一种解决光纤的CATV网回传通道增益驱动控制的新途径
发布时间：2006-10-14 7:08:40   收集提供：gaoqian
一种解决光纤的CATV网回传通道增益驱动控制的新途径（黎红长） 【摘要】概述传统光纤CATV网回传技术，指出其缺陷。提出一种解决CATV回传 通道增益驱动控制的新方案，给出了具体设计电路和控制程序，并对该新方案的性 价比进行了分析。 [关键词]CATV网；双向光纤放大器；回传技术；增益驱动控制 1前言 传统的CATV网只传送分配式图像业务，其基本业务是重新传送无线电视网的节 目和专门的有线电视节目。但随着CATV与光纤／同轴电缆混合网（HFC）相结合，光 纤CATV网迎来了一个大力发展、实现双向通信业务的时机，即CATV公司在为用户提 供电视节目服务的同时，利用回传通道满足企事业单位的数据通信业务和居民用户 的电话业务需求，具有很大的开发价值。而在实现CATV回传设计过程中，主要考虑 的问题有两个：一是通道干扰，二是回传通道的增益驱动（放大）控制。如果这两 个问题处理不好，光纤CATV系统就无法完成双向通信或者出现通信质量很差等问题。 过去的CATV单纤双向传输系统中，采用的是双向光纤放大器来解决回传通道增益问 题，但由于放大器中双向滤波器的滤波效果并不十分令人满意，经常造成回传信道 干扰；另外，双向放大器比单向放大器要贵许多，很不经济。因此，笔者对原有CA TV单纤双向传输结构提出了一种新的改变思路：改双向光放大器为单向光放大器， 用于下行信号增益驱动；在光电处理器中增加回传通道增益驱动控制电路，用于上 行信号的放大。这样，既消除了通道干扰，对回传通道可根据光电处理器离前端距 离的远近实现灵活的可编程控制，并且该方案经济可靠。 2原有光纤CATV网双向传输结构 双向放大器由正向放大器、反向放大器及两个双向滤波器组成，实现双向放大 传输。正向信号（前端信号）经双向滤波器到正向放大器，再经双向滤波器输出下 传至用户，完成下行信号的传输；反向信号（用户端信号）经双向滤波器后进入反 向放大器，再经双向滤波器上传给前端，完成上行信号的传输。 3一种解决光纤CATV网回传通道增益驱动控制的新途径 新型的光纤CATV回传通道增益驱动控制方案，在原有光纤CATV网结构有两点变 动：一是变双向光放大器为单向光放大器十低通滤波器二是在光电处理器中增加回 传通道增益驱动控制电路。 这种方案的工作原理是：下行光信号（50－750 MHz）经过光纤放大器（EDFA） 放大后继续下行，而不能从低通滤波器LPF（滤波频率为5－42MHz）的中返回；而来 自用户的回传（上行）电信号经光电处理器中的回传通道增益驱动控制电路放大后， 变成光信号，这种上行光信号（频率为 5－42 MHZ）经LPF直接到前端，这样彻底消 除了双向滤波器的串话干扰。因此，新方案的特点是下行光信号通过光路中的EDFA 放大，它放大的是光信号；而来自用户的回传信号则是通过光电处理器中的回传通 道增益驱动控制电路，将电信号放大后，变成光信号，然后上行到前端，它利用了 回传通道增益驱动控制电路的高增益、可调特性。 3.1用于回传通道的增益驱动控制电路 该增益驱动控制电路主要采用MAXIM（美国美信）公司最近推出的一种可编程 增益上行CATV增益驱动芯片MAX3532，结合CPU 8031控制芯片，实现输入比特可编 程控制，使增益输出在+8－+ 62 dBmv之间任选。 通过设置开关SWIP－8的状态使D0－D7置“0”或置“1”，然后由8031串行口 RXD，TXD，P10输出数据、同步移位脉冲、移位控制信号给MAX3532，MAX3532控制 片内的可编程增益驱动的放大输出，输出范围为+8－+62dBmv。 从表中可看出，当D7＝0时，无论D0－D6取高电平还是低电平，可编程增益驱 动器输出均为0；当D7D6=10时，MAX3532为低增益输出模式，最高输出为+45dBmv； 要使有更高的输出，其前提条件是D7D6＝11，然后设置D5－D0，当D5D4D3D2D1D0的 值每增加1时，则输出功率也跟着增大1dBmv。 3.2增益驱动器的控制程序 根据单片机原理， 8031有4种串行口工作方式：方式0，方式1，方式2，方式3。 该电路采用方式0。当8031向MAX3532发送控制信号时，数据从RXD端串行输出，TXD 端输出同步移位信号。当一个数据写入串行口发送缓冲器以后，就启动串行口发送 器以振荡频率的1／12的波特率，将数据从RXD端串行输出。在输出完第8位（1帧） 数据后，各控制端均恢复原状态，只有中断标志TI保持高电平，呈中断申请状态。 这时，MAX3532就输出某一定值（+8－+62dBmv中的一个）。如果要调整增益驱动输 出值，则须重新设置D6－D0的值，然后由8031再次向MAX3532发送数据。 4结束语 跟过去的CATV回传方案相比，文中提出的新CATV回传方案具有输出功率大、传 输距离长、无信道干扰等优点。另外，每个回传增益驱动电路成本不超过150元， 加上单向光放大器才2万美元左右，而一个双向光放大器价格在4万美元左右。由此 可见，将过去的CATV回传双向放大器改为单向光放大器，通过在光电处理器中增加 可编程增益驱动控制电路的方法有着普遍推广使用的价值。
 
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