用于EMC測試的低頻光導傳輸設備的設計

0 引言
依據項目要求，研制一種用于測試飛機內部電磁環境相關信號和電源線上產生的干擾發射電平電磁輻射的設備。低頻模擬信號光傳輸設備采用光電轉換技術，加上相應的控制邏輯，與頻譜分析儀結合使用，可精確測定飛機內部真實的電磁模擬信號。

1 EMC測試光導傳輸設備的設計
飛機內部有許多輻射源，會在相關信號線和電源線上產生干擾發射電平，為確保飛機內部各機載設備之間能互不干擾地正常工作，在設計EMC測試光傳輸設備時，不僅需要采用高精度的A／D芯片以精確測試出其電磁信號，用于評估飛機電子系統、內部設備及互連電纜對電磁輻射的承受能力，還要保證被測的電磁信號在傳輸到頻譜分析儀的過程中不被飛機內部電磁環境所干擾，所以需要把采集到的電磁信號轉變為光信號進行傳輸，通過使用光纖傳輸，以完全避免電磁輻射信號的干擾，確保被測電磁信號的準確性，并提高設備的可靠性。

2 設備的構成和結構框圖
EMC測試低頻光導傳輸設備由光發送單元和光接收單元組成。光發送單元由背板、控制板(包括電源單元、測試信號發生器單元及控制電路單元)、1OMHz通道發送板(2通道)以及1MHz通道發送板(6通道)組成；光接收單元由背板(包括電源單元、IEEE488接口單元)、10MHz通道接收板(2通道)以及1MHz通道接收板(6通道)組成。如圖1所示。

3 EMC測試低頻模擬信號光傳輸設備的實現
3．1 1 MHz模擬光通道設計
EMC測試低頻光導傳輸設備1MHz模擬光通道包含6個低頻模擬信號光傳輸通道，6個低頻傳輸通道的信號頻帶為100Hz～1MHz，采用1550nm單縱模DFB激光器和AM直接強度調制技術，通過6芯單模光纖傳輸，原理框圖如圖2、圖3所示。

其原理是將100Hz～1MHz的低頻模擬信號直接調制在高性能激光器上，調制成光強隨信號幅度變化的激光，通過光纖進行長距離傳輸；接收端通過PIN光電探測器檢測和寬帶低失真運放的放大，將光信號還原為電信號。這種模擬光傳輸方式通過對器件的優選保證設備具有較高的信噪比和較低的失真度。