專利名稱：視頻和雙向數(shù)據(jù)光端機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于工業(yè)級專用光纖通信網(wǎng)絡的光端機，特別是一種傳輸視頻和雙向數(shù)據(jù)的光端機。
背景技術：
目前在一般工業(yè)傳輸系統(tǒng)中，4km以內(nèi)傳輸方式多使用同軸電纜、雙絞線等，使用同軸電纜、雙絞線傳輸信號衰減大，傳輸距離短，抗干擾能力差。在光纖通信網(wǎng)絡中已有的光端機產(chǎn)品在傳輸圖像的同時不能傳輸控制數(shù)據(jù)，或不能傳輸雙向控制數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供用于光纖通信網(wǎng)絡的能傳輸視頻和雙向數(shù)據(jù)的光端機，以滿足寬帶通信網(wǎng)絡的需求。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，它包括光發(fā)射機和光接收機兩部分，光發(fā)射機包括視頻發(fā)射通道和雙向數(shù)據(jù)接收、發(fā)射通道，所述視頻發(fā)射通道含依次連接的放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)，以及接于混合放大(3)輸出回路的波分復用光器件(4)。所述數(shù)據(jù)發(fā)射通道含依次連接的RS422變換器(5)、功率放大(6)和混合放大(3)，以及波分復用光器件(4)。所述數(shù)據(jù)接收通道含波分復用光器件(4)，及依次連接的前置放大(7)、主放大器(9)和RS422反變換器(10)，主放大器(9)與前置放大(7)輸入端之間接反饋電路(8)，前置放大器(7)接于波分復用光器件(4)的輸出端。
光接收機包括視頻接收通道和數(shù)據(jù)發(fā)射、接收通道，所述視頻接收通道含依次連接的高頻放大器(13)、解調(diào)反饋放大器(15)和視頻放大器(16)，以及接于高頻放大器(13)輸入回路的波分復用光器件(12)，解調(diào)反饋放大器(15)與高頻放大器(13)之間接反饋電路(14)。數(shù)據(jù)發(fā)射通道含RS422變換器(22)、功率放大器(23)以及波分復用光器件(12)，功率放大器(23)接波分復用光器件(12)的輸入端。數(shù)據(jù)接收通道含所述波分復用光器件(12)，高頻放大(13)和解調(diào)反饋放大器，以及依次連接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反變換器(20)，前置放大器(17)接解調(diào)反饋放大器的數(shù)據(jù)輸出端，主放大器(19)與前置放大器(17)之間接反饋電路(18)。
本實用新型光端機的光發(fā)射機、光接收機均為一個獨立的模塊化結構，光發(fā)射機包括視頻信號發(fā)射通道和數(shù)據(jù)信號收、發(fā)通道，光接收機包括視頻信號接收通道和數(shù)字信號發(fā)射、接收通道，結構緊湊，輸入/輸出端口通過插接件連接，使用、維護方便。其功耗低，諧波失真小，帶寬(5HZ-10MHZ)，DG＜5％，DP＜5％，信躁比為60db，數(shù)兼容RS232、RS422、RS485、TTL變壓器(NRZ1、曼徹斯特、二相)，數(shù)據(jù)傳輸速度為DC-100波特(NRZ)，搞干擾性能好，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸。
光端機經(jīng)光纖通信系統(tǒng)現(xiàn)場試用證明其運行穩(wěn)定，誤碼率為10-6，傳輸最遠距離60km，安裝簡單能直接接入現(xiàn)有的視頻數(shù)字處理系統(tǒng)，產(chǎn)品性價比高。其利用波分復用技術在一股標準9/125單模塊光纜上發(fā)送視頻及雙向數(shù)據(jù)，輸出功率-6dB接收靈敏度-31dB。


圖1a、b是本實用新型的結構示意圖；圖2是其原理框圖；圖3a、b是其光發(fā)射機的實施例電路圖；圖4a、b是其光接收機的實施例電路圖；圖5是其使用示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例附圖對本實用新型進一步說明。
如結構圖1所示，本光端機包括光發(fā)射機和光接收機兩部分，光發(fā)射機和光接收機均為一個獨立的模塊化結構，圖1a、圖1b分別為光發(fā)射機模塊GF12S5T和光接收機模塊GF12S5R，光發(fā)射機的波分復用光器件D4(4)與光接收機的波分復用光器件D1(12)之間通過一根光纜連接，輸入/輸出端口采用插接件連接，使用、維護方便。
其光接收機和光發(fā)射機原理框圖、實施例電路如圖2-4所示。
光發(fā)射機包括視頻信號發(fā)射通道和數(shù)據(jù)發(fā)射、接收通道。視頻發(fā)射通道由放大器(1)、功率放大器(2)、混和放大器(3)以及波分復用光器件D4(4)組成，放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)依次連接，波分復用光器件D4(4)接于混和放大器(3)輸出回路。
數(shù)據(jù)發(fā)射通道含RS422變換器(5)、功率放大(6)、混合放大(3)以及波分復用光器件D4(4)。視頻信號(VIDEO IN)通過所述放大器(1、2)放大后，再通過混合放大器(3)與經(jīng)過RS422變換(5)、功率放大(6)后的數(shù)據(jù)信號進行混頻疊加后，由波分復用光器件D4(4)轉(zhuǎn)變成光信號發(fā)射。
數(shù)據(jù)接收通道含光接收器件D4(4)，依次連接的前置放大(7)、主放大器(9)以及RS422反變換器(10)，主放大器(9)與前置放大(7)輸入端之間接反饋電路(8)，前置放大器(7)接于波分復用光器件(4)的輸出端，主放大器(9)輸出還可連接RS232轉(zhuǎn)換器(11)，主放大器(9)輸出信號經(jīng)由RS422反變換器(10)變換為RS422信號直接輸出進行線控，或經(jīng)RS232轉(zhuǎn)換器(11)變換成RS232信號輸出進行線控。
參照圖3a、b，上述放大器(1)可采用運算放大器U5(LT1223)及其外圍阻容元件組成，功率放大器(2)采用運算放大器U3(TL082)、三極管Q4，及其外圍阻容元件組成共射極放大電路，運算放大器輸入端接入電位器R2和電阻電路可以方便功率的調(diào)節(jié)?；旌戏糯?3)由集成電路MC1658P及其外圍電路組成。
上述前置放大(7)由U1 LM6361運算放大器組成，波分復用光器件D4(4)接于Q6發(fā)射極。主放大器(9)由運放TL084組成反饋放大。RS422反變換(10)可采用LTC490等電路。RS232轉(zhuǎn)換器(11)可選用MAX232等。
光接收機包括視頻接收通道和數(shù)據(jù)發(fā)射、接收通道。視頻接收通道含依次連接的高頻放大器(13)、解調(diào)反饋放大器(15)和視頻放大器(16)，以及接于高頻放大器(13)輸入回路的波分復用光器件D1(12)，解調(diào)反饋放大器(15)與高頻放大器(13)之間接反饋電路(14)。輸入的光信號經(jīng)光器件D1和高頻放大器(13)組成的光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，由解調(diào)反饋放大器(15)解調(diào)出視頻和數(shù)據(jù)兩路信號，其中視頻信號經(jīng)視頻放大器(16)放大后輸出。
數(shù)據(jù)發(fā)射通道含RS422變換器(22)、功率放大器(23)以及波分復用光器件(12)，功率放大器(23)接波分復用光器件(12)的輸入端。
數(shù)據(jù)接收通道含所述波分復用光器件D1(12)，高頻放大(13)和解調(diào)反饋放大器(15)，以及依次連接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反變換器(20)，主放大器(19)輸出換可接RS232反變換器(21)。輸入的光信號經(jīng)光器件D1和高頻放大器(13)組成的光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，由解調(diào)反饋放大器(15)解調(diào)出視頻和數(shù)據(jù)兩路信號，其中數(shù)據(jù)信號經(jīng)前置放大器(17)和主放大器(19)放大后，由RS422反變換器(20)輸出RS422數(shù)據(jù)信號，RS232反變換器(21)輸出RS232數(shù)據(jù)信號。
參照圖4，Q1組成高頻放大器(13，)Q2組成反饋放大(14)，Q3射極接由集成電路CA3127及其外圍電路組成解調(diào)反饋放大器(15)，解調(diào)反饋放大器(15)解調(diào)出的視頻信號輸出一路輸入到視頻放大器TL081，輸入視頻信號經(jīng)TL082的3腳輸入進行比較，輸出對Q7進行調(diào)節(jié)，使得同步信號嵌位。RS422變換器(22)采用LTC490CN8等電路。功放電路(23)由集成運算放大器U1 LM393組成組成。
參照圖3、4實施例電路對其工作過程簡述如下在發(fā)射機中，從外部來的視頻信號(VIDEO IN)經(jīng)J2輸入到運算放大器LT1223輸入端，經(jīng)T1223一級放大后，輸出信號經(jīng)TL082組成的調(diào)節(jié)電路后，經(jīng)由混合放大器(3)與數(shù)據(jù)發(fā)射通道的數(shù)據(jù)進行混頻疊加后，送到波分復用光器件D4(4)轉(zhuǎn)變成光信號發(fā)射出去。
在發(fā)射機中，從數(shù)據(jù)板J5輸入的數(shù)據(jù)信號(RS232、RS485、RS422)分別經(jīng)U2 MAX232、U9 LTC485轉(zhuǎn)換為TTL電平后，經(jīng)過U5 MC1374調(diào)頻、U11 AM286放大后，送入視頻板，經(jīng)過U4 MC1658P與上述視頻發(fā)射通道視頻信號進行混頻疊加后，送到WDM光器件D4發(fā)射。
從視頻發(fā)射板的WDM光器件的接收端輸入的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過LM6361一級放大后，送入數(shù)據(jù)板的J2輸入端，再經(jīng)由U8 LM6361二級放大后，經(jīng)LTC490差分放大后，經(jīng)MAX485、MAX232后分別輸出RS485和RS232的數(shù)據(jù)信號。
而WDM光器件D1接收到的數(shù)字信號(光信號變?yōu)殡娦盘?經(jīng)Q1的輸入進行前置放大，并同Q2的發(fā)射極反饋信號回Q3的基極進行AGC控制，信號經(jīng)C1耦合后，送入解調(diào)反饋放大器(15)解調(diào)出視頻和數(shù)據(jù)兩路信號，其中數(shù)據(jù)信號送入數(shù)據(jù)板LTC490進行RS422反變換成RS422信號輸出，或經(jīng)HIN232變換成RS232輸出。
在接收機中，WDM光器件D1接收視頻經(jīng)高放管放大后，再由Q2、Q3組成放大反饋回路，補償后的視頻信號輸出分兩路，一路輸入到放大芯片TL082進行視頻放大輸出，且輸出信號還經(jīng)C9反饋回TL082的3腳輸入進行比較，輸出對Q47進行調(diào)節(jié)，使得同步信號嵌位。另一路經(jīng)TL081由另一比較信號端輸入并經(jīng)R30返回光接收器D1進行AGC控制。
在接收機中，數(shù)字信號通過LTC490CN8變換成RS422信號，功放后由光發(fā)射器D1發(fā)射出。
圖5是其使用示意圖。光發(fā)射機(GF12S5T)和光接收機(GF12S5R)可直接接入現(xiàn)有CCTV系統(tǒng)中，光發(fā)射機的輸出端和光接收機的輸入端通過一芯單模光纖連接，能同時傳輸視頻和接收雙向數(shù)據(jù)信號，從Video source傳來的視頻信號可經(jīng)發(fā)射機由光纖傳到接收機，并由VIDEO OUT輸出到Monitor顯示。
而數(shù)字控制信號則由接收機輸入處理，并經(jīng)光纖傳送到發(fā)射機的輸入端，經(jīng)放大、變換后輸出到前端。
此產(chǎn)品經(jīng)光纖通信系統(tǒng)現(xiàn)場使用證明其運行穩(wěn)定，誤碼率為10-6，傳輸距離能達50km，而且使用方便，安裝簡單能直接接入現(xiàn)有的視頻數(shù)字處理系統(tǒng)，產(chǎn)品性價比高。此產(chǎn)品利用波分復用技術在一股標準9/125單模光纜上發(fā)送視頻及接收數(shù)據(jù)，輸出功率-6db接收靈敏度-31db。
權利要求1.一種視頻和雙向數(shù)據(jù)光端機，包括光發(fā)射機和光接收機兩部分，其特征在于光發(fā)射機包括視頻發(fā)射通道和雙向數(shù)據(jù)接收、發(fā)射通道，所述視頻發(fā)射通道含依次連接的放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)，以及接于混合放大(3)輸出回路的波分復用光器件(4)；所述數(shù)據(jù)發(fā)射通道含依次連接的RS422變換器(5)、功率放大(6)和混合放大(3)，以及波分復用光器件(4)；所述數(shù)據(jù)接收通道含波分復用光器件(4)，及依次連接的前置放大(7)、主放大器(9)和RS422反變換器(10)，前置放大器(7)接于波分復用光器件(4)的輸出端；光接收機包括視頻接收通道和數(shù)據(jù)發(fā)射、接收通道，所述視頻接收通道含依次連接的高頻放大器(13)、解調(diào)反饋放大器(15)和視頻放大器(16)，以及接于高頻放大器(13)輸入回路的波分復用光器件(12)；數(shù)據(jù)發(fā)送通道含RS422變換器(22)、功率放大器(23)以及波分復用光器件(12)，功率放大器(23)接波分復用光器件(12)的輸入端；數(shù)據(jù)接收通道含所述波分復用光器件(12)，高頻放大(13)和解調(diào)反饋放大器，以及依次連接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反變換器(20)，前置放大器(17)接解調(diào)反饋放大器的數(shù)據(jù)輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的光端機，其特征在于所述的光發(fā)射機、光接收機均為一個獨立的模塊化結構，前者的波分復用光器件(4)與后者波分復用光器件(12)之間采用一根光纜連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的光端機，其特征在于所述光發(fā)射機之數(shù)據(jù)接收通道的RS422反變換器(10)和光接收機之數(shù)據(jù)接收通道的RS422反變換器(20)采用LTC490電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的光端機，其特征在于在光接收機中，數(shù)據(jù)接收通道主放大器(19)輸出端接有RS232轉(zhuǎn)換器(21)。
5.根據(jù)權利要求1所述的光端機，其特征在于所述光發(fā)射機中，數(shù)據(jù)接收通道還包括RS232轉(zhuǎn)換器(11)，RS232轉(zhuǎn)換器(11)接于主放大器(9)輸出端。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的光端機，其特征在于所述RS232轉(zhuǎn)換器(21)、(11)采用MAX232電路。
7.根據(jù)權利要求1所述光端機，其特征在于所述光發(fā)射機之混合放大(3)采用集成電路MC1658P。
8.根據(jù)權利要求1所述光端機，其特征在于所述光接收機之解調(diào)反饋放大器(15)采用集成電路CA3127。
專利摘要一種視頻和雙向數(shù)據(jù)光端機，包括光發(fā)射機和光接收機，光發(fā)射機包括視頻發(fā)射通道和數(shù)據(jù)收、發(fā)通道，視頻發(fā)射通道含兩級放大器、混合放大器以及接于混合放大器輸出回路的波分復用光器件；光接收機包括視頻接收通道和數(shù)據(jù)收、發(fā)通道，視頻接收通道含依次連接的高放、解調(diào)反饋放大器和視頻放大器，以及接于高頻放大器輸入回路的波分復用光器件。其分為兩個獨立模塊化結構，使用維護方便，能直接接入現(xiàn)有視頻數(shù)字系統(tǒng)，功耗低，諧波失真小，帶寬寬，信躁比為60db，抗干擾性能好，經(jīng)現(xiàn)場試用證明其運行穩(wěn)定，誤碼率為10－6，傳輸距離達50km以上。
文檔編號H04B10/12GK2612158SQ0322389
公開日2004年4月14日 申請日期2003年2月25日 優(yōu)先權日2003年2月25日
發(fā)明者吳洪進 申請人:深圳市洪迪實業(yè)有限公司