广电网络系统中的光接收机原理故障分析与排除

文丨施永忠 施伟民

（中广有线绍兴分公司，浙江绍兴 312000）

当今，网络公司已经在大量使用各种类型的光接收机。在长时期的使用过程中，各种不同原因的故障已经显露出来。为了更好地使用光接收机与掌握维修技术，进一步节约成本和维护好HFC网络，笔者经过实践和总结，探讨对光接收机原理、故障的分析与排除，以期同行对光接收机原理和修理有新的认识，下面，就中广有线绍兴分公司在乡镇农村FHC网络大量使用的LGOR4075BP-1 光接收机为例进行分析。

1 原理

1.1 光接收机工作原理

24V直流电压通过R22（4.7K）、R15（10K）加到光电二极管(IC4)的负极上，完成了对光电二极管的反向偏置。在激光的照射下，在IC4正极端输出有线电视信号，电视信号经过L6滤波经高频自耦变压器（T1）中间抽头输出高频信号，该T1又起到信号从光电二极管输出到放大模块输入端之间的阻抗匹配作用。高频信号再经过C24耦合回到IC3（BGY887）的第一脚输入进行低噪声放大，放大后的信号从7脚输出，经均衡器（EQ）、衰减器（ATT）通过二分配器，同时分配给IC2、IC3（均为BGY887）分别从C7、C27输出电视信号。

光电二极管IC4完成O/E转换输出65 dBuV @0dB的信号，二级放大模块IC3、IC2净增益为38dB左右，该接收机两个输出口正常输出为98dBuv@-2dBu/22ch。

1.2 光电显示原理

（1）接上直流24V电源，一通电红灯亮。24V电压经过L7、R11再经R16、R12分压、加到运放第6脚、7脚输出低电压（0.8V），同时24V直流经过R21加到D6正极上使D6（红灯）导通，导通时压降为1.9V。完成了24V接通时（光信号没加到光电二极管前）红灯亮，其反馈过程由下列表示：

（2）当输入光信号达到设计值时，红灯熄灭，绿灯亮起。

当光信号输入到光电二极管IC4上，在IC4两端建立起电压降，此电压使运放3脚电位升高使V3大于V2，1脚电位上升加到5脚后，使7脚电位上升到22.5V，红灯（D6）处于反偏状态熄灭，这时，绿灯（D5）正极上建立1.9V电位，使绿灯点亮。其反馈过程由下列表示：

2 故障分析

2.1 有光信号，二个输出端（out1、out2）无电视信号（电源正常）

该类型故障一般由下列情况引起：

（1）光电二极管损坏；（2）IC3损坏；（3）无源器件（从L6—ATT间检查故障）

2.2 输出电平偏低，MER正常

该类故障一般是光电二极管（IC4）老化或法兰头损坏或放大模块增益低所造成。

2.3 输出电平正常，MER偏低

（1）如有一输出(out1)端口，输出正常，MER正常（但另一输出端口MER不正常）。此类故障可以排除光电二极管（IC4）和放大模块（IC3）EQ 和ATT有问题。问题可能出在ATT2、IC2和C7到out2之间的无源器件上，只要逐个检查马上可以找到故障点。问题一般出在IC2上较多，特殊时耦合电容CX有虚焊也会造成MER下降。

（2）如二个输出端输出电平和MER都偏低。这时一般应为IC3放大模块质量不好，内部有局部损坏所致，一般应检查公共通道上的器件，如光电二极管，EQ，ATT，C24或T1。

2.4 光接收机雷击后，出现输出电平低

当外线遭雷击时，一般会造成光接收机的电源部分损坏。容易损坏的部件是避雷放电管，变压器，滤波电容，稳压模块等元件。造成输出电平低的故障是信号通道堵塞或短路。

2.5 光接收机输出电平低可能出现三种情况

（1）高低端信号都差。这种故障主要原因是；光纤APC头接触不良或脏污；增益调正电位器或插片阻值变大或质量欠佳；放大器模块性能变差。（2）高端信号正常，低端信号差。这种现象主要原因有输出口，增益，均衡调整插件的氧化锈蚀引起的接触不良，以及均衡器件开路所致。（3）低端信号正常，高端信号差。其主要原因有；放大模块性能不良，高频磁芯器件Q值下降，光机内部元件受潮等。

2.6 电光指示灯不亮

遇到此类故障，首先要检查24V电源是否正常，正常时检查的程序如下：（1）查输出端信号是否正常；（2）检查双运放LM2904各脚是否正常，同表1；（3）检查D6、D5电位是否正常，见表2。一般通过上述检查马上能找到故障现象所在的地方。

2.7 光接收性能的提高

该机型号适用于分散形非规则的农村网络，如果电平要求要大于原设计98 dBuV@，可将IC2、IC3放大模块换成功率倍增型（D8740270GTH）的放大模块，使输出加大的同时非线性指标也会相应提高。

该接收机线路简洁，用一只光电二极管三块BGY887低噪声放大模块，价格也较适中，易于维修，非常适合于农村光缆传输系统，缺点是输出电平低些。若要求输出再高些，非线性指标高些，可以将末级二块放大模块换成功率倍增型放大奇志（D8740270GTH）输出在原有基础上增加5dB且非线性指标比原来高，如还觉得输出低，可以将IC3换成比益大些的，但注意必须是低噪声放大模块。这时经过简单改造将该光接收机成为高输出，低非线性失真的设备。

LM2904各脚电位 表1

原理图上四点电位 表2

光接收机的故障检修光接收机的常见故障包括光路故障、RF放大故障、RF。输出故障、印刷电路被雷电击中烧断开路、控制电路故障、电源电路故障等。

光路故障常见的有光电二极管损坏，法兰盘接头脏污，光纤受外力压迫或弯曲半径太小。放大电路故障常见的有放大模块不好，耦合元件不好等；控制电路故障主要有增益调节器、均衡调节器接触不良时好时坏等；电源故障主要有开关电源损坏、保险管断开等。

3 故障实例：

[例1]：光接收机被打雷后无信号。检查电源指示灯不亮，接上60V电源后，供电器自动保护指示灯点亮，可以判定光接收机内部存在短路现象。仔细观察发现有一只避雷放电管外壳已变黑，用万用表测量其阻值为0，说明避雷管被击穿短路，更换避雷管后，光接收机电路恢复正常。

[例2]：打开光接收机后，发现电源指示灯不亮，经测量发现开关电源无24V输出，可以判定开关电源电路已损坏，更换开关电源的稳压模块后，光接收机电路恢复正常。

[例3]：皋埠某村光接收机发现光功率在 -7dBm ～ 1dBm 之间变化，仔细检查是一尾缆被打成了“小结”造成的故障，将尾缆“小结”松开并固定好。故障排除。

[例4]：光接收机信号时好时不好。检查发现光功率、电源电路都正常，调节可调衰减器，信号恢复正常，但一会儿信号又衰减下去，可以判定是可调衰减器接触不良的故障，更换此可调衰减器后，故障排除。

[例5]：皋埠五和村一只光接收机OUT1、OUT2 输出信号正常， OUT3、OUT4输出信号偏低，且有网纹干扰。因为OUT1、OUT2输出信号正常。仔细检查可以判定放大模块G3损坏，更换G3后故障排除恢复正常。

[例6]：某小区用户反映接收电视图像有两条白色横道滚动，判定是50Hz交流声干扰。重点检查电源电路。发现滤波1000μF／50V的电解电容有问题。因为滤波电容损坏使输出的DC24V电压纹波系数增大。50Hz交流信号被调制到射频上，在电视机屏幕上表现即为白色横道滚动现象。更换滤波电容 1000μF／50V后故障排除恢复正常。