Soluciones de Aplicación del Módulo Transmisor SPT-P2T13V3-40D Dual 3G-SDI

Nota: Esta sección proporciona soluciones de referencia de ingeniería y no contiene especificaciones originales de la hoja de datos.

El SPT-P2T13V3-40D es un módulo SFP transmisor 3G-SDI dual independiente que opera a 1310nm sobre fibra monomodo hasta 40km con salidas ópticas TOSA duales. Convierte dos señales eléctricas SD-SDI/HD-SDI/3G-SDI en señales ópticas, lo que lo hace ideal para la transmisión de fibra de larga distancia en aplicaciones de video de difusión. Dado que este módulo es solo transmisor, el sistema requiere un módulo SFP receptor SDI coincidente (receptor dual) para convertir las señales ópticas de vuelta a salidas SDI BNC.

Cumplimiento de estándares: SMPTE 259M (SD-SDI), SMPTE 292M (HD-SDI), SMPTE 424M (3G-SDI), estándar de interfaz óptica SMPTE 297-2006.

Solución 1: Extensión de Fibra Dual 3G-SDI para Estudio (Transmisión de Señal de Larga Distancia de 40km)

Escenario de Aplicación

En estudios de televisión y sistemas de camiones de transmisión, las cámaras emiten dos señales 3G-SDI que deben transmitirse a una sala de control secundaria dentro de 40km. Los cables coaxiales tradicionales de 75Ω solo pueden transmitir señales 3G-SDI durante aproximadamente 100 metros, mientras que la fibra óptica permite una transmisión de larga distancia, sin pérdidas y de baja latencia.

Arquitectura del Sistema

1. Placa Transmisora: Equipada con Módulo SFP Transmisor Dual SPT-P2T13V3-40D
   • Dos salidas BNC 3G-SDI de las cámaras pasan a través de controladores SDI en la placa, emitiendo señales diferenciales PECL a las entradas TD1± y TD2± del módulo;
   • El FPGA/MCU del host controla TX1_DIS y TX2_DIS para encender/apagar los láseres, y lee el estado TX1_FAULT y TX2_FAULT;
   • La interfaz I2C proporciona monitoreo DDM en tiempo real de la temperatura del módulo, potencia del láser y corriente de polarización, informando al sistema de gestión de red;
   • Los puertos ópticos LC duales del módulo emiten dos señales ópticas, conectadas a través de dos fibras monomodo OS2.
2. Enlace de Fibra: Fibra monomodo OS2, distancia máxima 40km, conexión de cable de parcheo LC-LC
3. Extremo Receptor: Placa de Módulo SFP Receptor Dual 3G-SDI
   • Convierte las señales ópticas recibidas de vuelta a dos señales eléctricas SDI diferenciales;
   • Los chips controladores SDI convierten a salida BNC 75Ω 3G-SDI, conectando a mezcladores, monitores de forma de onda y pantallas.

Ventajas de la Solución

1. Dos canales integrados en una sola carcasa SFP, ahorrando una jaula SFP en comparación con dos SFP de un solo canal, reduciendo los costos de BOM de la placa;
2. Soporte nativo para patrones de prueba patológicos SDI, cumpliendo con los estándares de prueba de acceso a la red de equipos de difusión;
3. El monitoreo DDM en tiempo real del estado del módulo óptico permite la advertencia remota de envejecimiento del láser y violaciones del umbral de temperatura;
4. Carcasa metálica con baja EMI, proporcionando resistencia a interferencias en entornos electromagnéticos complejos de estudio;
5. Baja latencia con transmisión transparente SDI completamente sin comprimir, ideal para producción en vivo.

Precauciones

1. El transmisor es un módulo de transmisión pura; el extremo receptor debe comprar un módulo receptor SDI dual correspondiente - este módulo no puede conectarse a sí mismo;
2. La transmisión de 40km requiere presupuesto de pérdida de fibra con margen de potencia óptica para asegurar que la potencia recibida no caiga por debajo de la sensibilidad del receptor;
3. Los equipos de estudio deben tener una conexión a tierra adecuada del sistema para reducir la interferencia EMI.

Solución 2: Retorno de Señal de Cámara Dual para Transmisión en Vivo al Aire Libre

Descripción del Escenario

En eventos al aire libre y galas nocturnas, dos cámaras emiten dos señales 3G-SDI. La ubicación del campo está a varios kilómetros hasta 40km de la sala de control de transmisión. El chasis del equipo de campo alberga una placa transmisora óptica SDI con SPT-P2T13V3-40D, transmitiendo dos canales de video de vuelta a la sala de control de transmisión a través de fibra.

Puntos Clave del Sistema

1. Extremo de campo: Señal SDI de la cámara → controlador SDI de la placa → SPT-P2T13V3-40D convierte a señal óptica;
2. El despliegue de fibra utiliza cable óptico monomodo para exteriores;
3. La placa receptora de la sala de control recupera dos señales SDI para el mezclador del director;
4. Operaciones remotas: I2C lee datos DDM para monitorear el estado de funcionamiento del láser; TX_Fault activa alarmas remotas;
5. Restricciones ambientales: Este módulo es de grado comercial 0-70°C; los recintos al aire libre deben implementar enfriamiento controlado por temperatura, y la temperatura ambiente no debe exceder 0-70°C. Los entornos de alta temperatura deben agregar ventiladores controlados por temperatura.

Solución 3: Placa de Salida de Fibra SDI de 2 Canales Personalizada (Diseño de Referencia de Placa OEM)

Los fabricantes de equipos que desarrollan placas transmisoras ópticas SDI de 2 canales pueden seleccionar directamente el módulo SFP SPT-P2T13V3-40D, eliminando la necesidad de desarrollar rutas ópticas TOSA de forma independiente, acortando así los ciclos de desarrollo.

Puntos Clave del Diseño de Hardware de la Placa

1. Jaula estándar SFP-MSA, compatible con dedos de oro de 20 pines;
2. Los circuitos de hardware siguen el capítulo del tutorial para resistencias pull-up: pull-up de colector abierto TX_FAULT, pull-ups de bus I2C SDA/SCL;
3. Sección de entrada SDI: El receptor SDI emite señales diferenciales PECL, conectando directamente a TD1± y TD2±. El módulo tiene acoplamiento AC interno; no agregue condensadores de bloqueo DC adicionales en la placa; las trazas diferenciales deben mantener estrictamente una impedancia diferencial de 100Ω;
4. Lógica FPGA: Espere 300ms después del encendido para la inicialización del módulo antes de acceder a I2C; el software puede controlar TX_DIS para habilitar/deshabilitar ambos láseres; leer el estado TX_FAULT; leer parámetros DDM e informar al software de gestión de nivel superior;
5. Fuente de alimentación de 3.3V con corriente máxima de 500mA; el diseño de la fuente de alimentación debe incluir un margen adecuado.

Recomendaciones de Funciones de Software

1. Leer 0xA0 para obtener el modelo del módulo y el número de serie;
2. Leer periódicamente 0xA2 para temperatura, voltaje, corriente de polarización del láser y potencia óptica de transmisión;
3. Alarmas de umbral: [Umbrales de advertencia recomendados por ingeniería (no umbrales obligatorios de la hoja de datos): El sistema debe advertir cuando la temperatura exceda 65°C; la temperatura máxima de carcasa de funcionamiento permitida es 70°C]; advertencia de baja potencia óptica; informe inmediato de TX_Fault.

Restricciones y Limitaciones Generales del Sistema

1. Posicionamiento del módulo: SFP transmisor dual sin canal de recepción óptica, no puede lograr funcionalidad de transceptor bidireccional;
2. Rango de velocidad de datos soportado: 50Mbps-2.97Gbps, soportando SD-SDI (270Mbps), HD-SDI (1.485Gbps), 3G-SDI (2.97Gbps); no soporta 6G/12G-SDI;
3. Temperatura de funcionamiento: Grado comercial 0-70°C; contacte a Sopto para grado industrial de temperatura amplia personalizada;
4. Seguridad láser Clase I; el diseño del recinto del equipo debe asegurar que los usuarios no puedan ver directamente el puerto óptico;
5. Cumplimiento de RoHS, adecuado para acceso al mercado de equipos de difusión domésticos.

Lista de Referencia de Selección de Equipos Complementarios

Personalización: Para temperaturas o longitudes de onda especiales, contacte al fabricante original Sopto en info@sopto.com.cn para desarrollo personalizado.