Красюк Е. А., Потиліцин Н. П., Ракитянський Ф. А., Дементенко С. А., Прокопенко А. Е.

ТОВ «Бета ТВ ком» м. Донецьк, вул. Університетська, 112, оф.15 тел. / Факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

Анотація – розглядаються технічні рішення і результати, розробки оптичного вузла (на основі магістрального підсилювача) призначеного для прийому і передачі в оптичному діапазоні відповідно сигналів прямого і зворотного каналів кабельного ТБ.

I. Ведення

Зниження цін на оптичні кабелі призвело до того, що нові кабельні мережі стали використовувати для передачі прямого і зворотного каналів оптичне обладнання. Одним з основних елементів такого устаткування є оптичний вузол.

Розробка оптичного вузла, що дозволяє приймати в оптичному діапазоні 1310нм сигнали прямого каналу і наступного його перетворення в сигнали електричні (48-860 МГц), а також перетворення електричних сигналів зворотного каналу 5-65 МГц в оптичний діапазон проводилася з урахуванням того, що частина аналогічних технічних рішень і вузлів використовуються в магістральних підсилювачах. Це дозволило розробити єдину друковану плату, яку можна використовувати або в магістральному підсилювачі, або в оптичному вузлі.

II Основна частина

Магістральний підсилювач. Задамося значенням інтермодуляційних спотворень магістрального підсилювача IMA3 по DIN 45004 «124 дБ / мкВ, що відповідає при 50 ТВ каналах вихідного рівня на канал 110дБ/мкВ, а при 12 каналах «116 дБ / мкВ (вважаємо, що магістральний підсилювач використовується в кабельних мережах з числом каналів від 12 до 50). Також визначимо, що мінімальний вхідний сигнал на канал повинен бути не нижче 75 дБ / мкВ, з яких 5 дБ буде втрачено після проходження вхідного діплексера (Діплексер1) – прямий / зворотній канал (-

0, 5 дБ), регульованого аттенюатора Атт1 з початковим загасанням -1,5 дБ, регульованого еквалайзера Екв1 (-3,5 дБ). Таким чином, рівень сигналу, що приходить на попередній підсилювач (виконаного на транзисторі SGA 7489), складе 70 дБ / мкВ. Цей рівень слід вважати мінімально необхідним, тому що по магістралі послідовно може бути включено 7-10 магістральних підсилювачів і при меншому рівні сигналу на вході попереднього підсилювача відбуватиметься деградація відносини сигнал / шум. Виходячи з вище перерахованих передумов коефіцієнт посилення магістрального підсилювача повинен бути 110-75 = 35 дБ, 116-75 = 41 дБ. Переймаючись запасом з перевантаження в

5 дБ маємо відповідно коефіцієнт посилення 30 дБ і 35 дБ. Вважаємо також, що завдання магістрального підсилювача – це приведення вхідного рівня на канал, що лежить в діапазоні 75 – 95 дБ / мкВ до рівня на виході 105 і 110 дБ / мкВ в залежності від числа каналів, що визначає діапазон регулювання вхідного аттенюатора від -1,5 до -20 дБ. Реалізація коефіцієнтів підсилення від 30 до 35 дБ досягається введенням додаткових загасань (два значення-ЗдБ і -5 дБ, див Упр.Атт на фіг. 1) після попереднього підсилювача (другий шлях – збільшення діапазону регулювання вхідного аттенюатора до-25дБ, що при 35 дБ коефіцієнті посилення магістрального посилення привів би до погіршення відносини сигнал / шум; для випадку 50-ти каналів, рівень сигналу на попередньому підсилювачі для цього випадку буде 65 дБ / мкВ).

Магістральний підсилювач може поставлятися з функцією АРУ, при цьому оператор через набірне поле НП задає номер каналу з 1-го по 69-ий, по якому буде контролюватися вихідний рівень магістрального підсилювача. Обраний канал за допомогою ВКВ (селектора каналів) конвертується в ПЧ 38,0 МГц, з нього виділяється несуча, вона детектируется, і отриманий рівень порівнюється з порогом в пороговому пристрої (ПУ).

Фіг. 1. Функціональна схема магістрального підсилювача і оптичного вузла.

Fig. 1. Trunk amplifier and optical assembly flow chart

Величина порога встановлюється оператором наступним чином: ключ кл.1 встановлюється в положення 3, що забезпечує загасання в керованому аттенюатор мінус 5Дб; на виході магістрального підсилювача виставляється необхідний вихідний рівень за допомогою аттенюатора (Атт1), а рівень порога встановлюється рівним рівнем сигналу з детектора (Дет) (контроль по світлодіоду «Поріг АРУ»); далі ключ перекладається в стан 3 – зворотний зв’язок замикається – підсилювач в робочому режимі. Підсилювач може бути запитан як по центральній жилі коаксіального кабелю змінним або постійним напругою 25-70 В з будь з виходів (підсилювач може поставлятися з двома виходами, шляхом додаткової установки дільника Ділить, див фіг. 1. Ця модифікація має IMA3 по DIN 45004 120дБ/мкВ і коефіцієнт посилення ЗОдБ) або входу з можливістю транзитного пропуску живлячої напруги (вставки 1, 2, 3), так і від окремого напруги мережі -220 В. Вхід і виходи забезпечені розрядниками і тестовими відводами. Останні необхідні для можливого контролю рівня вхідного / вихідного сигналів. Керований аттенюатор (Упр.Атт) виконаний за схемою фіг. 2 на діодах HSMP 3814 і, в принципі може мати глибину регулювання від -1 до -20 дБ з нерівномірністю не більше ± 0, ЗдБ в діапазоні частот 48 – 860 МГц і КСВ за будь-яких положеннях не гірше 1,5. Перевантажувальна здатність аттенюатора дозволяє передавати до 50 ТВ-каналів з рівнем ЮОдБ / мкВ кожен.

Фіг. 2. Схема керованого аттенюатора групового сигналу.

Fig. 2. Group signal adjustable attenuator scheme

Фіг. 3. Зовнішній вигляд магістрального підсилювача і оптичного вузла (1,2 – діплексеров прямий / зворотній канали, 3 – Атт1 і Еке1, 4 – SGA7489 і Упр. АТТ;; 5 – індикація; 6 – набірне поле;

7 – Еке2 і АттЗ; 8 – BFG 135; 9 – АСА 0861;

10 – оптичний приймач прямого каналу;

11 – лазер зворотного каналу.

чеського вузла при рівні прийнятої оптичної потужності 0 дБм і індексі модуляції на канал в передавачі порядку 1% склав 50дБ.

Посилення в зворотному каналі досягається за допомогою двокаскадного підсилювача на транзисторах BFG 135; еквалайзер (Екв2) і аттенюатор (АттЗ) мають глибину регулювання 20дБ. Зовнішній вигляд підсилювача наведено на фіг.З

Оптичний вузол. Оптичний сигнал прямого каналу через роз’єм SC / APC (Опт.вх.) надходить на оптичний приймач KF887BO. Динамічний діапазон приймача по входу від + ЗдБм до-ЗдБм. Верхній рівень обумовлений перевантаженням приймача, нижній – необхідним ставленням сигнал / шум в каналі. Оптичний приймач має відповідний вихід, що дозволяє судити про рівень оптичного сигналу. Перевищення оптичним сигналом рівня мінус 6 дБ, мінус ЗдБ, плюс ЗдБ индицируется світлодіодами, розташованими на передній панелі корпусу. Сигнал прямого каналу з виходу оптичного приймача порядку 95дБ/мкВ на канал через аттенюатор Атт2 і АСА 0861 надходить на діплексеров 2 і через дільник на Виход1 і Виход2. Якщо використовується тільки один вихід (дільник Ділить не встановлений), то так само як, і в магістральному підсилювачі значення вихідної рівня на канал буде лежати в межах від 110дБ/мкВ при 50 каналах до 116 дБ / мкВ при 12 каналах. Електричний сигнал зворотного каналу (з рівнем від 75 до 95 дБ / мкВ) через Вихід, діплексер2, аттенюатор АттЗ, еквалайзер Екв2, підсилювач BFG135 надходить на лазер Фабрі-Перо ТПК130А (довжина хвилі 1310нм, вихідна потужність 2 МВт, виробництво НПП «тілах»,

р. Москва). Лазер має вбудований оптичний приймач для контролю оптичної потужності. Якщо рівень оптичної потужності в нормі, то цей факт индицируется світлодіодом, що знаходяться на передній панелі корпуса. Оптичний сигнал з лазера надходить на оптичний вихідний роз’єм SC / APC.

Сумарна нерівномірність рівнів сигналу від входу оптичного передавача прямого каналу WT 8620С фірми Orkatel до виходу оптичного вузла в смузі частот 48-860 МГц склала ± 1 дБ. Відношення сигнал / шум в ТВ каналі на виході опти

Fig. 3. Trunk amplifier and optical assembly view (1,2- direct / return channels diplexers; 3 – att. 1 and eq. 1; 4 – SGA 7489 and adjustable attenuator; 5 – indication; 6 – control field; 7-eq. 2 and att.3; 8 – BFG 135; 9-АСА 0861; 10 – direct channel optical receiver; 11 – return channel laser)

III Висновок

Використання явної переваги передачі прямого і зворотного каналів у кабельному ТБ по оптоволокну (у порівнянні з передачею по коаксіальному кабелю) поки ще стримується ціною на передавальне оптичне обладнання прямого каналу через дорогого DFB-лазера. Але зростаючий попит і досягнення в області оптоелектроніки ведуть до зниження цін на це обладнання, а ціни на оптичний вузол і оптичний кабель вже зрівнялися з цінами на магістральний підсилювач і магістральний коаксіальний кабель.

OPTICAL ASSEMBLY FOR CTV

KrasyukY. A., Potylitsyn N. P., Rakityanskiy Ph. A., Dementenko S. A. Prokopenko A. E.

Betatvcom Ltd Universitetskaya str. 112, office 15 Donetsk – 83004, Ukraine tel/fax; 062-381-81-85, e-mail; betatvcom@dptm.donetsk. ua

Abstract – Considered in this paper are technical decisions and results of the optical assembly working out (on the basis of a trunk amplifier). It is intended for signals receiving and transmitting in direct and return CTV channels of the optical range.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»