專利名稱：一種數(shù)字光接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是涉及一種數(shù)字光接收機。
背景技術(shù)：
在數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字化光纜傳輸系統(tǒng)由于其采用了數(shù)字化音頻傳輸技術(shù)，具有傳輸頻帶寬、容量大、損耗低、抗電磁干擾能力強，實現(xiàn)了高質(zhì)量的節(jié)目傳輸。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，光接收機的性能用誤碼率來衡量。接收機主要性能參數(shù)接收靈敏度、光接收機的動態(tài)范圍。光接收機的靈敏度是表征光接收機調(diào)整到最佳工作狀態(tài)時，光接收機接收微弱光信號的能力。在數(shù)字接收機中，允許脈沖判決有一定的誤差范圍。如果接收機將″1″碼誤判為″0″碼，或者將″0″碼誤判為″1″碼，這就叫1個錯誤比特。如果在100個比特中判錯了一個比特，則稱誤比特率為1/100，即10-2。數(shù)字通信要求，如果誤比特率小于10-6，則基本上可以恢復(fù)原來的數(shù)字信號。如果誤比特率大于10-3，則基本上不能進(jìn)行正常的電話通信。對于數(shù)字光通信系統(tǒng)來說，一般要求系統(tǒng)的誤比特率小于10-9，即10億個脈沖中只允許發(fā)生一個誤碼。影響接收機靈敏度的主要因素是噪聲，表現(xiàn)為信噪比。信噪比越大，表明接收電路的噪聲越小，對靈敏度影響越小。光接收機靈敏度與傳輸信號的碼速有關(guān)，碼速越高，接收靈敏度就越差。這就影響了高速傳輸系統(tǒng)的中繼距離。速率越高，接收機靈敏度越差，中繼距離就越短。數(shù)字光接收機是一個光電轉(zhuǎn)換裝置，在光通信系統(tǒng)中，數(shù)字光接收機的靈敏度是衡量系統(tǒng)性能的一項重要指標(biāo)，如何提高靈敏度成為一個重要課題。
數(shù)字光接收機工作原理圖如圖1所示，主要包括光電接收組件1、低通濾波電路2和限幅放大器及其它電路3三部分組成。光電轉(zhuǎn)換組件1通常由PIN或APD光電探測器和跨阻放大器TIA組成；低通濾波電路2濾除高頻段噪聲；限幅放大器及其它電路3主要由限幅放大器及信號輸出電路，通常還有告警等功能電路組成。在光電接收組件1中，光電探測器接收光信號并轉(zhuǎn)換為電流信號，微弱的電流信號經(jīng)過跨阻放大器TIA在其跨阻上建立電壓信號，放大后變?yōu)榉迪鄬^大的電壓信號輸入后級(輸出一般為mV量級)，同時由于跨阻熱噪聲等內(nèi)部噪聲的加入，會使得輸出端的信噪比S/N降低。如果將信號直接進(jìn)行高增益的限幅放大，噪聲將再次疊加到后級系統(tǒng)中，在輸出信號能量不變的情況下極大地降低了信噪比S/N，信號中過多的噪聲分量將使判決電路產(chǎn)生誤判從而影響數(shù)字光接收機接收靈敏度。因而，數(shù)字光接收機的低通濾波電路部分的濾波性能是影響其靈敏度的關(guān)鍵因素。目前，人們通常采用如圖2所示的單電容低通濾波電路作為數(shù)字光接收機的低通濾波電路2，信號源V1、輸出阻抗Zo構(gòu)成了跨阻放大器TIA的等效輸出電路，電容C為低通濾波電容。由于電容低通濾波器的阻帶衰減能力差，所以對截止頻率之后的高頻段噪聲抑制能力也較差，這樣就直接導(dǎo)致了限幅放大器輸入端信噪比S/N降低；其次電容低通濾波器屬旁路濾波，只對噪聲采取分流的方式進(jìn)行衰減，而部分噪聲則會經(jīng)傳輸線直接進(jìn)入限幅放大器，所以其對傳輸線上雙方向由外部噪聲造成的干擾以及噪聲反射的抑制能力較差；另外電容由于受到各種寄生參數(shù)的影響也會使網(wǎng)絡(luò)的降噪能力下降，導(dǎo)致單電容低通濾波器在數(shù)字光接收機電路中不能為限幅放大器提供高信噪比的信號輸入，使數(shù)字光接收機的靈敏度不夠高。

發(fā)明內(nèi)容
為克服以上缺點，本實用新型提供一種高靈敏度的數(shù)字光接收機。
本實用新型采用如下技術(shù)方案一種數(shù)字光接收機，包括一低通濾波電路，所述低通濾波電路包括一級或多級Γ形RLC低通濾波電路，該Γ形RLC低通濾波電路包括一電阻和一電感并聯(lián)組成串臂，并臂接一電容。
所述Γ形RLC低通濾波電路的前端還可以疊加一電容低通濾波電路。
上述數(shù)字光接收機的低通濾波電路由于采用了至少一級或多級Γ形RLC低通濾波電路疊加或在其前端再疊加一傳統(tǒng)的電容低通濾波電路，由于采用的是分步式的多級低通濾波電路，這樣利用RLC低通濾波器的高通帶阻抗特性使濾波器更接近理想濾波器特性，從而提高數(shù)字光接收機的高頻噪聲抑制能力，在提高限幅放大器輸入信號信噪比的同時提高了接收機的靈敏度。


圖1表示數(shù)字光接收機工作原理圖；圖2表示現(xiàn)有技術(shù)的電容低通濾波電路圖；圖3表示本實用新型數(shù)字光接收機的低通濾波電路圖；圖4表示圖2與圖3所示兩種低通濾波電路的仿真曲線圖。
具體實施例
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型最佳實施例。
如圖3的所示的低通濾波電路，包括一個電容低通濾波電路疊加兩級Γ形RLC低通濾波電路，該Γ形RLC低通濾波電路包括一個電阻R1和一電感L1并聯(lián)組成串臂，并臂接一電容C1。由于通用的LC低通濾波電路的儲能效應(yīng)將使電路在某一頻率產(chǎn)生自激，形成較高的尖峰畸變，從而影響帶寬范圍內(nèi)的頻響，所以在電感L1上并聯(lián)一個電阻R1，以便為LC低通濾波電路提供一個損耗回路使頻響曲線平滑。信號源V1與輸出阻抗Zo構(gòu)成了跨阻放大器TIA的等效輸出電路，Zi為限幅放大器的等效輸入阻抗。第2級的Γ形RLC低通濾波電路，位于第1級的后面進(jìn)行疊加，其電路結(jié)構(gòu)與第1級完全相同，也是由一個電阻R2和一電感L2并聯(lián)組成串臂，并臂接一電容C2。根據(jù)數(shù)字光接收機使用在不同的場合時的靈敏度要求，選擇在電容低通濾波電路后面疊加適當(dāng)級數(shù)的Γ形RLC低通濾波電路。
由于本實用新型的數(shù)字光接收機，經(jīng)TIA放大后的電壓信號由電容低通濾波電路過濾之后，消除了部分的噪聲分量之后，再經(jīng)過至少一級Γ形RLC低通濾波電路的濾波，這樣，可以保證在不影響信號帶寬的前提下對信號的噪聲作了進(jìn)一步抑制，因而數(shù)字光接收機可以獲得較高靈敏度。
本實用新型數(shù)字光接收機，其RLC結(jié)構(gòu)具有高阻帶衰減特性，使信號頻率之后的高頻噪聲得到較好的抑制。
下面我們對圖2及圖3所示的兩種低通濾波電路進(jìn)行對比，適當(dāng)?shù)膶﹄娐愤M(jìn)行取值。圖中V1為信號源，V點所指為信號仿真點。對兩個電路進(jìn)行模型仿真，兩種電路的仿真曲線如4圖所示，仿真曲線1表示圖2所示低通濾波電路的模型仿真；仿真曲線2表示圖3所示的低通濾波電路的模型仿真。其中仿真曲線與兩坐標(biāo)軸包圍的面積可近似看成噪聲總量，可以明顯地看出，采用本實用新型數(shù)字光接收機的低通濾波電路，其仿真曲線2與坐標(biāo)軸形成的面積S2小于仿真曲線1與坐標(biāo)軸形成的面積S1，即噪聲總量較小。因而，將這種高性能的低通濾波電路運用于數(shù)字光接收機中，為限幅放大器提供一個高信噪比的信號輸入將較大程度的提高數(shù)字光接收機的靈敏度。
另外，根據(jù)不同的速率及運用場合可以選擇疊加相應(yīng)級數(shù)的Γ形RLC低通濾波電路，對低通濾波網(wǎng)絡(luò)的級數(shù)以及各級匹配數(shù)值進(jìn)行靈活調(diào)整以滿足不同數(shù)字光接收機的靈敏度要求。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字光接收機，包括一低通濾波電路，其特征在于，所述低通濾波電路包括一級或多級Γ形RLC低通濾波電路，該Γ形RLC低通濾波電路包括一電阻和一電感并聯(lián)組成串臂，并臂接一電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字光接收機，其特征在于，所述Γ形RLC低通濾波電路的前端還疊加一電容低通濾波電路。
專利摘要本實用新型提供一種數(shù)字光接收機，包括一低通濾波電路，所述低通濾波電路包括一級或多級Γ形RLC低通濾波電路，該Γ形RLC低通濾波電路包括一電阻和一電感并聯(lián)組成串臂，并臂接一電容，所述Γ形RLC低通濾波電路的前端還可以疊加一電容低通濾波電路。由于采用的是分步式的多級低通濾波電路，這樣利用RLC低通濾波器的高通帶阻抗特性使濾波器更接近理想濾波器特性，從而提高數(shù)字光接收機的高頻噪聲抑制能力，在提高限幅放大器輸入信號信噪比的同時提高了接收機的靈敏度。
文檔編號H04B10/158GK2807625SQ20052006039
公開日2006年8月16日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者夏京盛, 姚海軍, 王瓏琨, 謝藝力 申請人:深圳飛通光電股份有限公司