电信设备必须如相关标准规定的那样能够抵御由电压/电流浪涌和电源故障造成的威胁。这一保护可在远端或设备终端或两者兼用的方式来实现。此外,也可通过使设备更“可靠”来实现这一保护。
当设计电路保护策略时,通盘考虑整个系统很重要。为了降低成本,也许会弱化保护方案的性能,但其它器部件必须做得更“剽悍”以弥补不那么强悍的保护措施。在这种情况下,提高下游零部件可靠性所需的成本可能会超过采用一个不太牢靠的保护方案所节约的成本。好的设计是对上述考量恰到好处的权衡与取舍。
VDSL电路保护考量
VDSL(甚高速数字用户线路)技术使以52Mb/s的速率传送信息变得更容易。标准VDSL配署使用高达12MHz的频谱,而VDSL2的频谱可高达30MHz。
VDSL的性能取决于运营商与最终用户设备间的距离,以及现有铜基础设施状况。取决于回路状况,VDSL能支持可变位速率和高带宽服务,如在电话铜双绞线上传送一个高清电视节目频道。
因为VDSL设备连接到公共交换电话网(PSTN)的铜线基础设施,所以这些VDSL设备可能会遭受因交流电源交叠、电源感应和雷电浪涌导致的过电流和过电压的危害。
可恢复PPTC(聚合物正温度系数)过电流保护器件可与过电压器件(如:气体放电管(GDTs)和晶闸管浪涌抑制器件) 协同使用以帮助减少设备故障、降低保养费用。
降低插入和回波损耗
因为信号频谱从10MHz提高至30MHz,所以VDSL系统设计师面临一系列新挑战。其中最重要的问题是减少插入和回波损耗以及在高速应用中对传输距离和速率的影响。
在VDSL频谱内的高频段部分,会关注过电压保护器件的容抗,因为这些用于保护系统的器件可能会增加系统的插入损耗。泰科电子进行的测试表明,低容抗晶闸管和GDT(气体放电管)适用于包括VDSL应用在内的高数据速率电路。
低容抗(1pF)GDT的插入损耗最低,而标准50A晶闸管(50V直流偏压/15pF)和100A 微容抗TVB器件(50V直流偏压/20pF)的插入损耗稍大。
采用安捷伦8753ES矢量网络分析仪与两个North Hills的0301BB 50:100欧姆宽带变压器对插入损耗实施了测量。
变压器用于测量这些模块在100欧姆阻抗条件下的插入损耗,该阻抗值等于贯通VDSL频谱的线阻抗。在1MHz、不带偏置的条件下,采用HP4195低频阻抗分析仪对容抗进行测量。
实现低容抗VDSL解决方案
VDSL方案能有效降低容抗、减少流经的能量并优化电路保护方案。GDT1提供初级保护(在350V到1000V)。GDT2和GDT3器件与SiBar晶闸管串联。在这种情况下,晶闸管有助于降低GDT的击穿电压、降低发生浪涌时通过的能量。PolySwitch?自恢复保险丝(PPTC)对初/次级保护提供了协同支持。
xDSL分离器保护方案
当用同一对铜绞线实现ADSL或VDSL两种服务时,分配器用来对典型POTS服务提供帮助。POTS分离器使用低通滤波器将频谱低端的电话语音频率与频谱高端的xDSL信号频率区分开来,使传统的语音服务得以实现。