LRANBF接收机产品技术和应用介绍v

LTRANTBF1000接收机

产品技术和应用介绍客户服务部上海凌云天博光电科技有限公司V1.0LTRANTBF1000开发背景由于FTTX浪潮的兴起，HFC网络的光结点覆盖范围逐渐缩小传统的四端口的光站存在以下主要缺点：体积庞大,安装调试复杂，成本居高不下设计的接收光功率一般为为-1dBm左右,不适合FTTx低光功率接收的要求!因此，低光功率接收的小型化的接收机必将成为潮流LTRANTBF1000产品定位与特点高端市场：高性能，高可靠性低成本:适应市场需求覆盖面积：50---100户左右具备网管功能：提高整个网络的可靠性能低光功率接收，且性能指标优异具备AGC功能，工程安装方便接收动态范围大，高输出电平，低功率消耗！LTRANTBF1000功能原理图LTRANTBF1000面板图LTRANTBF1000功能及设计描述设计1光控AGC设计2阻抗匹配设计3低功耗与散热设计4防静电、浪涌、雷击设计5整体方案设计6EMI设计LTRANTBF1000功能及设计描述输出电平支持光控AGC设计FTTx分配设计采用平均分配光功率,实际开通接收光功率在0~-4dBm,必须保证输出电平稳定,不受输入光影响!AGC取样信号源自于监控光功率的直流电压信号，与光功率大小成正比例，原理设计较简单，控制动态范围宽，在工程开通操作上带来很大的便利。传统的基于RF信号取样的AGC控制方式存在很多固有的缺陷：动态范围窄，由于取样信号取自于所有频道载波的功率，因此AGC控制不可避免会受开通频道数量的限制……本产品可对+3到-7dBm的输入光功率产生完美的AGC控制实现最高输出稳定在116dBuv+/-1dB!阻抗匹配设计

光检波器的输出阻抗较高，而系统和放大器的阻抗为75Ω，光检波器和放大器之间的匹配由于是宽带匹配，不容易做好。本产品中用到了传输线变压器技术来进行匹配，其带来的最主要的好处是大大提高了低光功率接收时的CNR.

目前国内掌握这一技术的公司不多，大部分厂家的产品是不做匹配，直接将检波器输出与放大器输入连在一起，这样的产品低光功率接收下指标较差。LTRANTBF1000功能及设计描述低功耗设计本产品整机（包括电源转换损耗）的功耗为：带网管16.3W，不带网管14.7W。电源采用高效的开关电源，输出24V,为节省功耗，内部设计了1路DC---DC24V到7V转换电源,给MMIC及网管供电，并且所采用电容为进口的超长寿命的电解电容，保证电源的寿命。LTRANTBF1000功能及设计描述散热设计:有数据表明，45%的产品的损坏是由于温度过高产生的，可见热设计对于产品的寿命是多么重要。

本产品选用了一款机械尺寸为230*150*83的铝压制机壳，能够提供足够的散热面积（散热量与散热面积成正比），另一方面结构小巧精致，可以放在楼道的小机箱里，而且采用了防水结构，达到了IP56的防水等级，能够胜任野外工作。LTRANTBF1000功能及设计描述散热设计计MMIC（集成射射频芯片片）的散散热：芯芯片下面面放置金金属散热热条，将将芯片产产生的热热量直接接传导到到外壳，，以适应应野外长长时间高高温条件件下的工工作，并并提升了了产品的的寿命。。（这种种结构的的机壳一一般只对对模块设设计了散散热块，，对于芯芯片的散散热，一一般的厂厂家仅靠靠PCB来传导热热量，这这样的产产品难以以适应高高温工作作条件））单独加工的散热块LTRANTBF1000功能及设设计描述述防静电、、浪涌设设计对于MMIC输入输出出级的保保护，设设计上采采用了快快速开关关二极管管来进行行保护，，同时电电源线上上采用高高可靠性性的TVS管作静电电浪涌保保护。LTRANTBF1000功能及设设计描述述信号输出出端防雷雷设计对于混合合模块的的防雷保保护，在在输出端端口使用用了高可可靠性的的陶瓷气气体放电电管作一一级保护护，同时时在模块块输出部部分设计计了高通通滤波器器作二级级保护。。LTRANTBF1000功能及设设计描述述电源防雷雷设计220输入端保保护设计计：一级保护护：防雷雷放电管管、压压敏电阻防雷雷保护二级保护护：热敏敏电阻浪浪涌过流保护三级保护：保保险丝过流保保护以上可保证电电源承受6000V的雷击高压。。LTRANTBF1000功能及设计描描述整体方案设计计LTRANTBF1000功能及设计描描述国产由于低功耗的的要求，方案上否定了了光电一体化化模块。其主要缺点有有：国产的光光电一体化模模块可靠性不不高，指标局局限性大。进进口的一体化化模块成本太太高，而且功功耗大，不适宜在小型型化的接收机机中使用。因此我们采用用PD+MMIC+AGC+MMIC+功率倍增放大大模块的方案案，而且采用阻阻抗匹配技技术整机的CNR比用飞利浦浦的一体化化的模块还还要好。整体方案设设计输出级采用用德国PDI（已被RFMD收购）、NEC或NXP国际最著名名的砷化镓镓功率增模模块。这些模块在在设计上就就加了静电保护电电路，大大大提升了砷砷化镓模块块的可靠性性。（下图图为PDI模块的说明明）LTRANTBF1000功能及设计计描述EMI设计模块与前级级之间有加加金属屏蔽蔽罩进行隔隔离，消除除射频信号号之间的串串扰，杜绝绝了自激隐患。同时网管部部分也加了了金属屏蔽蔽罩，杜绝绝了网管对对射频信号号的噪声干干扰。LTRANTBF1000功能及设计计描述产品规格指指标解读失真指标

(※)CTB,dBc>65@-1dBmCSO,dBc>62@-1dBmCNR,(※)CNR1,dB>52@-1dBmCNR2,dB>48@-5dBm,典型>49CNR3,dB>46@-7dBm，典型>47(※)链路指标测测试条件：：1310发射机，OMI=3.8%，59频道PAL-D@47---550MHz，550MHz后面为310MHz数字频道，，数字频道道比模拟低低10dB.104、108、112、116dBuV的输出分别别用3、6、9、12dB均衡。国标对入户户的CNR标准定义为为43dB，因此，产产品即使工工作于-7dBm的光输入范范围，也还还有至少3dB的CNR余量。LTRANTBF1000功能及设计计描述与同类产品品的CNR比较低光功率接收CNR对比：1310发射机，OMI=3.8%，59频道PAL-D，背靠背测试接收光功率TBF1000某厂家接收机（无阻抗匹配）-548.645.4-647.844.3-746.743.0-846.041.6-944.7----在FTTX应用模式下下，光节点点覆盖面越越来越小，，光节点数数量井喷增增长，光功功率成了宝宝贵资源，，因此，在在接收端能能低光功率率接收意义义十分重大大！LTRANTBF1000功能及设计计描述LTRANTBF1000高低温特性性测试TBF1000状况：112dBuv，9dBEQ，测试条件件：1310发射机，59频道，OMI=3.8%Opticalpower-7dBmTemperature-30℃20℃40℃60℃CNRDS147.346.947.347.1DS2248.448.347.948.0Opticalpower-1dBmTemperature-30℃20℃40℃60℃CSODS163.764.162.664.7DS2260.563.864.266.5Opticalpower-1dBmTemperature-30℃20℃40℃60℃CTBDS166.866.467.266.5DS2266.667.667.666.5结论：TBF1000在全温度的的工作环境境下的指标标性能变化化不大，因因此完全可可以适应恶恶劣的外部部工作环境境。LTRANTBF1000高低温特性性测试测试用的高高低温实验验箱LTRANTBF1000高低温增益益测试Opticalpower=+2dBm

Frequency(MHz)SpecPASS/FAIL46300550860增益变化量△G+20→+60℃-0.01-0.300.31-1.1+/-2.0PASS+20→-30℃-0.200.25-0.61.2+/-2.0PASSOpticalpower=-7dBm

Frequency(MHz)SpecPASS/FAIL46300550860增益变化量△G+20→+60℃-0.50-0.70-0.20-1.4+/-2.0PASS+20→-30℃0.500.900.101.2+/-2.0PASS结论：从上面测试试数据来看看，TBF1000的全温度下下输出电平平的稳定度度在+/-1.5dB之内，符合合国际上通通行的+/-2.0dB的标准。65℃高温老化化测试RF特性测试非线性指标标测试：端口1测试条件测试前

一个月三个月平坦度

1.7dB

1.8dB

1.8dB-7dB光功率接入反射<-16dB<-16dB<-16dB

47MHz-860MHz输出电平103.3dBuV103.4dBuV103.2dBuV@CH22,0dBEQCH4（77.25MHz）CH22（543.25MHz）测试条件测试前一个月三个月测试前一个月三个月CNRdB47.547.347.247.948.347.8@Pin＝-7dBmCTBdBc65.564.965.368.968.566.5@Pin＝-1dBmCSOdBc63.262.862.963.662.262.6@Pin＝-1dBm65℃高温老化化测试AGC稳定度测试试：-7dBmto+3dBmopticalinput测试前

一个月三个月DS-4(77.25MHz)0.9dB1.0dB0.8dBSNMP网管状态测测试：一直直正常65℃高温老化化网管实时时监控二个月（测测试过程中中仅供电，，没有加光光信号，网网管显示产产品内部温温度已到达达90℃）65℃高温老化化测试结论:10台样机经过过3个月的高温温65℃的加速老化化测试后，产品功功能都正常常，且性能能指标几乎乎没有劣化化。经等价价保守计算算，产品的寿命命>5年以上。明星产品TBF1000光纤到楼FTTx势在必行,在新的网络络结构下为为我们提出出新的挑战战!LTRANTMTBF1000经过了严谨谨周密的设设计开发过过程，并且且通过了严严谨有效的的可靠性测测试。其性性能指标优优异，性能能