[信息與通信]第15章電力系統(tǒng)通信基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-03-13 16:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí) ，發(fā)出激光 51 c 光譜特性 電流 IIth時(shí) ，光譜寬，發(fā)熒光 電流 I＞ Ith時(shí) ，光強(qiáng)激增，光 譜變 窄，發(fā)出激光 52 ? 2）發(fā)光二極管 LED ? 主要工作特性 a PI特性：無(wú)光學(xué)諧振腔，無(wú)電流閥值。 53 b 調(diào)制特性 調(diào)制頻率受到較大的限制，只能在300MHz以下。 c 溫度特性 LED無(wú)閾值，溫度特性較好，一般不需加溫控。 d 與光纖的耦合效率較低 。 54 ? 3）光源的數(shù)字調(diào)制 ?光源的調(diào)制，是指將基帶電信號(hào)加載到光波上去 直接調(diào)制 （內(nèi)調(diào)制） 間接調(diào)制 （外調(diào)制） 數(shù)字調(diào)制 模擬調(diào)制 55 ? LD的數(shù)字調(diào)制原理 LD的驅(qū)動(dòng)電路上加一個(gè)正向偏置電流 Ib , Ib稍小于 Ith, ，正向偏置電流 Ib 的作用 : ?縮短光電響應(yīng)時(shí)間 ?平衡數(shù)字圖形對(duì)功率的影響 56 ? 2. 光發(fā)射機(jī) ? 1）光發(fā)射機(jī)基本原理 ? 光發(fā)射機(jī)的作用是把電端機(jī)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的光信號(hào)，送入光纖線(xiàn)路。 57 ? 2） 對(duì)光發(fā)射機(jī)的性能要求 a 輸出光功率合適 。 b 消光比小 01 0 1 xtPEP? 全 碼 時(shí) 的 平 均 光 功 率全 碼 時(shí) 的 平 均 光 功 率c 調(diào)制特性好。 58 四 .光檢測(cè)器和光接收機(jī) 光檢測(cè)：光電轉(zhuǎn)換器件，以 PN結(jié)的光電效應(yīng)為基礎(chǔ)制作 的。 ? 1） PIN光電二極管 ?結(jié)構(gòu) ：在高摻雜的 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體間，生長(zhǎng)一層低摻雜的 N型半導(dǎo)體 ，構(gòu)成 P+/I /N+ 三層結(jié)構(gòu)， PN結(jié)區(qū)寬 ,提高接收靈敏度。 ?PIN管的性能 指標(biāo) a 截止波長(zhǎng) λc ：波長(zhǎng)小于 λc的光波才能為 PIN管所接收。 61 ? 2） APD雪崩光電二極管 ? 結(jié)構(gòu) ：與 PIN的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所不同，在外加高反壓的條件下， APD內(nèi)部將產(chǎn)生劇烈的碰撞電離過(guò)程，引起雪崩，從而使光生電流得到放大 ? APD的性能參數(shù)除與 PIN類(lèi)似的幾項(xiàng)外，還有 a 倍增因子 G G = IM / IF b 溫度特性 雪崩二極管在工作中必須采取溫度補(bǔ)償措施 62 ? ? 1）光接收機(jī)基本原理 以強(qiáng)度調(diào)制 — 直接檢測(cè) (IMDD)系統(tǒng)為例。 63 ? 2）光接收機(jī)的主要性能指標(biāo) a 接收靈敏度 在滿(mǎn)足給定誤碼率指標(biāo)的條件下，接收機(jī)能接收的最低平均光功率。 b 動(dòng)態(tài)范圍 在滿(mǎn)足給定誤碼率指標(biāo)的條件下，接收機(jī)的最大允許輸入光功率（ dB值）與最低輸入光功率（即靈敏度， dB值）之差。 c 抖動(dòng) 數(shù)字信號(hào)的各有效瞬間對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間位置的偏差， 相當(dāng)于進(jìn)行了數(shù)字信號(hào)的相位調(diào)制。 64 ?五 .光纖通信新技術(shù) ? 1） 波分復(fù)用 WDM 實(shí)現(xiàn)方法 ：將兩種或多種不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)（攜帶各自的信息），在發(fā)送端由復(fù)用器（亦稱(chēng)合波器， multiplexer）匯集到一起，并耦合到光線(xiàn)路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸；在接收端經(jīng)分波器（亦稱(chēng)解復(fù)用器、或去復(fù)用器， demultiplexer）將不同波長(zhǎng)的光載波進(jìn)行分離，然后由光接收機(jī)作相應(yīng)的進(jìn)一步處理，恢復(fù)原信號(hào)。 ?2）全光通信 66 微波中繼通信 ? 微波：指頻率在 300MHz～ 300GHz范圍內(nèi)的電磁波。 ? 數(shù)字微波中繼通信 利用微波（射頻）攜帶數(shù)字信息，通過(guò)空間傳播，每隔一定距離進(jìn)行中繼的接力式通信方式。 ? 特點(diǎn)：跨越江河湖泊方便，容量大、成本低，為迄今電力系統(tǒng)主要通信方式。 67 一 .微波及其傳播特性 ?（ 1） 定義 ?微波是分米波和厘米波的總稱(chēng)，其頻率在300MHz～ 300GHz范圍內(nèi) (用于電力系統(tǒng)通信的頻率實(shí)際為 2G~12GHz)，是一種平面電磁波。 ?“視距傳輸”，無(wú)中繼距離為 30km~50km。 ?（ 2） 傳播距離 123 . 5 7 ( ) k md h h?? （ ）68 ?（ 3）為減小傳播損耗 , 一般采用有向天 線(xiàn) ?（ 4）總傳播損耗 A=+Gt+ Gr +20lgd+20lgf ?（ 5）附加損耗 ? 雨衰 ? 多徑衰落 69 ?二 .微波信道及系統(tǒng)組成 一條數(shù)字微波中繼信道由終端站、中間站、再生中繼站及電波空間構(gòu)成，站距一般為 50km左右。 70 2. 微波通信系統(tǒng)組成 (單向 ) 71 1）信道建設(shè)成本低廉 2）抗干擾能力強(qiáng)、線(xiàn)路噪聲不累積 3）保密性強(qiáng) 4）便于組成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN 時(shí)分復(fù)用設(shè)備 :完成信源編碼和信道編碼 72 ?三 .微波通信設(shè)備 ?數(shù)字微波通信設(shè)備分為 直接調(diào)制式 和 變頻式 兩種。 ?中小容量的數(shù)字微波（ 480路以下）設(shè)備可用直接調(diào)制式。 ?中大容量的數(shù)字微波設(shè)備大多采用變頻式 。 73 1）典型的 變頻式發(fā)信機(jī) 微 波 功 放 輸 出 功 放 分 路 濾 波 自動(dòng)電平控制 濾波器 單向器 發(fā) 信 混 頻 發(fā) 信 本 振 變?nèi)莨? 調(diào) 頻 中 放 中頻已 調(diào)信號(hào) 公 務(wù) 信 號(hào) 74 2）最主要的性能指標(biāo) a 工作頻段：我國(guó)一般用 2G~12G。 b 輸出功率 ：幾十 mW~1W。 c 頻率穩(wěn)定度 ： 0/k f f??75 2. 收信設(shè)備 1）數(shù)字微波的收信設(shè)備和解調(diào)設(shè)備組成了收信系統(tǒng)。 2）目前收信設(shè)備都采用 外差式收信 方案 。 帶通濾波 低 噪 聲 放 大 前 置 中 放 本振 移 相 檢 出 控 制 器 自 適 應(yīng) 均 衡 低 噪 聲 放 大 帶通濾波
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