[实用新型]一种光路插损自适应的射频光接收机

说明书

本实用新型为一种光路插损自适应的射频光接收机，在光电探测器和初级放大器之后设置压控射频衰减器和宽带增益均衡电路，此后再接次级放大器输出射频信号。光电探测器的偏置电压经模数转换器数字信号接入单片机，单片机由此得到相应的控制电压信号经数模转换器后接入压控射频衰减器，控制其衰减量，调整增益，使输出恒定。本实用新型通过调节设置于光电探测器和初级放大器之后的压控射频衰减器来补偿光路插损造成的增益变化，无额外光插损，实现光路自适应，同时减轻甚至消除该压控射频衰减器的引入对整体的噪声系数的恶化影响。其成本显著低于现有的光衰减器的光路自适应解决方案。

技术领域

本实用新型涉及射频光通信技术领域，具体为一种光路插损自适应的射频光接收机。

背景技术

典型的射频光纤传输(ROF，Radio on Fiber,)通信系统包括射频光发射机、传输光纤和光接收机。系统增益由光发射机内放大器增益、电/光/电转换插损、光路插损以及光接收机内放大器增益确定。由于光发射机内放大器增益、电/光/电转换插损和光接收机内放大器增益这三个参数在不调整的情况下均为确定值，只有光路插损会在传输距离、转接方式及布放环境变化时会变化。光路插损的变化会直接反馈于系统增益，导致链路增益波动。在射频光通信系统中，系统增益随着光路插损的变化而变化，一般1dB的光功率插损会导致射频光通信系统输出增益2dB的线性变化。

为了克服射频通信光路中光路插损变化对系统增益波动的影响，开发了光路自适应技术，即使存在一定范围内的光路插损变化，仍可以保证系统增益保持不变。这个光路插损变化范围就是光功率自适应的动态范围。一般根据射频光传输距离的上下限确认该自适应动态范围。例如1550nm波长的光在光纤中传输的实际衰减量(即光路插损量)约为0.2dB/km，要保证光在0～20km距离光纤传输的系统增益稳定，光自适应的功率变化动态范围至少设置为4dB。

现有的光路自适应解决方案通常是基于压控光衰减器，光衰减器设置于光电探测器之前，为了保证光路适应的动态范围，在大功率的光信号输入接收端时，光衰减器要将其衰减到光功率恒定值。通过检测光电探测器的偏置电压，根据此偏置电压，用单片机或运算放大器控制压控光衰减器的光衰减值，以保证光电探测器的光功率值恒定，从而保证系统增益的稳定。但在自适应动态范围内的基于光衰减器的自适应调整过程会引入插损；且压控光衰减器在不施加控制电压时本身就存在约1dB的基本光插损。这些额外的插损都会导致了光信号接收光功率变小，从而恶化系统的噪声系数。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光路插损自适应的射频光接收机，在光电探测器和初级放大器之后设置压控射频衰减器，经过宽带增益均衡电路后再经次级放大器输出射频信号。光电探测器的偏置电压经模数转换器变为数字信号并接入单片机，单片机输出相应的控制电压信号经数模转换器后接入可调压控射频衰减器，从而控制衰减量，调整增益，使输出恒定。本实用新型通过调节设置于光电探测器和初级放大器之后的压控射频衰减器来补偿光路插损造成的增益变化，无额外光插损，实现光路自适应功能，同时减轻甚至消除该可调压控射频衰减器的引入对整体噪声系数的恶化影响。

本实用新型设计的一种光路插损自适应的射频光接收机，包括光电探测器、放大器和受单片机控制的衰减器。所述衰减器为可调的压控射频衰减器,其后接有宽带增益均衡电路。所述光电探测器连接初级放大器，再接入压控射频衰减器和次级放大器，光电探测器接收的光信号转换为电信号后，先进入初级放大器，经压控射频衰减器后进入宽带增益均衡电路，补偿增益平坦度后输入次级放大器放大后输出射频信号；还包括模数转换器、单片机和数模转换器，光电探测器的偏置电压经模数转换器数字信号接入单片机，单片机输出相应的控制电压信号经数模转换器后接入压控射频衰减器，控制衰减量，调整增益，使接收机的输出恒定。