光纖LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

       我們?cè)谘兄埔粋€(gè)陣列信號(hào)處理系統(tǒng)中，由于陣列天線必須放置于 四周開闊地帶，而陣列信號(hào)處理單元位于圓形陳列天線中央位 置，這就需要在陣列信號(hào)處理單元與位于1~2km以外的微機(jī)之間進(jìn) 行雙工通信。為了減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間在整個(gè)系統(tǒng)處理時(shí)間指標(biāo)中 所占的比重，要求數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)不小于E1（2.048Mb/s）速率，同 時(shí)要求通信鏈路安全、可靠。我們通過對(duì)各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)的冷 庫安裝 分析，最終選擇了光纖鍵路，取得了滿意的效果。 1、銅介質(zhì)數(shù)據(jù)鏈路分析

 　　由于同時(shí)要求較高的數(shù)據(jù)傳輸率及較長的通信距離，在銅介 質(zhì)鏈路中不進(jìn)行編碼和調(diào)制很難滿足指標(biāo)要求，但是高速調(diào)制解 調(diào)器不僅價(jià)格昂貴，而且雙方握手過程費(fèi)時(shí)，在要求隨機(jī)實(shí)時(shí)傳 輸數(shù)據(jù)的場會(huì)顯然不適用。最重要的是，傳統(tǒng)的銅介質(zhì)鏈路既產(chǎn)生電磁干擾信號(hào)，又容易受電磁干擾的影 響，而且不易滿足EMC（電磁兼容）和EMI（電磁干擾）標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 　　2、光纖鏈路的分析

 　　在人們的傳統(tǒng)印象中，光纖應(yīng)用于短距離通信是不經(jīng)濟(jì)的，但是它有著銅介質(zhì)鍵路不可比擬的優(yōu)點(diǎn)： ①光纖鏈路既不發(fā)射電磁波，也不受其影響，光纖之間沒有干擾，誤碼率大大降低。設(shè)計(jì)人員不用考慮可 能耦合進(jìn)來的環(huán)境噪聲；②光纖提供了通信鏈路雙方之間的電氣隔離，網(wǎng)店 消除了長距離設(shè)備之間由于地 電位不同引起的問題。同時(shí)設(shè)計(jì)人員再也不用為阻抗匹配而頭疼了；③光纖發(fā)射器可采用數(shù)字調(diào)制驅(qū)動(dòng)電 路。數(shù)字基帶信號(hào)只要經(jīng)過簡單的線路編碼，即可直接驅(qū)動(dòng)光纖發(fā)射器。

 　　現(xiàn)在，光纖器件價(jià)格與以前相比已經(jīng)大幅下降，而今后隨著鋼纜價(jià)格的上升及光纖器件價(jià)格的進(jìn)一步 下降，人們選擇光纖時(shí)將不再首先考慮價(jià)格因素。因此，我們綜合考慮速率與距離指標(biāo)，選擇合適類型的 光纖、收發(fā)器及其驅(qū)動(dòng)電路，可以獲得高性能價(jià)格比的光纖通信鍵路，這正是本文要討論的重點(diǎn)。

 　　3、光纖通信器件的選擇

 　　一個(gè)基本的光纖通信系統(tǒng)非常簡單：一個(gè)LED發(fā)射器將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)，并將之耦會(huì)進(jìn)入傳輸光纖 中，光信號(hào)通過光纖到達(dá)光接收器，它把接收到的光信號(hào)恢復(fù)成原來的電信號(hào)輸出。

 　　光纜的選擇：一般，石英玻璃光纖由于其低損耗、高帶寬而用于長距離通信鏈路，例如，以太網(wǎng)和FDD I標(biāo)準(zhǔn)指定采用多模62.5/125μm石英玻璃光纖。這些細(xì)纖芯的光纖需要高精度連接器以減少耦合損耗，對(duì) 于工業(yè)應(yīng)用，需要低成本的光纜和連接器。因此，1mm的POF（PlymerOptical Fibers）和200μm的HCS（Ha rd Clad Silica）光纖是最好選擇，它們均屬于階躍折射率的多模光纖。

 　　1mm POF的典型損耗值在650nm波長時(shí)為0.2dB/m,而200μm HCS光纖在650mm波長典型損耗值僅為8dB/k m,在820nm波長時(shí)更少。HCS光纖的核心是sky石英玻璃，包層是專利的高強(qiáng)度聚合物，不僅增加了光纖的強(qiáng) 度，而且防潮防污染，外護(hù)套則是2.2mm的聚氯乙烯。HCS光纖可工作于一40℃~+85℃的溫度范圍內(nèi)，架設(shè) 溫度范圍為一20℃一+85℃，在性能與價(jià)格上均滿足系統(tǒng)要求。

 　　工作波長的選擇：光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮光纖損耗與色散對(duì)系統(tǒng)帶來的影響，由于損耗和色散 都與系統(tǒng)的工作波長有關(guān)，因此工作波長的選擇成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要問題。綜合考慮系統(tǒng)的指標(biāo)要求 與選定的光纖，選擇820nm波長可使HCS光纖損耗低至6dB/km,同時(shí)色散也達(dá)到最小。 　　光源的選擇：在820m波長下，LED是可以選用的最佳光源，與半導(dǎo)體激光器相比，LED的驅(qū)動(dòng)電路簡 單，且成本低。