大模块、增益调整电位器以及相关阻容元件性能不良，使输出信号不稳定，忽高忽低。
　　3.3输出信号产生互调及网纹干扰
　　该故障主要原因是机内增益过高，输出电平过载而使CSO、CTB指标变标，或屏蔽不良。可通过调整增益电位器，更换均衡插片试之。如果无效更换放大模块。
　　3.4光接机输出电平低
　　3.4.1低端信号正常，高端信号差。主要原因有放大模块不良，高频磁芯器件Q值下降，光接收机内部元件受潮绝缘下降等。室外型光接收机要经常检查密封情况，防止受潮及雨水浸入。
　　3.4.2高端信号基本正常，低端信号差。这种原因主要是输出口接插件接触不良或氧化锈蚀引起，相当于串接电容，高端信号基本通过，而低端信号不能完全通过。
　　3.4.3高低端信号都差。主要原因有一是光纤APC头接触不良或脏污。二是放大模块性能变劣。三是增益调整电位器阻值变大或质量欠佳。
　　作者简历： 迟晓梅（1973-），女，工程师，从事广播电视工程技术工作。
　　（作者单位：黑龙江省泰来县广播电视局）

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