光纤直放站培训资料.docx

1、光纤直放站培训资料光纤直放站培训资料一、系统概述系统组成：近端机、远端机、连接光纤、耦合器等系统连接示意图光纤直放站系统图车站信号通过耦合器耦合，进入近端机，经过光电转换，传输至光缆，远端机接收到光信号后,转换为电信号，并进行放大，通过天线向外覆盖，传输到隧道内的移动机车，使处于隧道内的机车台和手持台有较好的接收效果，同时将机车发出的反向信号通过天线接收并放大后，由光缆发回近端机，再由近端机转换后传回车站电台。实现车站与隧道内的机车之间的异频半双工通讯。技术指标频率范围： 下行： 467469MHz 457459MHz 上行： 457459MHz 中心频率： 下行： 468MHz 458MHZ

2、 上行： 458MHz门限开启电平: 下行：30 1dBmW上行：85 1dBmW标称输入电平: 下行：-231 dBmW 上行：75 1dBmW标称输出: 下行：+371 dBmW 上行：5 1dBmW 标称增益: 60 1 dB 60 1 dB AGC起控电平: 下行：-23 1dBmW 上行：-70 1dBmW AGC控制范围: 不小于30 dB 三阶互调衰减: 不小于30 dB 频率响应: 带内波动不大于 3 dB 带外抑制: 中心频率 3 MHz外抑制不小于 40 dB 接收光波长: 1550nm 最小接收光功率:-15dBm 发射光波长: 1310nm 发射光功率:3 1dBmW二

3、、远端机 整机方框图远端机组成:光模块，下行468M前置放大器，下行458M前置放大器，上行458M前置放大器，功放，检测控制板，开关，双工器，检测电台，耦合器等组成。近端机发出的光信号由光模块还原为射频信号，经过耦合器后进入下行前置和功放进行放大输出,若是同频信号则进入下行458M前置, 然后进入功放,同时两个射频开关都倒换到常开点,射频信号进入双工器的低端,最后输出到天线或者漏缆进行覆盖；若是异频信号则进入下行468M前置, 然后进入功放,同时两个射频开关都维持常开点闭合,射频信号进入双工器的高端,最后输出到天线或者漏缆进行覆盖；上行信号经过双工器低端进入开关，经由常闭点到上行458M前置

4、的入口，经过放大后输出到光模块变为光信号传回近端机；当网管或者近端机发起检测命令时（或者检测板启动定时自检），检测控制板收到检测命令后，控制检测电台发出单载波，顺序检测下行468M通道、下行458M通道、功放、光模块、电源，检测完成后检测控制板将收集到的数据发送到光模块，传回近端机，再由近端机相连的网管远端设备报知网管，完成整个检测上报过程。 2.1 远端机各组成部分光模块，发射光波长为1310nm。光模块有一个光接头，一个射频入口，一个射频出口，一个通信串口（RS-232标准），3个指示灯（发光告警，收光告警，电源指示）。光接头-由近端机过来的光纤接此接口射频出口-车站发出的下行信号由此进入

5、远端机射频入口-机车发出的上行信号经过放大后由此进入，发送回近端机通信串口-检测控制板由此控制光模块，检测命令以及检测数据都由此收发。9针口定义：pin1-无连接，pin2-地，pin3-电源，pin4-数据发，pin5-数据收，pin6-无定义，pin7-发光告警数据，pin8-无定义，pin9-收光告警数据；指示灯-电源指示灯，上电后显示绿灯，掉电灯灭；收无光，收光正常灯灭，收光告警显示红灯；发无光，发光正常灯灭，发无光显示红灯。下行468M前置下行468M前置是下行异频信号的预放大单元，供电为13.8V，增益为20dB，控制及数据接口为IIC接口，拨字开关地址为0110（1脚0，2脚1，

6、3脚1，4脚0）。下行468M前置包括一个低噪声放大器、六个中功率放大器、两个混频器、一个增益调节二极管，一个锁相环、一个压控振荡器、一个温补振荡器、一个数控衰减器、一个增益调节器、二个检波器、二个功分器、二个耦合器、二个IIC数据通信芯片、两个射频滤波器、一个中频滤波器，一个自动增益控制器（AGC），一个运算放大器，若干电源芯片。下行异频信号进入放大器后，通过功分器将信号分为两路，一路进入放大器，一路进入下行458M放大器，进入本放大器的信号通过低噪声放大器，自动增益控制器，滤波器，一个中功率放大器后，变为中频70M信号，经过一级放大器后，进行中频滤波，再经过一级放大器后进入增益调节器，再经

7、过一级放大器后变为400M信号，经过滤波后，进入数控衰减器，再经过一级放大器后输出到功放；设备上电后，锁相环根据检测控制板的控制数据，将温补振荡器和压控振荡器输出频率进行分频，将分频后的相同频率进行比较，并输出控制电压，控制压控振荡器的输出频率，直到两个振荡器的分频频率相等，此时放大器锁定所需要的本振频率，并输出到上下混频器；射频信号通过耦合器耦合一部分进入检波器，变为直流电压，然后进入运算放大器进行放大，一路送到IIC芯片，传回控制板作为RSSI（功率指示电平）供控制和检测使用，另一路进入下一级运放进行比较，比较后输出一个控制电压，通过三极管驱动后，作为AGC的控制电压。低噪声放大器-降低直

8、放站噪声，同时对信号进行放大。对应位号U4，出口电压3.0V，入口电压0.56V，增益约为20dB。中功率放大器-主要器件，承担信号放大作用。对应位号U18、U19、U10，出口电压3.4V，增益约为25dB，主通路放大器;对应位号U27，出口电压3.4V，增益约为12dB，主通路放大器；对应位号U7、U12，出口电压3.3V，增益约为19dB，锁相通路放大器,放大本振信号同时隔离上下混频器.混频器-将射频400M信号变换为中频70M，或者将信号由70M变为400M。对应位号U6，下混频器，将射频信号变为70M，无源混频器；对应位号U15，上混频器，将中频信号变为400M，无源混频器；插损约为

9、5dB。锁相环-通过编程控制压控振荡器输出所需要的本振信号。对应位号U9，电压为3.3V。压控振荡器-由锁相环控制输出本振信号。对应位号U8，电压为5V。温补振荡器-给锁相环提供一个稳定的基准信号。对应位号U11，电压为3.3V，输出频率为10M。数控衰减器-通过程序可控制衰减量，根据实际情况调节放大器增益。对应位号U17，电压为5V，控制位有5位，分别控制1dB、2dB、4dB、8dB、16dB，通过组合可以最大衰减30dB，步进为1dB，控制管脚为高时，衰减为0，控制管脚为低时，衰减量对应所控制的衰减量。管脚对应定义为：管脚7-1dB衰减，管脚6-2dB衰减，管脚5-4dB衰减，管脚4-8

10、dB衰减，管脚3-16dB衰减，插入损耗为2dB。增益调节器-可通过手动方式对放大器增益进行微调。对应位号U29，通过调节电位器U28可改变增益调节器的电压，来对放大器的增益进行连续微调，增益调节器电压为05V，0V无衰减，5V衰减最大。检波器-将射频对数信号变为直流电压，为检测控制提供功率指示电平。，输出电压0.3V1.5V。功分器-前级将信号分为两路，分别到下行的两个放大器，通过放大器放大；后级将两个放大器的输出信号合为一路输出到功放。对应位号U25、U26，无源器件，插入损耗为3dB。耦合器-将主路信号耦合器为检波器提供射频信号。对应位号U20、U23，无源器件，耦合器损耗9dB，插入损

11、耗0.5dB。IIC数据通信芯片-检测控制板与放大器之间的控制数据是通过IIC通道传输的，芯片将控制数据转换为IIC通道可以传输的数据格式。对应位号U13，电压5V，锁相环控制数据，数控衰减器衰减量控制通过它来传输；对应位号U14，电压5V，RSSI（功率指示电平），AGC参考电平，锁相环锁定指示（FoLD）通过它来传输。射频滤波器-滤除使用频段外的射频信号。对应位号F1、F2，无源器件，插入损耗2dB。中频滤波器-滤除使用频段外的中频信号。对应位号F3，无源器件，出入损耗25dB。自动增益控制器-根据控制电压自动对输入过大的信号进行衰减，保护放大器。对应位号U2，控制电压03.7V，高电压无

12、衰减。运算放大器-将检波器输出的直流电压进行放大比较，从而给检测控制板提供RSSI（功率指示电平），或者提供AGC电压。对应位号U22，电压5V。电源芯片-为放大器及芯片提供合适的供电电压。对应位号G5，输出8V；对应位号G1，输出5V，对应位号G2、G3、G4，输出电压3.3V。下行458M前置下行458M前置是下行同频信号的预放大单元，供电为13.8V，增益为20dB，控制及数据接口为IIC接口，拨字开关地址为100（1脚1，2脚0，3脚0，4脚0）。下行458M前置原理同下行468M前置，只是频率不同，可参照下行468M前置原理。上行458M前置上行458M前置是上行同频信号的预放大单元

13、，供电为13.8V，增益为70dB，控制及数据接口为IIC接口，拨字开关地址为101（1脚1，2脚0，3脚1，4脚0）。上行458M前置包括一个低噪声放大器、八个中功率放大器、两个混频器、一个增益调节二极管，一个锁相环、一个压控振荡器、一个温补振荡器、一个数控衰减器、一个增益调节器、二个检波器、二个功分器、二个耦合器、二个IIC数据通信芯片、两个射频滤波器、一个中频滤波器，一个自动增益控制器（AGC），一个运算放大器，一个射频开关，若干电源芯片。上行同频信号进入放大器后，进入本放大器的信号通过低噪声放大器，自动增益控制器，滤波器，数控衰减器，一个中功率放大器后，变为中频70M信号，经过一级放大

14、器后，进行中频滤波，再经过一级放大器后进入增益调节器，再经过一级放大器后变为400M信号，经过滤波后，再经过一级放大器后输出到末级放大器，最后输出到光模块；设备上电后，锁相环根据检测控制板的控制数据，将温补振荡器和压控振荡器输出频率进行分频，将分频后的相同频率进行比较，并输出控制电压，控制压控振荡器的输出频率，直到两个振荡器的分频频率相等，此时放大器锁定所需要的本振频率，并输出到上下混频器；射频信号通过耦合器耦合一部分进入检波器，变为直流电压，然后进入运算放大器进行放大，一路送到IIC芯片，传回控制板作为RSSI（功率指示电平）供控制和检测使用，另一路进入下一级运放进行比较，比较后输出一个控制

15、电压，通过三极管驱动后，作为AGC的控制电压。低噪声放大器-同下行468M前置。 对应位号U1。中功率放大器-同下行468M前置。对应位号U5、U7，出口电压3.4V，增益约为25dB，主通路放大器;对应位号U23，出口电压3.4V，增益约为12dB，主通路放大器；对应位号U11、U22，主通路主备放大器，U17、U24，锁相通路放大器,放大本振信号同时隔离上下混频器，出口电压3.3V，增益约为19dB；对应位号U3，出口电压3.4V，增益约为16dB，主通路放大器；混频器-将射频400M信号变换为中频70M，或者将信号由70M变为400M。对应位号U4，下混频器，将射频信号变为70M，有源混频器，电压3V（管脚4），增益约为19dB；对应位号U6，上混频器，将中频信号变为400M，无源混频器，插损约为5dB。锁相环-通过编程控制压控振荡器输出所需要的本振信号。对应位号U14，电压为3.3V。压控振荡器-由锁相环控制输出本振信号。对应位号U16，电压为5V。温补振荡器-给锁相环提供一个稳定的基准信号。对应位号U15，电压为3.3V，输出频率为10M。数控衰减器-通过程序可控制衰减量，根据实际情况调节放大器增益。对应位号U2，电压为5V，控制位有5位，分别控制1dB、2dB、4dB、8dB、16dB，通过组合可以最大衰减30dB，步进为1dB，控制管脚为高时，衰减为0，控制管