专利名称：视频和双向数据光端机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于工业级专用光纤通信网络的光端机，特别是一种传输视频和双向数据的光端机。
背景技术：
目前在一般工业传输系统中，4km以内传输方式多使用同轴电缆、双绞线等，使用同轴电缆、双绞线传输信号衰减大，传输距离短，抗干扰能力差。在光纤通信网络中已有的光端机产品在传输图像的同时不能传输控制数据，或不能传输双向控制数据。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供用于光纤通信网络的能传输视频和双向数据的光端机，以满足宽带通信网络的需求。
本实用新型是这样实现的，它包括光发射机和光接收机两部分，光发射机包括视频发射通道和双向数据接收、发射通道，所述视频发射通道含依次连接的放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)，以及接于混合放大(3)输出回路的波分复用光器件(4)。所述数据发射通道含依次连接的RS422变换器(5)、功率放大(6)和混合放大(3)，以及波分复用光器件(4)。所述数据接收通道含波分复用光器件(4)，及依次连接的前置放大(7)、主放大器(9)和RS422反变换器(10)，主放大器(9)与前置放大(7)输入端之间接反馈电路(8)，前置放大器(7)接于波分复用光器件(4)的输出端。
光接收机包括视频接收通道和数据发射、接收通道，所述视频接收通道含依次连接的高频放大器(13)、解调反馈放大器(15)和视频放大器(16)，以及接于高频放大器(13)输入回路的波分复用光器件(12)，解调反馈放大器(15)与高频放大器(13)之间接反馈电路(14)。数据发射通道含RS422变换器(22)、功率放大器(23)以及波分复用光器件(12)，功率放大器(23)接波分复用光器件(12)的输入端。数据接收通道含所述波分复用光器件(12)，高频放大(13)和解调反馈放大器，以及依次连接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反变换器(20)，前置放大器(17)接解调反馈放大器的数据输出端，主放大器(19)与前置放大器(17)之间接反馈电路(18)。
本实用新型光端机的光发射机、光接收机均为一个独立的模块化结构，光发射机包括视频信号发射通道和数据信号收、发通道，光接收机包括视频信号接收通道和数字信号发射、接收通道，结构紧凑，输入/输出端口通过插接件连接，使用、维护方便。其功耗低，谐波失真小，带宽(5HZ-10MHZ)，DG＜5％，DP＜5％，信躁比为60db，数兼容RS232、RS422、RS485、TTL变压器(NRZ1、曼彻斯特、二相)，数据传输速度为DC-100波特(NRZ)，搞干扰性能好，实现了数据信号的双向传输。
光端机经光纤通信系统现场试用证明其运行稳定，误码率为10-6，传输最远距离60km，安装简单能直接接入现有的视频数字处理系统，产品性价比高。其利用波分复用技术在一股标准9/125单模块光缆上发送视频及双向数据，输出功率-6dB接收灵敏度-31dB。
图1a、b是本实用新型的结构示意图；图2是其原理框图；图3a、b是其光发射机的实施例电路图；图4a、b是其光接收机的实施例电路图；图5是其使用示意图。
具体实施方式
以下结合实施例附图对本实用新型进一步说明。
如结构图1所示，本光端机包括光发射机和光接收机两部分，光发射机和光接收机均为一个独立的模块化结构，图1a、图1b分别为光发射机模块GF12S5T和光接收机模块GF12S5R，光发射机的波分复用光器件D4(4)与光接收机的波分复用光器件D1(12)之间通过一根光缆连接，输入/输出端口采用插接件连接，使用、维护方便。
其光接收机和光发射机原理框图、实施例电路如图2-4所示。
光发射机包括视频信号发射通道和数据发射、接收通道。视频发射通道由放大器(1)、功率放大器(2)、混和放大器(3)以及波分复用光器件D4(4)组成，放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)依次连接，波分复用光器件D4(4)接于混和放大器(3)输出回路。
数据发射通道含RS422变换器(5)、功率放大(6)、混合放大(3)以及波分复用光器件D4(4)。视频信号(VIDEO IN)通过所述放大器(1、2)放大后，再通过混合放大器(3)与经过RS422变换(5)、功率放大(6)后的数据信号进行混频叠加后，由波分复用光器件D4(4)转变成光信号发射。
数据接收通道含光接收器件D4(4)，依次连接的前置放大(7)、主放大器(9)以及RS422反变换器(10)，主放大器(9)与前置放大(7)输入端之间接反馈电路(8)，前置放大器(7)接于波分复用光器件(4)的输出端，主放大器(9)输出还可连接RS232转换器(11)，主放大器(9)输出信号经由RS422反变换器(10)变换为RS422信号直接输出进行线控，或经RS232转换器(11)变换成RS232信号输出进行线控。
参照图3a、b，上述放大器(1)可采用运算放大器U5(LT1223)及其外围阻容元件组成，功率放大器(2)采用运算放大器U3(TL082)、三极管Q4，及其外围阻容元件组成共射极放大电路，运算放大器输入端接入电位器R2和电阻电路可以方便功率的调节。混合放大(3)由集成电路MC1658P及其外围电路组成。
上述前置放大(7)由U1 LM6361运算放大器组成，波分复用光器件D4(4)接于Q6发射极。主放大器(9)由运放TL084组成反馈放大。RS422反变换(10)可采用LTC490等电路。RS232转换器(11)可选用MAX232等。
光接收机包括视频接收通道和数据发射、接收通道。视频接收通道含依次连接的高频放大器(13)、解调反馈放大器(15)和视频放大器(16)，以及接于高频放大器(13)输入回路的波分复用光器件D1(12)，解调反馈放大器(15)与高频放大器(13)之间接反馈电路(14)。输入的光信号经光器件D1和高频放大器(13)组成的光电转换器转换后，由解调反馈放大器(15)解调出视频和数据两路信号，其中视频信号经视频放大器(16)放大后输出。
数据发射通道含RS422变换器(22)、功率放大器(23)以及波分复用光器件(12)，功率放大器(23)接波分复用光器件(12)的输入端。
数据接收通道含所述波分复用光器件D1(12)，高频放大(13)和解调反馈放大器(15)，以及依次连接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反变换器(20)，主放大器(19)输出换可接RS232反变换器(21)。输入的光信号经光器件D1和高频放大器(13)组成的光电转换器转换后，由解调反馈放大器(15)解调出视频和数据两路信号，其中数据信号经前置放大器(17)和主放大器(19)放大后，由RS422反变换器(20)输出RS422数据信号，RS232反变换器(21)输出RS232数据信号。
参照图4，Q1组成高频放大器(13，)Q2组成反馈放大(14)，Q3射极接由集成电路CA3127及其外围电路组成解调反馈放大器(15)，解调反馈放大器(15)解调出的视频信号输出一路输入到视频放大器TL081，输入视频信号经TL082的3脚输入进行比较，输出对Q7进行调节，使得同步信号嵌位。RS422变换器(22)采用LTC490CN8等电路。功放电路(23)由集成运算放大器U1 LM393组成组成。
参照图3、4实施例电路对其工作过程简述如下在发射机中，从外部来的视频信号(VIDEO IN)经J2输入到运算放大器LT1223输入端，经T1223一级放大后，输出信号经TL082组成的调节电路后，经由混合放大器(3)与数据发射通道的数据进行混频叠加后，送到波分复用光器件D4(4)转变成光信号发射出去。
在发射机中，从数据板J5输入的数据信号(RS232、RS485、RS422)分别经U2 MAX232、U9 LTC485转换为TTL电平后，经过U5 MC1374调频、U11 AM286放大后，送入视频板，经过U4 MC1658P与上述视频发射通道视频信号进行混频叠加后，送到WDM光器件D4发射。
从视频发射板的WDM光器件的接收端输入的数据信号，经过LM6361一级放大后，送入数据板的J2输入端，再经由U8 LM6361二级放大后，经LTC490差分放大后，经MAX485、MAX232后分别输出RS485和RS232的数据信号。
而WDM光器件D1接收到的数字信号(光信号变为电信号)经Q1的输入进行前置放大，并同Q2的发射极反馈信号回Q3的基极进行AGC控制，信号经C1耦合后，送入解调反馈放大器(15)解调出视频和数据两路信号，其中数据信号送入数据板LTC490进行RS422反变换成RS422信号输出，或经HIN232变换成RS232输出。
在接收机中，WDM光器件D1接收视频经高放管放大后，再由Q2、Q3组成放大反馈回路，补偿后的视频信号输出分两路，一路输入到放大芯片TL082进行视频放大输出，且输出信号还经C9反馈回TL082的3脚输入进行比较，输出对Q47进行调节，使得同步信号嵌位。另一路经TL081由另一比较信号端输入并经R30返回光接收器D1进行AGC控制。
在接收机中，数字信号通过LTC490CN8变换成RS422信号，功放后由光发射器D1发射出。
图5是其使用示意图。光发射机(GF12S5T)和光接收机(GF12S5R)可直接接入现有CCTV系统中，光发射机的输出端和光接收机的输入端通过一芯单模光纤连接，能同时传输视频和接收双向数据信号，从Video source传来的视频信号可经发射机由光纤传到接收机，并由VIDEO OUT输出到Monitor显示。
而数字控制信号则由接收机输入处理，并经光纤传送到发射机的输入端，经放大、变换后输出到前端。
此产品经光纤通信系统现场使用证明其运行稳定，误码率为10-6，传输距离能达50km，而且使用方便，安装简单能直接接入现有的视频数字处理系统，产品性价比高。此产品利用波分复用技术在一股标准9/125单模光缆上发送视频及接收数据，输出功率-6db接收灵敏度-31db。
权利要求1.一种视频和双向数据光端机，包括光发射机和光接收机两部分，其特征在于光发射机包括视频发射通道和双向数据接收、发射通道，所述视频发射通道含依次连接的放大器(1)、功率放大器(2)和混合放大(3)，以及接于混合放大(3)输出回路的波分复用光器件(4)；所述数据发射通道含依次连接的RS422变换器(5)、功率放大(6)和混合放大(3)，以及波分复用光器件(4)；所述数据接收通道含波分复用光器件(4)，及依次连接的前置放大(7)、主放大器(9)和RS422反变换器(10)，前置放大器(7)接于波分复用光器件(4)的输出端；光接收机包括视频接收通道和数据发射、接收通道，所述视频接收通道含依次连接的高频放大器(13)、解调反馈放大器(15)和视频放大器(16)，以及接于高频放大器(13)输入回路的波分复用光器件(12)；数据发送通道含RS422变换器(22)、功率放大器(23)以及波分复用光器件(12)，功率放大器(23)接波分复用光器件(12)的输入端；数据接收通道含所述波分复用光器件(12)，高频放大(13)和解调反馈放大器，以及依次连接的前置放大器(17)、主放大器(19)和RS422反变换器(20)，前置放大器(17)接解调反馈放大器的数据输出端。
2.根据权利要求1所述的光端机，其特征在于所述的光发射机、光接收机均为一个独立的模块化结构，前者的波分复用光器件(4)与后者波分复用光器件(12)之间采用一根光缆连接。
3.根据权利要求1所述的光端机，其特征在于所述光发射机之数据接收通道的RS422反变换器(10)和光接收机之数据接收通道的RS422反变换器(20)采用LTC490电路。
4.根据权利要求1所述的光端机，其特征在于在光接收机中，数据接收通道主放大器(19)输出端接有RS232转换器(21)。
5.根据权利要求1所述的光端机，其特征在于所述光发射机中，数据接收通道还包括RS232转换器(11)，RS232转换器(11)接于主放大器(9)输出端。
6.根据权利要求4或5所述的光端机，其特征在于所述RS232转换器(21)、(11)采用MAX232电路。
7.根据权利要求1所述光端机，其特征在于所述光发射机之混合放大(3)采用集成电路MC1658P。
8.根据权利要求1所述光端机，其特征在于所述光接收机之解调反馈放大器(15)采用集成电路CA3127。
专利摘要一种视频和双向数据光端机，包括光发射机和光接收机，光发射机包括视频发射通道和数据收、发通道，视频发射通道含两级放大器、混合放大器以及接于混合放大器输出回路的波分复用光器件；光接收机包括视频接收通道和数据收、发通道，视频接收通道含依次连接的高放、解调反馈放大器和视频放大器，以及接于高频放大器输入回路的波分复用光器件。其分为两个独立模块化结构，使用维护方便，能直接接入现有视频数字系统，功耗低，谐波失真小，带宽宽，信躁比为60db，抗干扰性能好，经现场试用证明其运行稳定，误码率为10－6，传输距离达50km以上。
文档编号H04B10/12GK2612158SQ0322389
公开日2004年4月14日 申请日期2003年2月25日 优先权日2003年2月25日
发明者吴洪进 申请人:深圳市洪迪实业有限公司