Page 31 - 网络电信2021年6月刊上
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解 决 方 案
光纤通信在航电系统上的应用
施天宇 郑秀宏
深圳技术大学中德智能制造学院
摘要：光纤通信作为一门新兴技术，近年来发展十分迅速，无论是在民用领域如电力
通信、工业控制、数字广播等领域，还是在军用领域诸如航电设备研发，都已经开始广泛
应用。主要介绍了光纤通信在航电系统上的应用中遇到的相关技术难点及对应解决方案，
主要包括光模块的选型、光模块的硬件电路设计和光纤电缆的安装设计，并在实际生产中
完成解决方案的验证，给相关从业人员提供一种设计参考。
关键词：多模光纤；光模块；弯曲率半径；MT 夹
航空电子系统是现代飞机的重要组成部分，其核心组成 一、光纤通信设计技术难点
[1]
部分为航电总线，负责各航电设备之间的数据信息传输 ，现 1.光模块的选型
[4]
在的航空电子系统已从简单的集中控制发展到复杂的分布式系 自从1966年高琨 提出光纤作为传输介质，光电技术已经
统，形成了以ARINC429、MIL-STD-1553为代表的电子系统联网 发生了天翻地覆的变化，光源的种类就有很多种，其中尤以
接口标准，使数据总线更加规范化。但是随着军用数据链的不 LED光和激光源最为盛行。单模、多模技术日新月异，如何选
断完善和作战指挥网络的构建，系统间和单元间的信息交流越 取满足要求的光模块，而且还需要满足各项环境要求，充满了
来越频繁，导致总线网络对带宽的要求越来越高，传统的数据 挑战。
总线已远远不能满足系统间通信要求，急需要一种更高速率和 2.光模块的硬件设计
更有效的总线传输模式。近年来，光纤（FC）通信已广泛应用 2.1 PCIe设计
到民用领域，其所占市场份额也逐日增加，同时由于其容量 光纤属于高速信号，必须依靠高速串行总线进行数据通
大、衰减小、体积少、质量轻和抗电磁干扰强等优点，在军事 信，传统的PCI总线已经不适合，需采用PCIe设计，但设计时有
上应用越来越多 [2-3] 。目前国内对于光纤通信技术在机载航电 以下难点。
设备上应用的有关文献相对比较零碎，且基于理论分析较多， （1）随着PCIe总线速度的上升，则对硬件的设计要求越来
更多集中在整机的总线系统的分析，缺少针对单个航电设备中 越高，AC滤波电容的选择，直接影响单位时间数据帧的长度。
光纤通信设计的研究，也较少分析设计中出现的问题及解决方 （2）PCIe总线速度上升，则对其时钟的精度要求越来越严
案。本研究主要针对基于S6连接器作为对外航插的航电设备， 苛，如何确保周期抖动、相位抖动、频率精度和稳定度都在一
其在实现光纤总线通信应用设计中实际遇到的部分设计难点， 个合理的范围，是设计中的一大难点。
并提出相对应的解决方案，希望能给相关航电设备的设计者提 （3）串行数据RX和TX一般都是采用差分传输，可以降低共
供一种设计思路及参考，帮助解决光纤通信在航电系统设计中 模噪声，但如何合理的对数据总线进行去加重和预加重，保证
的问题，推进光纤通信在机载总线中的应用。 交流RMS和共模DC的在合理范围，优化差分回波损耗都需要值得
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