Граница между оптической средой и коаксиальным кабелем — оптический приёмник. В этой статье рассмотрим их конструкцию и настройки.

Содержание серии статей

• Часть 1: Общая архитектура сети КТВ
• Часть 2: Состав и форма сигнала
• Часть 3: Аналоговая составляющая сигнала
• Часть 4: Цифровая составляющая сигнала
• Часть 5: Коаксиальная распределительная сеть
• Часть 6: Усилители RF-сигнала
• Часть 7: Оптические приёмники
• Часть 8: Оптическая магистральная сеть
• Часть 9: Головная станция
• Часть 10: Поиск и устранение неисправностей на сети КТВ

Задача оптического приёмника — перенос сигнала из оптической среды в электрическую. В самом простом виде это можно сделать при помощи пассивного устройства, подкупающего своей незатейливостью:

Однако это инженерное чудо обеспечивает весьма посредственные параметры сигнала: при уровне оптического сигнала в -1 — -2 дБм выходные параметры едва укладываются в ГОСТ, а завышение сигнала приводит к значительному увеличению шума.

Чтобы быть уверенным в качестве доставляемого сигнала при архитектуре FTTB требуется использовать более сложные устройства:

Приёмники, встречающиеся в нашей сети: Vector Lambda, Telmor MOB и отечественный Planar.

От своего пассивного младшего собрата все они отличаются более сложной схемотехникой, включающей в себя фильтры и усилители, благодаря чему можно быть спокойным за сигнал, добегающий до абонента. Рассмотрим их поближе:

Оптический приёмник Telmor имеет внутри панель с изображением структурной схемы. Такая схема типична для ОП.

Требуемый уровень оптического сигнала составляет обычно от -10 до +3 дБм, при проектировании и пусконаладке оптимальным значением является -1 дБм: это приличный запас на случай деградации линии передачи и в то же время невысокий уровень создаёт меньше шума при прохождении цепей оборудования.

Встроенная в оптический приёмник схема АРУ (AGC) как раз и занимается тем, что засчёт регулирования уровня входящего сигнала удерживает выходной в заданных параметрах. Это значит, что если по каким-либо причинам оптический сигнал вдруг значительно изменится, но останется в рабочем диапазоне АРУ (примерно от 0 до -7 дБм), то приёмник будет исправно отдавать в коаксиальную сеть сигнал с тем уровнем, который был задан при настройке. Для особо важных случаев, существуют приборы с двумя оптическими вводами, каждый из которых мониторится и может быть задействован как вручную, так и автоматически.

Все активные ОП содержат в себе усилительный каскад, который так же обеспечивает возможность регулирования наклона и уровня выходного сигнала.

Управление оптическими приёмниками

Для настройки параметров сигнала, а так же изменения и контроля встроенных сервисных функций внутри самих приёмников обычно присутствуют простые органы управления. У MOBа, показанного на фото выше это отдельная плата, которая опционально устанавливается в корпус. Также, как альтернатива, предлагается использование быстросъёмной платы, устанавливаемой лишь на время настройки в порты на основной плате. На практике это не очень удобно, конечно.

Панель управления позволяет устанавливать значения входного аттенюатора (при увеличении которого выходящий сигнал снижается соответственно коэффициенту усиления), включать или выключать (а так же устанавливать фиксированные значения) АРУ, устанавливать параметры наклона и настраивать ethernet интерфейс.

Челябинский ОП Planar имеет понятный индикатор уровня оптического сигнала, а настройки осуществляются по-простому: крутилкой и сменой вставок, изменяющих характеристики усилительного каскада. В откидывающейся крышке расположен блок питания.

А выполненный в дизайне «технопорно» ОП Vector Lambda имеет двухразрядный экран и всего три кнопки.

Чтобы отличать положительные значения от отрицательных, этот ОП отображает отрицательные значения всеми сегментами, а положительный ноль и +1 показывает высотой в половину экрана. При значениях более +1,9 просто пишет «HI».

Такие органы управления удобны при оперативной настройке на объекте, но для возможности удалённого мониторинга и управления почти все приёмники имеют порт ethernet. Вебинтерфейс позволяет контролировать и изменять параметры, а для интеграции с системами мониторинга поддерживается опрос по SNMP.

Тут мы видим ту же типичную структурную схему ОП, на которой имеется возможность изменения параметров АРУ и аттенюатора. А вот наклон у этого ОП устанавливается лишь джамперами на плате и имеет три фиксированных положения.

Рядом со схемой отображаются важные для контроля параметры: уровни входящего и выходного сигналов, а так же значения напряжений, получаемых от встроенного блока питания. 99% выходов из строя таких ОП происходят после ухудшения этих напряжений, так что их стоит мониторить для предотвращения аварий.

Под словом Transponder тут имеется ввиду IP интерфейс и эта вкладка содержит настройки адреса, маски и шлюза — ничего интересного.

Бонус: эфирный телеприём

Это не относится к тематике серии, но я лишь в двух словах расскажу о эфирном приёме ТВ. Почему сейчас? Да просто если рассматривать сеть многоквартирного дома, то именно от источника сигнала в коаксиальной распредсети зависит будет ли сеть кабельной или эфирной.

При отсутствии оптоволокна с сигналом КТВ вместо ОП может быть установлен приёмник эфирного вещания, например Terra MA201:

К вводным портам приёмника подключаются несколько антенн (обычно три), каждая из которых обеспечивает приём своего диапазона частот.

Собственно, с переходом на цифровое телевещание в этом отпадает необходимость, так как цифровые мультиплексы вещаются в одном диапазоне.

Для каждой из антенн можно настроить чувствительность для снижения шума, а так же при необходимости подать дистанционное питание на встроенный в антенну усилитель. Далее сигнал проходит усилительный каскад и суммируется. Возможность регулировки выходного уровня сводится к отключению ступеней каскада, а регулировка наклона не предусмотрена вовсе: получить нужную форму спектра можно регулировками чувствительности каждой антенны в отдельности. А если за таким приёмником лежат километры коаксиального кабеля, то с затуханием в нём борются уже установкой и настройкой усилителей, таких же, как и на кабельной сети.

При желании можно комбинировать источники сигнала: собрать в одну сеть и кабельный, и эфирный, а заодно ещё и спутниковый сигнал. Это делается при помощи мультисвитчей — устройств, позволяющих суммировать и распределять сигналы с разных источников.

Источник: habr.com