專利名稱:集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種新型的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其既具有提供照明功能，又具有發(fā)送光調(diào)制信號和接收紅外信號的功能。該裝置采用復(fù)數(shù)顆白光LED（Light Emitting Diode）焊接在PCB（Printed Circuit Board）板外圍，紅外傳感器焊接在PCB板中間的形式。控制電路控制著白光LED的光信號下行發(fā)射，紅外傳感器對上行光信號的接收，從而達到光通信的目的。
【專利說明】集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，LED燈具有功耗低、使用壽命長、尺寸小、綠色環(huán)保等特點越來越突出，并且LED燈的響應(yīng)時間特別短，這些特點使得LED燈可以用來通信。目前，使用可見光通信的接收單元和發(fā)送單元基本上還是分開設(shè)計，分開安裝，資源比較浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，將發(fā)送單元、接收單元和控制單元集成封裝到同一電路板上，白光LED在可以實現(xiàn)照明作用的同時還可以實現(xiàn)通信的下行鏈路，紅外接收單元實現(xiàn)通信上行鏈路。
[0004]本實用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
[0005]一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其包括:一發(fā)送單元、一接收單元和一控制單元，所述發(fā)送單元包括:LED燈和信號調(diào)制電路，所述信號調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號輸入，所述信號調(diào)制電路的輸出端與所述LED燈連接；
[0006]所述接收單元包括可見光探測器件，所述可見光探測器件的輸入端接收可見光信號，所述可見光探測器件的輸出端依次連接放大電路、濾波電路和解碼電路。
[0007]優(yōu)選的，所述可見光探測器件上設(shè)有用于增強光信號接收量的透鏡。
[0008]優(yōu)選的，所述可見光探測器件為光電傳感器。
[0009]優(yōu)選的，所述LED燈為白光LED燈。
[0010]優(yōu)選的，所述放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的兩級放大電路，所述兩級放大電路由前置放大電路和主放大電路結(jié)合組成。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述濾波電路為二階高通濾波電路。
[0012]本實用新型的突出效果為:本實用新型的一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置實現(xiàn)了信號接收電路，信號發(fā)射電路，控制單元的集成化封裝，有效提高了資源利用率。
[0013]以下便結(jié)合實施例附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本實用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

【附圖說明】

[0014]圖1是本實用新型實施例的PCB電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例的PCB零件排布示意圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例的PCB零件排布示意圖；
[0017]圖4是本實用新型實施例的PCB多種零件排布示意圖；
[0018]圖5是本實用新型實施例的信號發(fā)射電路圖；
[0019]圖6是本實用新型實施例的LED驅(qū)動電路圖；
[0020]圖7是圖2中所示封裝光型仿真圖；
[0021]圖8是圖3中所示封裝光型仿真圖。

【具體實施方式】
[0022]實施例
[0023]本實施例的一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，包括白光LEDl和發(fā)送調(diào)制控制電路2 ;高靈敏度光電二極管3，信號接收調(diào)制電路4和用于增強光信號接收的透鏡5 ;發(fā)送調(diào)制控制電路2包括信號調(diào)制電路和LED燈驅(qū)動電路。信號調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號輸入，信號調(diào)制電路的輸出端與用于發(fā)射信號的LED燈I連接；LED燈I由LED燈驅(qū)動電路驅(qū)動。接收單元包括可見光探測器件3，可見光探測器件4上設(shè)有用于增強光信號接收量的透鏡5?？梢姽馓綔y器件3接收可見光信號，可見光探測器件3的輸出端依次連接放大電路，濾波電路和解碼電路。
[0024]其中圖2?圖4是圖1的幾種封裝形式，還有多種變換方式就不列出。在圖中，三角形代表光電傳感器，小矩形代表LED，正方形及三角形外層的圓圈代表透鏡，外圍的矩形及圓形代表PCB板。
[0025]圖2和圖3相比，圖2中LED布置在燈板中間，四周是光電傳感器，圖3中光電傳感器布置在燈板中間，LED布置在四周。使用Cree XP-E作為LED原型，使用TracePro進行光學(xué)仿真，兩種不同布置方式下的光型如圖1與圖8所示，從光型圖上來看，兩種方式封裝燈具的發(fā)光角度都約在116°，沒有什么差別。
[0026]可選的，信號調(diào)制電路采用OOK調(diào)制方式。LED燈為白光LED燈?？梢姽馓綔y器件為具有高靈敏度的光電傳感器。放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的采用前置放大電路和主放大電路相結(jié)合的兩級放大電路。濾波電路為二階高通濾波電路。
[0027]如圖5所示。網(wǎng)絡(luò)信號由網(wǎng)線傳至MCU 51上，經(jīng)過MCU處理，變成差分信號，然后送給發(fā)射模塊52，經(jīng)電路處理成單端可控制LED燈53的信號，致使LED燈53發(fā)出帶信號的光。該電路具有很尚的開關(guān)速率。
[0028]如圖6所示，光電探測器H) 61能探測到光信號，并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)接收模塊62的放大，濾波，比較等處理成差分信號發(fā)給MCU 63，再經(jīng)MCU 63處理成以太網(wǎng)信號，經(jīng)網(wǎng)線發(fā)送出去。
[0029]本實施例的一種基于系統(tǒng)集成封裝在可見光通信上的應(yīng)用，實現(xiàn)了系統(tǒng)化的電路設(shè)計思路，有效的節(jié)約的電路板的布線空間，同時節(jié)約了成本。
[0030]本實用新型尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其包括:一發(fā)送單元、一接收單元和一控制單元，其特征在于，所述發(fā)送單元包括:LED燈和信號調(diào)制電路，所述信號調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號輸入，所述信號調(diào)制電路的輸出端與所述LED燈連接； 所述接收單元包括可見光探測器件，所述可見光探測器件的輸入端接收可見光信號，所述可見光探測器件的輸出端依次連接放大電路、濾波電路和解碼電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其特征在于，所述可見光探測器件上設(shè)有用于增強光信號接收量的透鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其特征在于，所述可見光探測器件為光電傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其特征在于，所述LED燈為白光LED燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其特征在于，所述放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的兩級放大電路，所述兩級放大電路由前置放大電路和主放大電路結(jié)合組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號接發(fā)裝置，其特征在于，所述濾波電路為二階高通濾波電路。
【文檔編號】H04B10-69GK204272129SQ201420469474
【發(fā)明者】孫慧明, 張同劉, 石磊 [申請人]蘇州昭創(chuàng)光電技術(shù)有限公司