【正文】 15） 式中， α— 光纖的損耗常數(shù)； L— 光纜長度（ km）； K— 光分路器的分光比； dB— 光分路器的附加損耗（不同分路的附加損耗值參見表 410）； — 光接收機(jī)活動連接器的插入損耗及光鏈路損耗余量。 圖 光鏈路構(gòu)成示意圖 K 對于值的選取可根據(jù)光纖傳輸波長所給定的值，但考慮到光纜會有熔接點，應(yīng)適當(dāng)多加一些。比如，光纖的損耗常數(shù)為，可按＝ ，就不必另外計算熔接點的損耗。 5. 核算接收光功率和光鏈路指標(biāo) 接收光功率 Pr按下式計算： Pr＝ PoA （ dBm） （ 416） 式中， Po—— 發(fā)射光功率，單位 dBm； A—— 光鏈路損耗。 光鏈路指標(biāo)可由所選的光端機(jī)的產(chǎn)品說明書中查出。 (二 ) 光纜干線設(shè)計實例 某地區(qū)有線電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶約 5萬，中心前端位置不在地區(qū)中心，最長傳輸距離約 12km。下行傳輸 40個電視頻道。光纜干線傳輸系統(tǒng)由整個 HFC網(wǎng)分配指標(biāo)為： C/N=50 dB；CTB=65dB； CSO=61dB。 設(shè)計步驟如下： 1. 光節(jié)點布局及光纜路由的選取 根據(jù)該地區(qū)的平面圖、用戶分布區(qū)域和實際勘察，將該地區(qū)分為 A、 B、 C、 D四個區(qū)，分 16個光節(jié)點（ OR），用 4臺光發(fā)射機(jī)（ OT），并通過 6個光分路器連接到各光節(jié)點來覆蓋全服務(wù)區(qū)，其中 B區(qū)最遠(yuǎn)，如圖 。 圖 某地區(qū) HFC網(wǎng)分布圖 現(xiàn)以 B區(qū)為例進(jìn)行光纜干線設(shè)計， B區(qū)光纜干線示意圖，如圖 。 圖 B區(qū)光纜干線示意圖 2. 光纜芯數(shù)的確定 如果每一個光節(jié)點確定選 4根光纖，則 B區(qū)光分路器 OS3至光分路器 OS2的光纜芯數(shù)應(yīng)為 8芯； OS4至 OS2的光纜芯數(shù)應(yīng)為 12芯；從光分路器 OS2至前端光發(fā)射機(jī) OT2的光纜芯數(shù)應(yīng)為20芯。 3. 各路所需光功率的確定 采用倒推法，從光接收機(jī)所需的輸入光功率入手。如果采用 Jerrold公司的 AM550R， 查得其輸入光功率在 6～ 0 dBm，可選 2 dBm為計算標(biāo)準(zhǔn)。輸入光功率低將導(dǎo)致輸出的 C/N過低，而光功率過強(qiáng)會導(dǎo)致非線性失真指標(biāo) CTB、 CSO惡化。 (1) 光纖損耗計算。圖 B區(qū)各光節(jié)點至光發(fā)射機(jī)的光纖長度，采用單模光纖， ?m波長，其損耗常數(shù)按（包括熔接損耗）計算。則： F4＝ ＝ (dB) F5＝ ＝ (dB) F6＝ ＝ (dB) F7＝ ＝ (dB) F8＝ ＝ (dB) (2) 各點光功率計算?？紤]活動連接器的插入損耗及光鏈路損耗余量（ 1dB），參照公式 416。則光分路器 OS OS4各點的光功率為： a點： P4＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） b點： P 5＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） c點： P 6＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） d點： P 7＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） e點： P 8＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） dBm與 mW的關(guān)系為（ dBm）＝ 10lg（ mW），即 ，換算時可使用函數(shù)型計算器或查數(shù)學(xué)用表。 光分路器 OS3輸出的總功率為： PS3＝ P4＋ P5＝ ＋ ＝ （ mW）＝ （ dBm） 光分路器 OS4輸出的總功率為： PS4＝ P6＋ P7＋ P8＝ ＋ ＋ ＝ （ mW）＝（ dBm） ? ? ? ?10dBm10mW ? 4. 分光比計算 由式 414，計算光分路器的分光比。 OS3的分光比為： 以 5%為步進(jìn)，取為 50%:50%。 OS4的分光比為： 取 40%:30%:30%。 %:%% :% ??? %31:%:%%100:%100:%100 ???? 5. 光分路器 OS2所需光功率的計算 考慮光分路器附加損耗，對 n＝ 3，取 （見表 410），為了方便計算 n＝ 2也取 。由式 416有： f點光功率為： Pf＝ PS3＋ ＝ ＋ ＝ （ dBm）＝ （ mW） g點光功率為： Pg＝ PS4＋ ＝ ＋ ＝ （ dBm）＝ （ mW） OS2輸出的總光功率為： PS2＝ ＋ ＝ （ mW）＝ （ dBm） OS2的分光比為： / 100% ： / 100%＝ %∶ % 取 60%:40%。 OS2所需的輸入光功率（即 h點）為： Ph＝ ＋ ＝ （ dBm） 6. 光發(fā)射機(jī)輸出功率的確定 知道了光分路器所需的輸入光功率，再考慮活動連接器的插入損耗等（ 1dB），則光發(fā)射機(jī) OT2的輸出功率為： PT2＝ Ph＋ 1＝ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） 選 AMSSEL550光發(fā)射機(jī) 13mW（ ）典型值，?m DFB型。 7. 各光鏈路的驗算 現(xiàn)以 OR5為例驗算鏈路損耗和光接收機(jī)的輸入光功率。 OR5鏈路的構(gòu)成見圖 ，其中涉及兩個光分路器的分光及附加損耗，兩次活動連接器的插入損耗等，由式 415有： A5＝ － 10 lg kf＋ 2 ＋ 2 － 10 lg k4 ＝ ＋ ＋ － 10 lg ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ （ dBm） OR5的輸入光功率為： Ｐ i5＝ － ＝－ （ dBm） 接近設(shè)計預(yù)定值 2dBm，可進(jìn)一步驗算光鏈路指標(biāo)。其余光鏈路可參照此例進(jìn)行驗算。 8. 光鏈路指標(biāo)驗算 ⑴ 光發(fā)射機(jī)指標(biāo)。根據(jù)產(chǎn)品說明書提供的數(shù)據(jù)，加載 80個NTSC制頻道，光鏈路總損耗為 13dB時： C/N=50dB CTB=67dB CSO=63dB 國內(nèi)采用 PALD制，指標(biāo)應(yīng)作相應(yīng)折算。不加載 40個 PALD制頻道，且保持光鏈路損耗為 13dB時，由于光發(fā)射機(jī) AGC控制作用，能自動保證 CTB、 CSO不隨頻道數(shù)而變化，但 C/N值需經(jīng)兩項折算。 由于調(diào)制度 m 的提高， C/N改善了： 10 lg ( 80 / 40 ) = (dB) 由于視頻帶寬由 4MHz增加到 ， C/N降低了： 10 lg ( / 4 ) = (dB) 于是可得到光鏈路的指標(biāo)如下： C/N1＝ 50＋ － ＝ (dB) CTB1＝ 67dB CSO1＝ 63dB (2) 光接收機(jī)指標(biāo)。在光電檢測器后有一放大器，查得放大器模塊的增益為 22dB， NF=，加載 80個 NTSC頻道；輸出電平 93dB?V，傾斜 3dB時， CTB=79dB， CSO=75dB。當(dāng)加載 40個 PALD制頻道，且保持輸出電平傾斜時， C/N要作視頻帶寬的折算。 C/N2＝ Si－ NF－ － 10 lg（ ／ 4） 式中， Si—— 放大器輸入電平， Si＝ 9322＝ 71（ dB?V）。 C/N2＝ 71－ － ＝ （ dB） 當(dāng) 80個 NTSC制頻道變?yōu)?40個 PALD制頻道時， CTB約改善20lg(80/40) = 6 dB。故光接收機(jī)輸出 CTB、 CSO為： CTB2＝ 79＋ 6＝ 85（ dB） CSO2＝ 75 (dB) 如果光接收機(jī)輸入光功率不是 2dBm時，就應(yīng)查閱產(chǎn)品說明書，看看此時的輸出電平為何值，輸出電平每升高 1dB，對 CTB而言就要下降 2dB， CSO則約下降 1dB。 (3) 光鏈路的合成指標(biāo)驗算。 (417) (418) (419) )dB(1010C/N 2101C/N????????? ??????????? ??? ???? )dB(661010lg202310lg20CSO 20 8520 6720CTB220 1CTB ????????? ??????????? ??? ????)dB(621010lg151010lg15CTB 15751563152CSO151CSO????????? ??????????? ??? ???? 光纜干線系統(tǒng)設(shè)計要求為： C/N=50 dB； CTB=65 dB； CSO=61 dB 滿足要求。 其余各光鏈路的計算與此相似，讀者可自行驗算。 全部設(shè)計驗算完成后，應(yīng)將各光分路器、熔接點、光接收機(jī)的位置和光纜型號、心數(shù)、長度等標(biāo)在路由圖上，作為施工和調(diào)試的技術(shù)資料，以保證系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量符合設(shè)計要求。 (三 ) 光纜干線傳輸系統(tǒng)的調(diào)試 光纜干線傳輸系統(tǒng)的調(diào)試，需要在發(fā)送和接收之間協(xié)調(diào)進(jìn)行。在調(diào)試之前，一定要仔細(xì)閱讀光端機(jī)的產(chǎn)品說明書，并準(zhǔn)備好與調(diào)試工作有關(guān)的儀器、工具等，如光功率計、光時域反射儀、光連接器等。 由前端系統(tǒng)輸入到光發(fā)射機(jī)的射頻信號電平，應(yīng)依照產(chǎn)品說明書給定的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)輸入電平到標(biāo)稱值，以后射頻 AGC電路將使進(jìn)入光發(fā)射模塊的射頻輸入電平恒定在這個值上，一般AGC的控制范圍可達(dá)177。 5dB。 光發(fā)射機(jī)開通工作后，需監(jiān)測各種指示數(shù)據(jù)，如觀察前面板各個指示燈，在正常情況下，應(yīng)有以下指示：電源指示燈亮，備用電源指示燈不亮，失效指示燈不亮，自動功率指示燈亮。有些光發(fā)射機(jī)還有數(shù)字顯示，如激光器輸出功率，讀數(shù)在規(guī)定的 mW以內(nèi)；激光器偏置，讀數(shù)應(yīng)該在規(guī)定值的177。 以內(nèi)；自動增益控制范圍，讀數(shù)應(yīng)在 45%～ 55%以內(nèi)；溫度讀數(shù)誤差應(yīng)該在177。 ℃ 以內(nèi)。 在光鏈路末端用光功率計測量光功率，應(yīng)在設(shè)計值范圍內(nèi)，如 6～ 0dBm。接上光接收機(jī)工作正常后，在輸出端用綜合測試儀測量 C/N和 CTB等。如果出現(xiàn)參數(shù)不平衡，則需微調(diào)光發(fā)射機(jī)的調(diào)制度。 C/N過低而 CTB有富裕，則需增加調(diào)制度；若C/N有富裕而 CTB較差，則可減小調(diào)制度。在光接收機(jī)輸出端的指標(biāo)為前端和光鏈路的合成指標(biāo)，可按整個系統(tǒng)指標(biāo)分配及式（ 417）、（ 418）等驗算是否合格。 光接收機(jī)內(nèi)有均衡裝置，其調(diào)整方法可參照電纜傳輸系統(tǒng)的調(diào)整方法進(jìn)行。 習(xí) 題 四 參 考 答 案 一、是非判斷題（正確畫“ √”，錯誤畫“”） 。（ ） 。（ √ ） 。（ √ ） 。（ ） ，電損耗最小。（ √ ） 。（ √ ） 。（ √ ） ，表明電纜的屏蔽特性越差。（ ） 。（ ） 757系列電纜。（ ） 。（ ） 。（ √ ） ，系統(tǒng)的載噪比指標(biāo)越好。（ ） 。（ ） 220V直接供電。（ ） 。（ ） 17. MMDS的頻率范圍為 ～ 。（ ） 18. MMDS實際上是一個本地信號分配系統(tǒng)。（ √ ） 19. MMDS的傳送距離與發(fā)射天線高度有關(guān)，而與發(fā)射功率無關(guān)。（ ） 20. MMDS傳送的信號可由天線接收后直接送給電視機(jī)。（ ） ，是目前最理想的方式。（ √ ） HFC網(wǎng)中從前端至光節(jié)點之間采用光纜傳輸。（ √ ） 。（ ） ，光纖就能實現(xiàn)多模傳輸。（ ） 。（ ） 。（ √ ） 27. YAG光發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)通常低于 DFB光發(fā)射機(jī)。（ ） 。（ √ ） 。（ ） 。（ ） 31. HFC網(wǎng)光節(jié)點之后連接的是用戶電視機(jī)。（ ） ，衰耗就越小。（ ） 二、選擇題（將正確答案的序號填入括號中） （ C ）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 （ C ）。 . ，彎曲半徑應(yīng)按（ D ）的要求進(jìn)行。 176。 2倍 3倍 標(biāo)定 （ A ）最好。 （ C ）決定。 、低端電平 （ A ）決定。 PALD制下能傳送（ A ）套電視節(jié)目。 （ B ） （ D ）為最小。 （ A ）決定。