基于光电倍增管的自动增益控制技术研究

汪 锋，孙开江，向小梅

(1.中国人民解放军91388部队，湛江524022;2.长江武汉航道局，武汉430014)

引 言

水下无线光通信系统的优势主要体现在军事用途，其一般应用于潜艇、无人水下航行器(unmanned underwater vehicle，UUV)、蛙人等［1］。海水水质的不同决定了光在水下衰减系数不同;水下无线光通信系统的工作特点决定了因发射、接收装置的空间定位及空间取向造成的对准状态不同，很容易就造成接收信号强弱的很大变化;海水中的浮游生物体也可以造成接收信号强弱变化甚至暂时的中断。海军的全球作战使命要求适应不同的应用环境，所以水下无线光通信系统接收端必须具备接收大动态范围信号的能力［2-3］。自动增益控制(automatic gain control，AGC)技术被广泛应用于广播、电视、通信、雷达、声纳等电子系统的接收机中，其主要作用是通过增益调整使接收机射频单元的输出电平保持基本恒定，从而减小由信道衰落等因素所造成的信号波动对接收机的影响［4］。本文中从自动增益控制技术的基础理论入手，利用光电倍增管的特性，研究适用水下无线光通信系统的AGC技术。

1 光电倍增管的特性和AGC基本原理

光电倍增管是建立在光电子发射效应、二次电子发射效应和电子光学理论的基础上，将微弱信号转换成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件。在水下无线光通信系统中，光电倍增管是接收端的核心器件，它的质量好坏决定了整个无线光通信系统的能力强弱。日本的滨松公司的R7400型高速光电倍增管是一种典型光电倍增管，其主要参量如表1所示［5］。……