摘要：探討了用光纜傳輸音頻信號和光發射機的工作原理及其溫 度、噪聲的自動控制。

　　關鍵詞：光發射機,光纜傳輸,信號質量

　　1　前言

　　濮陽人民廣播電臺播控中心與發射機房相距200多米，調頻機房又與調幅發射機房相距7千多 米，給廣播節目信號的傳輸帶來了極大的不便。為了保證信號安全優質地傳輸到發射機，幾 年來，想盡了方法，均因故障率高、傳輸不佳而終止。

　　1998年10月我臺購置了1kW調頻發射機和數字音頻工作站，使我臺首次實現了音頻 信號由模擬向數字化的轉變。由播控中心至發射機房的音頻信號采用了音頻電纜傳輸，但由 于距離遠，信號衰減大，推動發射機困難，達不到技術標準，故又增加了音頻放大器、調音 臺等周邊設備。但卻出現了噪聲問題，經過反復調試和配接，音質仍達不到預定效果。最后 ，在中控機房增加了50W小調頻發射機，在發射機房增加了調頻、調幅接收機，用 無線發射、無線接收的方法替代了音頻電纜。但由于中間設備增多，故障率也就隨著增高， 給人力和物力都造成了極大的浪費，停播率也相對增高。��

　　近幾年來，隨著廣播事業的不斷發展，光纜傳輸系統以其頻帶寬、容量大、損耗小、抗干擾 能力強、非線性失真小、工作穩定、維護方便等優點，越來越多地在音頻信號的傳輸中得到 應用。而光纖設備和光纜的成本也很低，無論從目前還是從長遠來看，都是音頻電纜無法 比擬的。光纜傳輸已經成為廣播電視系統傳輸的主要手。

　　2　光纖線路在光傳輸網絡中的

　　根據傳輸設備的不同，光纖線路在光傳輸網絡中主要有兩種應用：一種為數字傳輸， 一般為PDH、SDH制式。PDH目前較少用于廣播電視傳輸，多用于數據傳輸。SDH多用于組建干 線傳輸網，也是目前廣電系統采用的傳統模式。另一種為AM模擬傳輸，AM模擬有線電視光傳 輸系統又可分為直接調制調幅和外調制調幅系統。直接調制調幅系統是半導體、激勵器直接 光強度調制，將調頻電信號轉換成調幅光信號進行傳輸。(DFB)激勵器，其光譜線窄、線性 好、輸出功率高(可達十幾mW)、光波長為1310nm，目前使用最多，適用于中短 距離傳輸。

　　3　光發送機��

　　上海廣電集團生產的光發送機KD-50A型，其內部集成有光隔離器、熱敏電阻、光功率監測及 控制所需的光電二極管，可以提供高線性、低噪聲、高功率(最高達20mW)的激光 輸出。熱敏電阻電阻值為10k、激光器偏值靜態輸 入電流為100mA，負偏值電壓范圍為-5～0V。光檢測二極管(PD )陽極電流為100～1 600霢。致冷器(TEC)正常溫度為25℃。射頻輸入正極阻抗為25佟

　　3��1DFB激勵器��

　　DFB激勵器的射頻特性與器件的偏值電流關系很大。當偏值電流超過閾值時，光功率線性 增加，激勵器的頻率特性(如噪聲頻響失真)與光功率的平方根(或超過閾值的偏值電流) 成比例。光發射機中激光器的光輸出功率非常穩定。激光器的閾值電流、偏值電流和光輸出 功率都與激光器的工作溫度有密切關系。激光器的內部發熱都使其性能大大降低，因此， 光發送機的自動功率控制(APC)電路和自動溫度控制(ATC)電路在保證光發送機正常工作中起 著非常重要的作用。

　　3.2自動功率控制(APC)電路

　　當激光器的偏值電流大于其閾值電流時，加到激勵器中激光二 極管上的偏值電流與激光器的輸出功率基本上成正比的關系。LED是通過改變驅動電流來進 行直接調制的，因此，自動功率控制(APC)電路就是利用激光器內的光電檢測二極管(PD)檢 測激 光器的輸出光功率，并根據光電二極管的輸出電流產生一個電壓，把它與預置的一個參考電 壓進行比較，經過反饋控制電路驅動一個穩定的電流源，從而達到自動調節激光器的光輸出 功率，保證激光器正常工作的目的。當光功率增大時，控制電路促使驅動器電流減小，使輸 出功率減小;當光功率減小時，控制電路又使激光器的控制電流增大，從而使輸出光功率增 加。輸出光功率的波動不超過一定的范圍。

　　其工作過程是：激勵器的背向輸出光由光電檢測二極管(PD)接收后轉化為光電壓，經N1放 大后送至比較器N2的反向輸入端;從直流穩壓電源中取出的直流參考電壓送往比較器N1的同 相輸入端。V1和V2組成直流恒流源，向激光器提供偏值電流，該偏值電流的大小通過調節 直流參考電壓來實現。

　　除了直流供電電壓外，光功率控制電路中還有兩個附加電路：一個是慢啟動電路，當光發送 機開機時，這個電路使激光器的偏值電流延時2s后才由零增加到設定值，以消除 瞬時沖擊電流損壞激光器;另一個是限流器，通過限流電路控制激光器電流的最大值， 即使光電檢測三極管損壞，也不會導致激光器的偏值電流失去控制而燒毀激光器。

　　3.3自動溫度控制(ATC)電路

　　激光器的閾值電流、偏值電流、輸出光功率與激光器的工作溫度有密切關系。激光器的閾值 電流隨溫度變化，隨著溫度的升高，激光器的效率降低，使輸出光功率及激勵器發射波的峰 值發生變化。為了保證激光器的工作狀態即閾值電流不變，輸出功率不變，必須通過自動溫 度控制(ATC)電路來控制致冷器的工作狀態，消除溫度變化。

　　其工作過程是：當激光器溫度變化時，熱敏電阻的電阻值隨之變化，可設定一個參考值與其 進行比較。誤差電壓驅動一個放大電路，由它向電子致冷器提供電流。自動溫度 控制電路通過改變加到激勵器內致冷器上的電流大小和方向，對激光器進行加熱或致冷， 從而控制激勵器的工作溫度，穩定激光器的輸出功率。當激光器溫度升高時，致冷器致冷， 激光器溫度下降;當激光器溫度降低時，致冷器加熱，激光器溫度上升。自動溫度控制(ATC )電路可以使激光器的工作溫度控制在25℃范圍內，使光發送機的輸出光功率在較大的溫度 范圍內保持穩定。

　　4　光纖的損耗

　　光纖的連接分為熔接和磨接，無論何種連接都會產生接頭損耗。1310nm的光纖 衰減系數(�玜��)為0��35dB/km。無論信號傳輸遠近，光纜的連接都需要進行光纖 熔接 ，其接頭熔接損耗一般在0��05dB以下。因此在計算光纖自動損耗時還應考慮接頭 和其他損耗(2km一般取1dB)。�獿��長度光纖的損耗�獳m=aL��+1��0 dB=0��35�獿��+1��0dB。我臺所用光纜的長度為200多米，兩個熔接 頭損耗一個為0��02dB，另一個為0��03dB。兩個活接頭的接頭損耗均 達到了技術要求。

　　5　光纜的噪聲

　　光纜的噪聲主要分為激光器噪聲、熱噪聲和侵入噪聲。激光器噪聲、熱噪聲是由設備的制造 工藝造成的，侵入噪聲是由外界無線電通信、廣播和電視等信號造成的。

　　6　結論

　　我們利用光纜傳輸兩套節目：綜合節目為100��1MHz、1kW立體聲調 頻廣播，經濟頻道為91MHz、5kW立體聲調頻廣播。利用光纜傳輸兩年多 來信號清晰、無噪聲干擾，可以說，用光纜代替電纜傳輸信號，不僅徹底擺脫了過去噪聲大 、音質不佳、信號不清的問題，也大大減少了停播和劣播現象的發生，更好地完成了廣 播電視信號的傳輸任務，加大了頻率覆蓋范圍，擴大了收聽率，提高了經濟和社會效益，更 好地服務了社會。