专利名称：一种数字光接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字光纤传输系统用的网络设备，尤其是涉及一种数字光接收机。
背景技术：
在数字光纤传输系统中，数字化光缆传输系统由于其采用了数字化音频传输技术，具有传输频带宽、容量大、损耗低、抗电磁干扰能力强，实现了高质量的节目传输。在数字通信系统中，光接收机的性能用误码率来衡量。接收机主要性能参数接收灵敏度、光接收机的动态范围。光接收机的灵敏度是表征光接收机调整到最佳工作状态时，光接收机接收微弱光信号的能力。在数字接收机中，允许脉冲判决有一定的误差范围。如果接收机将″1″码误判为″0″码，或者将″0″码误判为″1″码，这就叫1个错误比特。如果在100个比特中判错了一个比特，则称误比特率为1/100，即10-2。数字通信要求，如果误比特率小于10-6，则基本上可以恢复原来的数字信号。如果误比特率大于10-3，则基本上不能进行正常的电话通信。对于数字光通信系统来说，一般要求系统的误比特率小于10-9，即10亿个脉冲中只允许发生一个误码。影响接收机灵敏度的主要因素是噪声，表现为信噪比。信噪比越大，表明接收电路的噪声越小，对灵敏度影响越小。光接收机灵敏度与传输信号的码速有关，码速越高，接收灵敏度就越差。这就影响了高速传输系统的中继距离。速率越高，接收机灵敏度越差，中继距离就越短。数字光接收机是一个光电转换装置，在光通信系统中，数字光接收机的灵敏度是衡量系统性能的一项重要指标，如何提高灵敏度成为一个重要课题。
数字光接收机工作原理图如图1所示，主要包括光电接收组件1、低通滤波电路2和限幅放大器及其它电路3三部分组成。光电转换组件1通常由PIN或APD光电探测器和跨阻放大器TIA组成；低通滤波电路2滤除高频段噪声；限幅放大器及其它电路3主要由限幅放大器及信号输出电路，通常还有告警等功能电路组成。在光电接收组件1中，光电探测器接收光信号并转换为电流信号，微弱的电流信号经过跨阻放大器TIA在其跨阻上建立电压信号，放大后变为幅值相对较大的电压信号输入后级(输出一般为mV量级)，同时由于跨阻热噪声等内部噪声的加入，会使得输出端的信噪比S/N降低。如果将信号直接进行高增益的限幅放大，噪声将再次叠加到后级系统中，在输出信号能量不变的情况下极大地降低了信噪比S/N，信号中过多的噪声分量将使判决电路产生误判从而影响数字光接收机接收灵敏度。因而，数字光接收机的低通滤波电路部分的滤波性能是影响其灵敏度的关键因素。目前，人们通常采用如图2所示的单电容低通滤波电路作为数字光接收机的低通滤波电路2，信号源V1、输出阻抗Zo构成了跨阻放大器TIA的等效输出电路，电容C为低通滤波电容。由于电容低通滤波器的阻带衰减能力差，所以对截止频率之后的高频段噪声抑制能力也较差，这样就直接导致了限幅放大器输入端信噪比S/N降低；其次电容低通滤波器属旁路滤波，只对噪声采取分流的方式进行衰减，而部分噪声则会经传输线直接进入限幅放大器，所以其对传输线上双方向由外部噪声造成的干扰以及噪声反射的抑制能力较差；另外电容由于受到各种寄生参数的影响也会使网络的降噪能力下降，导致单电容低通滤波器在数字光接收机电路中不能为限幅放大器提供高信噪比的信号输入，使数字光接收机的灵敏度不够高。
发明内容
为克服以上缺点，本实用新型提供一种高灵敏度的数字光接收机。
本实用新型采用如下技术方案一种数字光接收机，包括一低通滤波电路，所述低通滤波电路包括一级或多级Γ形RLC低通滤波电路，该Γ形RLC低通滤波电路包括一电阻和一电感并联组成串臂，并臂接一电容。
所述Γ形RLC低通滤波电路的前端还可以叠加一电容低通滤波电路。
上述数字光接收机的低通滤波电路由于采用了至少一级或多级Γ形RLC低通滤波电路叠加或在其前端再叠加一传统的电容低通滤波电路，由于采用的是分步式的多级低通滤波电路，这样利用RLC低通滤波器的高通带阻抗特性使滤波器更接近理想滤波器特性，从而提高数字光接收机的高频噪声抑制能力，在提高限幅放大器输入信号信噪比的同时提高了接收机的灵敏度。
图1表示数字光接收机工作原理图；图2表示现有技术的电容低通滤波电路图；图3表示本实用新型数字光接收机的低通滤波电路图；图4表示图2与图3所示两种低通滤波电路的仿真曲线图。
具体实施例
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。
如图3的所示的低通滤波电路，包括一个电容低通滤波电路叠加两级Γ形RLC低通滤波电路，该Γ形RLC低通滤波电路包括一个电阻R1和一电感L1并联组成串臂，并臂接一电容C1。由于通用的LC低通滤波电路的储能效应将使电路在某一频率产生自激，形成较高的尖峰畸变，从而影响带宽范围内的频响，所以在电感L1上并联一个电阻R1，以便为LC低通滤波电路提供一个损耗回路使频响曲线平滑。信号源V1与输出阻抗Zo构成了跨阻放大器TIA的等效输出电路，Zi为限幅放大器的等效输入阻抗。第2级的Γ形RLC低通滤波电路，位于第1级的后面进行叠加，其电路结构与第1级完全相同，也是由一个电阻R2和一电感L2并联组成串臂，并臂接一电容C2。根据数字光接收机使用在不同的场合时的灵敏度要求，选择在电容低通滤波电路后面叠加适当级数的Γ形RLC低通滤波电路。
由于本实用新型的数字光接收机，经TIA放大后的电压信号由电容低通滤波电路过滤之后，消除了部分的噪声分量之后，再经过至少一级Γ形RLC低通滤波电路的滤波，这样，可以保证在不影响信号带宽的前提下对信号的噪声作了进一步抑制，因而数字光接收机可以获得较高灵敏度。
本实用新型数字光接收机，其RLC结构具有高阻带衰减特性，使信号频率之后的高频噪声得到较好的抑制。
下面我们对图2及图3所示的两种低通滤波电路进行对比，适当的对电路进行取值。图中V1为信号源，V点所指为信号仿真点。对两个电路进行模型仿真，两种电路的仿真曲线如4图所示，仿真曲线1表示图2所示低通滤波电路的模型仿真；仿真曲线2表示图3所示的低通滤波电路的模型仿真。其中仿真曲线与两坐标轴包围的面积可近似看成噪声总量，可以明显地看出，采用本实用新型数字光接收机的低通滤波电路，其仿真曲线2与坐标轴形成的面积S2小于仿真曲线1与坐标轴形成的面积S1，即噪声总量较小。因而，将这种高性能的低通滤波电路运用于数字光接收机中，为限幅放大器提供一个高信噪比的信号输入将较大程度的提高数字光接收机的灵敏度。
另外，根据不同的速率及运用场合可以选择叠加相应级数的Γ形RLC低通滤波电路，对低通滤波网络的级数以及各级匹配数值进行灵活调整以满足不同数字光接收机的灵敏度要求。
权利要求1.一种数字光接收机，包括一低通滤波电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括一级或多级Γ形RLC低通滤波电路，该Γ形RLC低通滤波电路包括一电阻和一电感并联组成串臂，并臂接一电容。
2.根据权利要求1所述的数字光接收机，其特征在于，所述Γ形RLC低通滤波电路的前端还叠加一电容低通滤波电路。
专利摘要本实用新型提供一种数字光接收机，包括一低通滤波电路，所述低通滤波电路包括一级或多级Γ形RLC低通滤波电路，该Γ形RLC低通滤波电路包括一电阻和一电感并联组成串臂，并臂接一电容，所述Γ形RLC低通滤波电路的前端还可以叠加一电容低通滤波电路。由于采用的是分步式的多级低通滤波电路，这样利用RLC低通滤波器的高通带阻抗特性使滤波器更接近理想滤波器特性，从而提高数字光接收机的高频噪声抑制能力，在提高限幅放大器输入信号信噪比的同时提高了接收机的灵敏度。
文档编号H04B10/158GK2807625SQ20052006039
公开日2006年8月16日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者夏京盛, 姚海军, 王珑琨, 谢艺力 申请人:深圳飞通光电股份有限公司