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微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):10748491閱讀:250來源:國知局
微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng),包括用于輸出穩(wěn)定恒流光源作為副載波連續(xù)激光器(1)、外調(diào)制器(2)、光耦合器(3)及光探測器(4),它還包括導(dǎo)頻信號(hào)為1KHZ且小于等于50mv的偏置控制模塊,所述的偏置控制模塊包括與光探測器(4)相連接且用于將部分光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻抗放大電路(5)、用于濾波的濾波模塊(7)、用于整流的整流模塊(8)及采樣判決當(dāng)前偏置電壓是否處于最佳正交偏置工作點(diǎn)的微控制器(6)。該微波超寬帶基帶傳輸系統(tǒng)電路板尺寸小巧、芯片體積小、低功耗,精度高。
【專利說明】
微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及微波光纖通信領(lǐng)域,特別涉及一種微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代光通信系統(tǒng)普遍采用鈮酸鋰馬赫一曾德調(diào)制器,它能通過調(diào)制激光某一參量幅度或相位隨輸入高速微波信號(hào)改變,將電信號(hào)加載到激光載波上,使之變更攜帶有用信息的光信號(hào)。它具有很多優(yōu)勢:工作性能穩(wěn)定、調(diào)制速率高、線性度好、工藝成熟、光損耗較低、電光系數(shù)高,適用于多種碼型等。而現(xiàn)有技術(shù)的基于馬赫一曾德調(diào)制器的微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)普遍存在的問題是芯片體積大(一般均大于馬赫一曾德調(diào)制器的體積),功耗高,容易引起電路板面積太大、功耗高以及噪聲會(huì)淹沒有效信號(hào)導(dǎo)致信噪比低等問題,根本無法滿足機(jī)載/艦載要求的體積小、功耗低、精度高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種電路板尺寸小巧、芯片體積小、低功耗,精度高的微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng),包括用于輸出穩(wěn)定恒流光源作為副載波連續(xù)激光器、外調(diào)制器、光耦合器及光探測器,它還包括導(dǎo)頻信號(hào)為IKHZ且小于等于50mv的偏置控制模塊,所述的偏置控制模塊包括與光探測器相連接且用于將部分光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻抗放大電路、用于濾波的濾波模塊、用于整流的整流模塊及采樣判決當(dāng)前偏置電壓是否處于最佳正交偏置工作點(diǎn)的微控制器;所述的跨阻抗放大電路、濾波模塊、整流模塊及微控制器依次相連接;且所述的濾波模塊為運(yùn)算放大器0PA1644搭建高階有源濾波器;所述的微控制器采用微處理器C8051F007o
[0005]系統(tǒng)電源采用外置5V電源及TI雙電源芯片。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:該微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)包括導(dǎo)頻信號(hào)為lK50mv的偏置控制模塊,解決了現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)頻過大會(huì)導(dǎo)致雜散抑制比非常低,不適合實(shí)際工程中應(yīng)用,不具備完整傳輸系統(tǒng)有用信號(hào)的能力,沒有實(shí)際使用價(jià)值的現(xiàn)象。偏置控制模塊包括與光探測器相連接且用于將部分光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻抗放大模塊、用于濾波的濾波模塊、用于整流的整流模塊及采樣判決當(dāng)前偏置電壓是否處于最佳正交偏置工作點(diǎn)偏置控制處理器。且濾波模塊采用運(yùn)算放大器0PA1644搭建高階有源濾波器,可以解決電路板面積、低功耗、低噪聲等限制因素的影響。微控制器采用微處理器C8051F007,在滿足應(yīng)用要求以及控制性能的基礎(chǔ)上,選用小體積封裝低功耗微處理器C8051F007足以解決問題,同時(shí)成本低廉很多。系統(tǒng)電源則采用外置5V電源及TI雙電源芯片。整個(gè)傳輸系統(tǒng)只需要一路外部+5V供電;± 9V由芯片電源轉(zhuǎn)換完成,正負(fù)雙路輸出,體積小,紋波噪聲低,環(huán)境適應(yīng)性可靠性更高。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng)的偏置控制的結(jié)的構(gòu)框圖。
[0009]圖1-2中:I連續(xù)激光器、2外調(diào)制器、3光耦合器、4光探測器、5跨阻抗放大電路、6微控制器、7濾波模塊、8整流模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。
[0011]如圖1所示,一種微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng),包括用于輸出穩(wěn)定恒流光源作為副載波連續(xù)激光器1、外調(diào)制器2、光耦合器3及光探測器4,它還包括導(dǎo)頻信號(hào)為IKHZ且小于50mv的偏置控制模塊,所述的偏置控制模塊包括與光探測器4相連接且用于將部分光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻抗放大電路5、用于濾波的濾波模塊7、用于整流的整流模塊8及采樣判決當(dāng)前偏置電壓是否處于最佳正交偏置工作點(diǎn)的微控制器6。
[0012]在本具體實(shí)施例中,如圖2所示,跨阻抗放大電路5為兩級跨阻抗放大器,LTC6241是雙通道低噪聲、低失調(diào)、軌至軌輸出、具穩(wěn)定單位增益的CMOS運(yùn)算放大器,常作為光電二極管放大器使用。采用LTC6241搭建的兩級跨阻抗放大模塊可以放大外調(diào)制器內(nèi)部PD檢測輸出的微弱信號(hào),H)檢測信號(hào)電流小于160uA。第一級與第二級放大之間采用電容耦合方式,可以調(diào)節(jié)電阻R3來調(diào)節(jié)放大倍數(shù)以得到合適的輸出信號(hào)。
[0013]如圖2所示,所述的濾波模塊7為運(yùn)算放大器0PA1644搭建高階有源濾波器。鑒于應(yīng)用環(huán)境的限制,采用小體積封裝、功耗低、噪聲低的運(yùn)算放大器0PA1644搭建高階有源濾波器,可以解決電路板面積、低功耗、低噪聲等限制因素的影響。由于巴特沃斯濾波器通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦,沒有起伏,而在阻頻帶內(nèi)則逐漸下降為零,在振幅的對數(shù)對角頻率的波特圖上,從某一邊界角頻率的增加而逐漸減少,趨于負(fù)無窮大。所以帶通濾波器采用巴特沃斯多階有源濾波。IkHz和2kHz濾波模塊選用低功耗0PA1644AI運(yùn)放組建的六階有源帶通濾波器,其通帶均為200Hz。整流模塊則采用LT1492CS8。
[0014]所述的微控制器6采用微處理器C8051F007。如圖2所示,通信接口則是RS485總線采用半雙工方式,上位機(jī)可通過RS485總線與ZW-AE140進(jìn)行通信,查詢發(fā)射機(jī)H)、TEC參數(shù),設(shè)置復(fù)位等。M⑶內(nèi)部串口 UART采用MAX3485芯片實(shí)現(xiàn)RS485接口電平轉(zhuǎn)換,通過插座連接至上位機(jī)的RS485總線。
[0015]且它還包括偏置電壓輸出范圍調(diào)整電路,M⑶輸出模擬信號(hào)幅值范圍在O-AVDD之間,在+3.3V供電模式下不會(huì)超過3.3V的模擬輸出電壓。而偏置控制電路要求輸出直流偏置的動(dòng)態(tài)范圍是-12V?+12V。因此需要對MCU的輸出進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換,從O?+3.3V轉(zhuǎn)換到-12V?+ 12V。這里采取差動(dòng)運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換,調(diào)整偏置電壓輸出范圍,導(dǎo)頻信號(hào)必須疊加到調(diào)制電壓上方能對調(diào)制器進(jìn)行控制,通過運(yùn)算放大器(OP)組成的加法模塊將導(dǎo)頻信號(hào)耦合到調(diào)制電壓Vb上。該部分內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)選擇,不在此贅述。
[0016]系統(tǒng)電源采用外置5V電源及TI雙電源芯片。采用TI雙電源芯片TPS65130進(jìn)行特殊的濾波模塊之后完全可以將紋波噪聲降低到不影響有效信號(hào)的級別,從而只需要一個(gè)外部5V低電源即可,大大實(shí)現(xiàn)了傳輸系統(tǒng)的可操作性和傳輸系統(tǒng)小型集成化。
[0017]本實(shí)用新型限于機(jī)載/艦載應(yīng)用環(huán)境,電路板尺寸小巧,122mm(長)x22mm(寬)x2mm(高),截面積小于調(diào)制器,便于與調(diào)制器一起裝配。低功耗,總功率小于0.7W十分有利于供應(yīng)能量有限的機(jī)載/艦載應(yīng)用。(低功率,有效減少飛機(jī)上能源,適于環(huán)境溫度-50-80度(上述芯片均滿足這個(gè)溫度,阻容則采用低溫漂類型)。)
[0018]以上僅就本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例作了說明,但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本實(shí)用新型不僅局限于以上實(shí)施例,其具體結(jié)構(gòu)允許有變化。凡在本實(shí)用新型獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng),包括用于輸出穩(wěn)定恒流光源作為副載波連續(xù)激光器(I)、外調(diào)制器(2)、光耦合器(3)及光探測器(4),其特征在于:它還包括導(dǎo)頻信號(hào)為IKHZ且小于等于50mv的偏置控制模塊,所述的偏置控制模塊包括與光探測器(4)相連接且用于將部分光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻抗放大電路(5)、用于濾波的濾波模塊(7)、用于整流的整流模塊(8)及采樣判決當(dāng)前偏置電壓是否處于最佳正交偏置工作點(diǎn)的微控制器(6);所述的跨阻抗放大電路(5)、濾波模塊(7)、整流模塊(8)及微控制器(6)依次相連接;且所述的濾波模塊(7)為運(yùn)算放大器0PA1644搭建高階有源濾波器;所述的微控制器(6)采用微處理器C8051F007。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波超寬帶基帶光傳輸系統(tǒng),其特征在于:系統(tǒng)電源采用外置5V電源及TI雙電源芯片。
【文檔編號(hào)】H04B10/516GK205430256SQ201520951248
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月25日
【發(fā)明人】汪濱波, 楊江
【申請人】寧波中物東方光電技術(shù)有限公司, 深圳金信諾高新技術(shù)股份有限公司
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