42Представляем приборы

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Сетевое широкополосное решение от Вектора


С. Становский,
технический специалист
компания Vector
Теле-Спутник - 10(84) Октябрь 2002 г.


Почему именно арсенид галлия?

Несколько лет назад в производстве широкополосных усилителей доминировала кремниевая технология. Несмотря на то что появились новые принципы построения усилителей, такие как Push Pull (PP) или Power Doubling (PD), позволяющие улучшить их работу и повысить выходные уровни, несколько устаревшая кремниевая технология не была в состоянии удовлетворить новые требования рынка, обусловленные тенденциями развития сетей. Появление новых услуг, таких как высокоскоростная передача данных или телефония, требует передачи более широкополосных потоков без ущерба для качества сигналов. С другой стороны, сформировались повышенные требования к надежности сети, гарантирующие большую надежность предоставления услуг. Это привело к появлению концепции дистанционного питания с использованием резервной батареи и одновременно к разработке более совершенной технологии для усилительных каскадов. Арсенид галлия (GaAs) оказался как раз той технологией, поисками которой занималась кабельная индустрия. Ее основное достоинство — высокий уровень выходного сигнала, сочетающийся с низким потреблением.

Для лучшего понимания возможностей арсенида галлия можно представить себе РЧ распределительную сеть, в которой передается 42 CENELEC сигнала c идеальным качеством. Она содержит 10 усилителей, в каждом из которых работает межкаскадный эквалайзер 9 дБ. Первые 9 усилителей имеют выходной уровень 95 дБмкВ, а последний — 105 дБмкВ. Суммарные интермодуляционные искажения третьего порядка (СТВ) и второго порядка (CSO) этого каскада изображены на рис. 1.

Рис. 1. Сравнительные графики уровней CTB/CSO для кремниевых и арсенид-галлиевых усилителей

Сравнение проводилось для типичных кремниевых схем, имеющихся на рынке, и схем на арсениде галлия типа Push Pull и Power Doubler, применяемых в модельном ряду усилителей, выпускаемых "Вектором". Как и ожидалось, большие искажения возникают при добавлении в каскад кремниевых усилителей. Однако полностью преимущества GaAs технологии проявляют себя в работе последнего усилителя в каскаде, имеющего выходной уровень 105 дБмкВ. Значительное падение уровня CTB/CSO в каскаде кремниевых усилителей контрастирует с незначительным падением, наблюдавшимся в каскаде усилителей на арсениде галлия. Это преимущество может использоваться несколькими способами: a) он позволяет строить сеть с более высокими уровнями сигналов на выходе каждого каскада, что приводит к повышению отношения сигнал/шум; b) увеличение достижимых выходных уровней позволяет снизить количество каскадов; с) GaAs компоненты сети могут обеспечить такие же выходные уровни, как и кремниевые, но при лучших значениях CTB/CSO, что приведет к улучшению качества предоставляемых услуг.

Дополнительное преимущество арсенида галлия перед кремнием заключается в низком потреблении усилителей. Это особенно важно при дистанционном питании, которое является обязательным атрибутом сети с интерактивными услугами. Несмотря на то что различия в потреблении питания оказываются заметными даже для одного усилителя, этот вопрос следует рассматривать в масштабе целой сети. С одной стороны, при более низком потреблении по сети распространяются более слабые токи, и в коаксиальных кабелях рассеивается меньшая мощность. С другой — один источник питания может обслуживать большее количество усилителей, что позволяет создать архитектуру сети экономически более выгодную. И, наконец, при более низком потреблении дольше прослужат резервные батареи.

Распределительный усилитель LAMBDA

LAMBDA — это широкополосный распределительный усилитель, предназначенный для использования в качестве последнего активного элемента оптико-коаксиальной сети.

Распределительный усилитель LAMBDA

Он производится в 5 модификациях: с оконечным каскадом GaAs PD, GaAs PP или кремниевым PP и с применением дистанционного или сетевого питания. Уровни выходных сигналов разных модификаций усилителя лежат в диапазоне от 107/110 дБмкВ до 114/118 дБмкВ при CTB/CSO і 60 дБ, при наличии в сети 42 каналов по CENELEC и работе межкаскадного эквалайзера глубиной 9 дБ. Усилитель характеризуется очень низким уровнем потребляемой мощности в пределах 9.5-12.5 Вт, конкретное значение которого зависит от типа оконечного каскада и способа подачи питания. Модульная архитектура усилителя LAMBDA обеспечивает гибкость его конфигурации и возможность постепенной эволюции всей системы. Она позволяет кабельному оператору конфигурировать функциональные возможности и эксплуатационные характеристики усилителя в соответствии со своими потребностями. Ширина прямого и обратного каналов перестраивается с помощью встраиваемых диплексорных фильтров, предоставляющих выбор между стандартными вариантами 30/47, 45/54 или 65/85 МГц.

На входе усилителя установлен плавно перестраиваемый аттенюатор, за которым на плате размещены точки подключения для встроенного эквалайзера или модуля имитатора кабеля.

Широкий выбор фиксированных эквалайзеров и аттенюаторов или комбинированных модулей "эквалайзер+аттенюатор" позволяет проводить полную межкаскадную подстройку — оптимизировать наклон АЧХ и, за счет применения межкаскадных аттенюаторов, улучшить отношение сигнал/шум. Усилитель оборудован двумя тестовыми точками: двунаправленной на входе и направленной на выходе. Направленная выходная тестовая точка дает возможность точно измерить сигнал в прямом канале, а также позволяет передавать тестовый сигнал генератора качающейся частоты в обратный канал. Тракт обратного канала LAMBDA может быть как пассивным, так и активным. В последнем случае коэффициент усиления составляет 18.5/23.5 дБ, а общее потребление увеличивается всего на 1.5 Вт. Формирование активного тракта достигается установкой модуля усилителя с межкаскадным аттенюатором. Можно использовать и пассивный модуль обратного канала. В обоих случаях предусмотрена возможность регулировки уровня (0-20 дБ) и наклона АЧХ (0-10 дБ), а также имеется направленная тестовая точка, для удобства настройки и активизации обратного канала. Компактные размеры усилителя (206х133х83 мм) и его малый вес (1.8 кг) позволяют устанавливать его в уличных или внутридомовых шкафах.

Широкий диапазон рабочих температур (-25° — +65° С) в сочетании с защищенностью корпуса класса IP 54 гарантирует устойчивость и надежность при работе в сети.

Универсальный усилитель ALPHA

ALPHA — широкополосный универсальный усилитель, предназначенный для использования в магистральных и распределительных трактах оптико-коаксиальных сетей. Он выпускается в трех стандартных версиях с оконечными каскадами GaAS PD, GaAs PP или кремниевым PP.

Универсальный усилитель ALPHA

Уровни выходных сигналов разных вариантов лежат в диапазоне от 107/110 дБмкВ до 114/118 дБмкВ при CTB/CSO і 60 дБ, при наличии в сети 42 CENELEC каналов и работе межкаскадного эквалайзера с глубиной 9 дБ. Питание может быть организовано от сети или дистанционно. В первом случае максимальный транзитный ток через любой РЧ порт составляет 8 А, а во втором — 6 А. ALPHA характеризуется очень низким уровнем потребления, составляющим 10-14 Вт, в зависимости от типа оконечного каскада. Модульная архитектура обеспечивает гибкость его конфигурации и возможность поэтапной эволюции системы. Полная входная и межкаскадная регулировка сигнала обеспечивается за счет использования встроенных модулей. Усилитель оборудован двунаправленной тестовой точкой на входе и направленной — на выходе. В ALPHA дополнительно предусмотрена возможность разделения выходного сигнала с помощью встраиваемого сплиттера. Линейка сплиттеров, различающихся коэффициентами деления, исключает необходимость применения внешних пассивных устройств. Это приводит также к уменьшению числа выводов и кабелей, что, в свою очередь, повышает надежность сети и снижает расходы на ее строительство.

В тракте обратного канала может использоваться либо модуль усилителя обратного канала с коэффициентом усиления 17.5/22 дБ, либо пассивный модуль обратного канала. В обоих случаях обеспечивается регулировка уровня (0-20 дБ) и наклона (0-10 дБ), а также имеется направленная тестовая точка для удобства настройки и запуска обратного канала. Усилитель ALPHA очень компактен (192x160x82 мм) и легок (2 кг), что позволяет устанавливать его в уличных или внутридомовых шкафах, а также многоквартирных домах.

Широкий диапазон рабочих температур (-25° — +65°С) в сочетании с защищенностью корпуса класса IP 66 гарантирует устойчивость и надежность его работы в сети.

Телекоммуникационный усилитель BETA

BETA — широкополосный усилитель, предназначенный для использования в магистральных и распределительных трактах гибридных сетей. Он выпускается в двух основных вариантах с оконечным каскадом GaAs PD или GaAs PP. Они обеспечивают спектр уровней выходных сигналов в диапазоне от 107/110 дБмкВ до 114/118 дБмкВ при CTB/CSO і 60 дБ, при наличии в сети 42 CENELEC каналов и работе межкаскадного эквалайзера глубиной 9 дБ. BETA готов для работы с различными системами сетевого менеджмента (NMS — Network Management System) и поддерживает возможность дистанционного управления и мониторинга.

Телекоммуникационный усилитель BETA

Это дает кабельному оператору возможность управлять трехпозиционными переключателями, блокирующими проникновение в сеть шумов ингрессии, контролировать уровень напряжения от источников постоянного и переменного тока и уровень постоянного тока, а также проверять состояние внешних контактов и температуру внутри корпуса.

Возможен вариант местного питания с током транзита на каждый вывод до 10 А или вариант дистанционного питания с током транзита до 10 А. BETA характеризуется очень низким потреблением мощности, лежащим в пределах 10-14 Вт, в зависимости от типа выходного каскада. Модульная архитектура делает возможным гибкое конфигурирование усилителя и постепенную эволюцию всей системы.

В усилителе предусмотрена возможность разделения выходного сигнала с помощью встраиваемого сплиттера. Широкий ряд сплиттеров, различающихся коэффициентами деления, исключает необходимость применения внешних пассивных устройств.

В тракте обратного канала может использоваться либо модуль усилителя обратного канала с коэффициентом усиления 17.5/22 дБ, либо пассивный модуль обратного канала. В обоих случаях обеспечивается регулировка уровня (0-20 дБ) и наклона (0-10 дБ), а также имеется направленная тестовая точка для удобной настройки и запуска обратного канала. Более того, переключатели режимов работы тракта обратного канала и фильтры сигналов ингрессии помогают бороться с проблемой наводок в обратном канале. Усилитель BETA очень компактен (259x195x125 мм) и легок (2.4 кг), что позволяет устанавливать его в уличном или внутридомовом шкафу, а также в многоквартирных домах.

Широкий диапазон рабочих температур (-25° — +65° С) в сочетании с защищенностью корпуса класса IP 67 гарантирует устойчивость и надежность его работы в сети.

Распределительный/оптический узел GAMMA

Распределительный узел Gamma U

GAMMA — широкополосный оптический узел, предназначенный для использования в качестве компактного многопортового оптического или распределительного узла для оптико-волоконных сетей. Он выпускается в 6 стандартных вариантах — с оконечными каскадами GaAs PD, GaAs PP, оборудованных одним, двумя или тремя выходами. В зависимости от модели, они обеспечивают уровни выходных сигналов в диапазоне от 110/110 дБмкВ до 114/112 дБмкВ для CTB/CSO і 60 дБ, при наличии в сети 42 CENELEC каналов и работе межкаскадного эквалайзера глубиной 9 дБ.

GAMMA готов для работы с различными системами сетевого менеджмента (NMS — Network Management System) и поддерживает возможность дистанционного управления и мониторинга. Это позволяет кабельному оператору управлять трехпозиционными переключателями обратного канала, контролировать входную/выходную оптическую мощность приемника/передатчика, отслеживать уровень напряжения от источников постоянного и переменного тока и уровень постоянного тока, а также проверять состояние внешних контактов и температуру внутри корпуса.

Возможен вариант местного питания с током транзита на каждый вывод до 15 А или вариант дистанционного питания с током транзита на каждый вывод до 12 А. Модульная архитектура делает возможным гибкое конфигурирование усилителя и его постепенную эволюцию.

Простота трансформации распределительного усилителя в оптический узел облегчает переход к архитектуре сети с более глубоким проникновением оптики и последующим внедрением интерактивных услуг. GAMMA, сконфигурированный как оптический узел, предусматривает возможность полного резервирования и АРУ в прямом канале, равно как и резервирование или сегментацию в обратном канале. GAMMA характеризуется очень низким потреблением мощности, в пределах 23-38 Вт, в зависимости от количества выходов и типа выходного каскада.

Оптический узел Gamma O

Использование встроенных модулей обеспечивает полную входную и межкаскадную регулировку сигнала. Усилитель оборудован двунаправленной тестовой точкой на входе и направленной — на выходе. Гибко конфигурируемый и перестраиваемый тракт обратного канала GAMMA может быть реализован в активном или пассивном варианте. Переключатели режимов работы обратного канала и фильтры сигналов ингрессии помогают устранить проблемы, связанные с наводками в обратном канале. Появление технологий DWDM и CWDM позволяет применять в оптической сети доступа более современные концепции. Усилитель GAMMA отличается компактностью (245х95х125 мм) и малым весом (4.3 кг), что позволяет устанавливать его как в уличных шкафах, так и внутри многоквартирных домов. Широкий диапазон рабочих температур (-40° — +60°C) и высокий класс защиты корпуса IP 67 гарантируют устойчивость и надежность работы устройства в сети.

Заключение

Широкий ассортимент продукции, выпускаемой компанией "Вектор", дает кабельному оператору возможность выбора архитектуры сети, максимально соответствующей его потребностям. В линейках усилителей LAMBDA, ALPHA, BETA и узлов GAMMA используется современная GaAs технология, обеспечивающая очень высокий уровень выходных РЧ сигналов, сочетающийся с отличным функционированием и низким потреблением. Модульный принцип построения устройств создает возможность их гибкой конфигурации и постепенной эволюции системы. В каталогах усилителей LAMBDA, ALPHA, BETA приводится диапазон рабочих температур (-25° — +60°C). Кабельных операторов в России естественно будет волновать вопрос о работе оборудования в более низких температурах. Нижняя граница -25 °C относится к температуре подключения и запуска усилителя и ограничена свойствами блока питания, если усилитель подключен и находится в рабочем состоянии, то температура окружающей среды может опускаться до -40°C, и это не повлияет отрицательно на рабочие параметры и надежность усилителей. Применение унифицированных встраиваемых модулей, одинаковых для всех устройств, приводит к упрощению обслуживания системы и снижению эксплуатационных расходов. Эти разработки, основанные на длительном опыте работы компании в кабельной индустрии, спроектированы с учетом современных потребностей рынка и готовы удовлетворить его будущие требования.



 
Теле-Спутник Октябрь 2002
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт