本方案主要设计的是一种有线电视网络光纤入户型光接收机，由于改进了匹配电路、去掉了可调衰减器和多余的放大电路，结构设计简单，使用和设备升级方便，在保证高效率的功率传输的同时减少了信号反射，清晰度高且省电，成本低，节能环保。

入户型光接收机是下一代广播电视网络(三网融合)中的主要设备，也是应用数量较大的设备，安装于用户的家中。入户型光接收机系统设计方案的构思划分为五个功能块：光电转换功能、阻抗匹配功能、LNA放大功能、防噪声干扰措施、增益控制功能，下面分别进行简要的介绍。

1 光电转换功能

光电转换是由光探测器将接收到的入射光转化为电流信号，在CATV光传输系统中对光探测器有如下要求:在系统工作的波段有很高的响应效率，即对工作波段内入射的光信号，光探测器能输出较大的光电流，实际上不同材料对各段波长的响应效率是不同的；有足够的响应度，以保证信号不失真；由于光探测属于光接收机的最前级，对系统的载噪比影响较大，所以要求选择噪声低、工作频带宽的光探测器；另外还要求光探测器具有可靠性高、寿命长、价格低廉等特点。由于PIN光电二极管是全耗尽型的，具有量子效率高、响应速度快、暗电流小、动态范围大、可靠稳定、价格低廉等优点，本设计方案的光探测器选用了PIN光电二极管。

2 阻抗匹配功能

在有线电视网络中，阻抗匹配是将不同阻抗的设备器件统匹配到75Ω。入户型光接收机的阻抗匹配分为两部分，其一是将光探测器较高的输出阻抗匹配到LNA输人为75Ω的阻抗上，其二是将RF输出口的阻抗匹配到75Ω。由于入户型光接收机接收光功率低而导致其光探测器输出射频信号很微弱，不利于信号传输处理且容易受到各种噪声干扰，选用的阻抗匹配电路是否能将前级微弱的信号功率很好地传输至后级LNA电路尤其重要。

3 LNA放大功能

LNA放大器的设计是入户型光接收机的关键部分，LNA放大器的性能在很大程度上决定了整个光接收机的性能。它的输人和输出要求与其前后级电路阻抗匹配良好，从而获得较高的输出增益和较低的相移，降低放大器的噪声系数。PIN光探测器输出的信号到达LNA的接收端时通常很微弱,尤其是入户型光接收机常常工作于低光功率(-般都在-7dBm以下)的情况下，如果采用一般的放大器件放大，由于器件本身噪声系数较高和其他噪声干扰，导致信噪比劣化。为解决上述问题，系统需要设计一个阻抗匹配良好、低噪声、高增益的LNA放大器。

 本方案LNA采用一级高增益的砷化镓放大器件组成的差分放大器，LNA的输人阻抗匹配电路采用400Ω差分阻抗匹配电路，输出经LC阻抗匹配电路、射频巴伦后连接至输出口，本LNA放大器的实测噪声系数为1.6dB, 增益为19dB, 完全满足本项目LNA的要求。

4 防噪声干扰措施

噪声分为外部噪声和内部噪声。外部噪声为自然界的噪声，对于外部噪声，可采用合理的装配、屏蔽等措施，使之减为最小，系统内部噪声包括热噪声、散弹噪声和闪烁噪声，主要由电阻、晶体管、电源变压器等器件和不合理的设计结构产生。本项目的外壳采用厚度为1mm的封闭铝合金外壳，可有效减少外部人侵噪声的干扰。本项目采用了使用外置电源适配器、机内仅用一级LNA放大电路、输出口的阻抗匹配电路为纯LC电路等方法，有效地减少了机内噪声干扰。

5 增益控制功能

增益控制通常采用两种方法，一种是手动增益控制，即通过调整--个可调电阻的电阻值直接调整输出电平值，从而使输出口输出的信号电平符合实际需要；另一种是自动增益控制，是在前置放大器后接人一个PIN二极管，用光探测器的输出电压信号去控制这个PIN二极管，以获得需要的电平，再进行放大，由于PIN二极管的控制电压是根据光探测器接收光的强弱来确定的，PIN二极管输出的电平是恒定的，使用经过后级放大器后的电平也是恒定的，由于PIN二极管对增益的损耗较大，输出端需要级联多级放大器以补偿被其损耗的增益。通过实际测试，本项目光探测器的输出增益在0dBm时为62dBμV,在-16dBm时为41dBμV,然而通过LNa放大后，输出增益达到60dBμV~8IdBuV,符合GY7T106-1996的规定，满足系统要求。

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