WCDMA光纤直放站射频光收发模块的研究与设计.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
WCDMA光纤直放站射频光收发模块的研究与设计
姓名:董诗波
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:陈伟
20051101
摘要功率监测与告警、射频功率监测、ぷ髯刺嗍印调制信号强度控制、第二代移动通信技术已经逐步发展成熟并已经进入商业运营阶段,由于大多数大型网络运营商选择际豕菇ㄆ湎乱淮ㄐ磐纾裕移动通信技术的主流。光纤直放站是基站网路覆盖的重要延伸手段,它具有组网灵活、成本低廉、快速方便等优点。所以,为绺哺巧杓频腤光纤直放站将得到广泛的应用。庀酥狈耪竟馐辗⒁惶迥?槭荳光纤直放站系统的核心部件。论文对庀酥狈耪镜缏飞杓频睦砺塾氲缏肥迪址桨附辛讼晗傅姆治鲇肼述,并进行了电路设计。文中所设计的光收发模块是具有光电转换、ǖ馈射频补偿、增益自动控制、激光器偏置电流监视、发光功率监测与告警、收光邮招藕徘慷燃嗍拥裙δ艿男滦凸饽?椤S捎赪直放站智能光收发模块的工作频率较高,并因集成了ǖ烙胧氐缏罚缏返纳杓拼嬖诮洗蟮复杂性。本文首先介绍了直放站的相关原理与技术,作为对直放站光模块应用的介绍;然后,介绍了光模块的电路结构和电路设计方法与技术,这部分主要是关于直放站光收发模块理论的介绍与分析。本文重点进行了光模块主要的电路包括传输线、偏置电路与缏贰⒌驮肷呦咝陨淦档缏贰调制与解调功能电路与监视控制功能电路的设计。最后,使用测试设备对电路板进行测试分析,电路可以满足设计要求。关键词:光纤直放站,光收发模块,非线性失真,底部噪声,传输线
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第滦髀课题研究的背景移动通信时代的来临在第三代移动通信网络即将开始运营的情况下,各通信设备制造商已经开始设计制造移动通信网络覆盖设备。根据市场需求,深圳恒宝通光电子有限公司进行光纤直放站智能光收发模块的开发。本人在该公司实习期间,参与该项目的开发工作。本节主要讨论了该产品的市场与技术发展趋势的相关背景。自世纪八十年代以来,移动通信技术迅速发展,如今,移动通信的时代已经来临。而标准中,全球%的主要运营商选择了琖技术无疑是应用最为广泛的技术标准。捎闷捣炙ü方式的宽带技术,可从实现绲絯姒的平滑升级,同步可选。引入高速下行分组接入虷咚偕闲蟹肿榻尤技术,在上、下行采用硎保芄淮锏痵疷的高数据速率。此外,由于νㄐ趴梢蕴峁ㄐ盘峁的业务外,还可提供基于多媒体消息維囊滴瘛⒒贗的多媒体邮件业务、基于匿酪滴瘛⒒贕的定位业务、基于/的业务以及流媒体、可视电话、基于移动网络技术的无线对讲纫滴瘢蛊湟滴袂八未有的丰富。此外它还有辐射小,抗干扰能力强,通信质量高等特点。当前,已经开通的逃猛缰饕J荈綨和年底开通的猵的网络,用户数在万左右【我国也已经在部分地区进行网络的测试,并即将展开网络嵋J的大规模建设。而将来走向大众,最基本的要求就是解决网络覆盖问题,无处不在的网络覆盖,是为用户提供高质量服务的先决条件。由于在成本、灵活性等多方面的优势,直放站成为网络规划的重要部分,~
.狈耪竟馐辗⒛?榧苫胫悄芑那魇模块。?槭迪值氖制功能的光收发模块。智能型光收发模块,在实现前两代光收发模块对发光/收放站由于其独特的优势,成为网络覆盖的重要组成部分。光收发模块是光纤直放站的核心部件之一,其性能往往决定了直放站的整体性能和稳定性。由于光纤直放站系统使用的特点,其安装调试工作麻烦,维护工作开销巨大。所以,为了增加系统的可靠性并降低系统安装调试的复杂性,要求光模块具有更高的集成度和智能化程度。所以,高集成与智能化就成了光收发模块发展的趋势。第一代光收发模块具备的功能仅是实现光电转换,并对光路损耗进行补偿。发展到第二代光收发模块后,光模块集成了直放站监控信号的传输功能,该模块的集成,使系统减少了一个独立模块,~定程度上降低了直放站系统安装维护的复杂性。第三代新型的光模块设计,要求光收发模块集成监控功能。前两代模块将监视信息提供给直放站监控盘,由监控盘集中进行数据处理,再将数据转发给光模块进行光路传输。而新型模块将集成光模块部分的监控功能,数据直接由光模块进行处理和传输,而不必经过监控盘。这样,不仅减少了监控盘的数据处理量,降低了系统的设计难度,而且增加了检测的可靠性,便于直放站系统设计和维护。随着对系统稳定性要求的提高,需要增强系统的可控性,这样就要求直放站系统的智能化程度相应提高。由于光模块是直放站系统中最关键又是最不稳定的因素,前两代光模块提供的监视控制量隖使能、发光与收光告警、侄傻不能使光模块处于良好的受控状态,所以,急需开发具有智能控光告警检测和射频功率手动可调的基础上,新增加了发光/收光功率监测、偏置电流监测、远刂啤髯纯黾觳狻信号接收功率监测、.作状态设置等监视控制等功能,并提供监视控制人机界面,使整个光模块完全处