專(zhuān)利名稱：：一種新型射頻模擬sfp模塊的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光纖直放站的射頻模擬SFP(SmallForm-factorPluggables，小封裝可熱插拔)光模塊的設(shè)計(jì)方法，屬于光通信
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模鋪設(shè)，光纖直放站由于成本低、靈活性好、安裝簡(jiǎn)單、無(wú)導(dǎo)頻污染等多方面的優(yōu)勢(shì)而成為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重要組成部分。而作為光纖直放站的核心光模塊，必須具備高集成度、高智能、高可靠性和高適應(yīng)性等性能，以提升直放站的整體性能和穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的射頻光模塊只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的射頻信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)變和光信號(hào)到射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)變，而且成本高、體積巨大、不便于集成和維護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種低成本、低功耗、小體積高密度的射頻模擬光模塊的設(shè)計(jì)方法，以滿足市場(chǎng)對(duì)通信產(chǎn)品高密度、小封裝、便于維護(hù)的需求。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，特點(diǎn)是包括光發(fā)射和接收單元、自動(dòng)光功率控制單元、數(shù)字診斷單元和射頻信號(hào)接口單元，所述光發(fā)射和接收單元連接數(shù)字診斷單元，提供光監(jiān)測(cè)信號(hào)；數(shù)字診斷單元連接射頻信號(hào)接口單元，提供通訊接口；所述自動(dòng)光功率控制單元連接光發(fā)射和接收單元，進(jìn)行光功率自動(dòng)控制；所述自動(dòng)光功率控制單元連接數(shù)字診斷單元，提供光功率控制信號(hào)。進(jìn)一步地，上述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其中，所述光發(fā)射和接收單元包括用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的光發(fā)射單元和用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的光接收單元，所述光發(fā)射單元包含激光發(fā)射光學(xué)器件和電流偏置驅(qū)動(dòng)電路，激光發(fā)射光學(xué)器件包含激光二極管LD和監(jiān)視光電二極管PD，電流偏置驅(qū)動(dòng)電路與激光二極管LD連接；自動(dòng)光功率控制單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與監(jiān)視光電二極管PD連接，溫度傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器與電流偏置驅(qū)動(dòng)電路連接；數(shù)字診斷單元包括用于采集和處理模塊功能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的微處理器和用于存儲(chǔ)用戶信息數(shù)據(jù)和模塊信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。更進(jìn)一步地，上述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其中，所述光發(fā)射和接收單元、自動(dòng)光功率控制單元、數(shù)字診斷單元和射頻信號(hào)接口單元均安裝于射頻屏蔽殼體中。再進(jìn)一步地，上述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其中，所述射頻信號(hào)3接口單元為SFP協(xié)議規(guī)定的20PIN金手指接口。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、可熱插拔，功耗低，與傳統(tǒng)射頻光模塊相比大大節(jié)約了成本，且體積僅為傳統(tǒng)射頻光模塊的10%，維護(hù)方便，擴(kuò)展性強(qiáng)，堪稱是具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性的好技術(shù)，應(yīng)用前景十分看好。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖1:本發(fā)明射頻模擬SFP模塊的原理框圖；圖2:本發(fā)明射頻模擬SFP模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖3:光發(fā)射和接收單元的電路原理圖；圖4:射頻信號(hào)接口單元的電路原理圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種新型射頻模擬SFP模塊，包括光發(fā)射和接收單元1、自動(dòng)光功率控制單元2、數(shù)字診斷單元3和射頻信號(hào)接口單元4，光發(fā)射和接收單元1、自動(dòng)光功率控制單元2、數(shù)字診斷單元3和射頻信號(hào)接口單元4均安裝于射頻屏蔽殼體5中；光發(fā)射和接收單元1連接數(shù)字診斷單元3，提供光監(jiān)測(cè)信號(hào)；數(shù)字診斷單元3連接射頻信號(hào)接口單元4，提供通訊接口；自動(dòng)光功率控制單元2連接光發(fā)射和接收單元l，實(shí)現(xiàn)炮功率自動(dòng)控制；自動(dòng)光功率控制單元2連接數(shù)字診斷單元3，提供光功率自動(dòng)控制信號(hào)。光發(fā)射和接收單元l，用于提供發(fā)射激光信號(hào)和接收激光信號(hào)；自動(dòng)光功率控制單元2，用于當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)提供穩(wěn)定的輸出光功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光發(fā)射光功率的自動(dòng)控制；數(shù)字診斷單元3，用于監(jiān)控光模塊發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)，供電電壓信號(hào)和工作溫度；射頻信號(hào)接口單元4，用于連接內(nèi)部光模塊和外部系統(tǒng)，傳輸射頻信號(hào)以及提供供電接口，12C通訊接口；射頻屏蔽殼體5，用于屏蔽外界以及模塊自身所產(chǎn)生的射頻干擾信號(hào)。如圖2所示，光發(fā)射和接收單元1包括用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的光發(fā)射單元101和用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的光接收單元102，光發(fā)射單元101包含激光發(fā)射光學(xué)器件和電流偏置驅(qū)動(dòng)電路，激光發(fā)射光學(xué)器件包含激光二極管LD和監(jiān)視光電二極管PD，電流偏置驅(qū)動(dòng)電路與激光二極管LD連接，用于提供偏置電流給激光二極管LD使其發(fā)光，同時(shí)監(jiān)視光電二極管PD用于監(jiān)視激光二極管LD的發(fā)光強(qiáng)度；光發(fā)射單元101用于將射頻信號(hào)接口單元輸入的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成激光信號(hào)輸出到光纖傳輸系統(tǒng)，光接收單元102用于將接收光纖傳輸系統(tǒng)送入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)通過(guò)射頻信號(hào)接口單元輸出。自動(dòng)光功率控制單元2包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器201、數(shù)模轉(zhuǎn)換器202和溫度傳感器203，模數(shù)轉(zhuǎn)換器201與監(jiān)視光電二極管PD連接，溫度傳感器203與模數(shù)轉(zhuǎn)換器201連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器202與電流偏置驅(qū)動(dòng)電路連接，根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)的變化與溫度的變化關(guān)系產(chǎn)生溫度補(bǔ)償曲線，根據(jù)溫度補(bǔ)償曲線來(lái)調(diào)節(jié)激光二極管的偏置電流從而達(dá)到自動(dòng)控制光功率的目的。數(shù)字診斷單元3包括用于采集和處理模塊功能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的微處理器301和用于存儲(chǔ)用戶信息數(shù)據(jù)和模塊信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器302，微處理器，微處理器301用于采集和處理模塊功能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括供電電壓信號(hào)、溫度信號(hào)、激光偏置電流信號(hào)、發(fā)射光信號(hào)、接收光信號(hào)，并將這些數(shù)據(jù)送與外部系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。射頻信號(hào)接口單元4為SFP協(xié)議規(guī)定的20PIN金手指接口，處理器通過(guò)通信接口與外部控制器設(shè)備建立起通信鏈路，完成將外部計(jì)算機(jī)或控制器的控制命令與內(nèi)部電路芯片所能識(shí)別的指令格式之間的轉(zhuǎn)換以及從外部設(shè)備接收和傳輸?shù)纳漕l模擬信號(hào)。射頻信號(hào)接口單元支持熱插拔功能，便于維護(hù)，易于擴(kuò)展。射頻屏蔽殼體5采用符合SFP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的殼體，簡(jiǎn)化了射頻光模塊的結(jié)構(gòu)，同時(shí)增益、三階互調(diào)、收發(fā)隔離度等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足系統(tǒng)要求。圖3所示為光發(fā)射和接收單元的電路原理圖；光發(fā)射和接收單元1為高集成度、高效率、小體積的集光發(fā)射組件和光接收組件于一體的光學(xué)器件。圖4所示為射頻信號(hào)接口單元的電路原理圖，射頻信號(hào)接口單元4采用符合SFP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)接口。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，采用了高集成度的激光發(fā)射和接收一體的光學(xué)組件，實(shí)時(shí)數(shù)字診斷功能，高速的I2C通信技術(shù)，簡(jiǎn)潔的電路設(shè)計(jì)方式，該射頻模擬光模塊具有集成度高、體積小、可熱插拔、功耗低、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。體積只有傳統(tǒng)射頻模擬光模塊體積的10%，功耗小于1W，支持熱插拔功能，可廣泛應(yīng)用于光纖直放站、無(wú)線接入、局域網(wǎng)等，市場(chǎng)前景廣闊。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述射頻模擬SFP模塊包括光發(fā)射和接收單元(1)、自動(dòng)光功率控制單元(2)、數(shù)字診斷單元(3)和射頻信號(hào)接口單元(4)，所述光發(fā)射和接收單元(1)連接數(shù)字診斷單元(3)，提供光監(jiān)測(cè)信號(hào)；數(shù)字診斷單元(3)連接射頻信號(hào)接口單元(4)，提供通訊接口；所述自動(dòng)光功率控制單元(2)連接光發(fā)射和接收單元(1)，進(jìn)行光功率自動(dòng)控制；所述自動(dòng)光功率控制單元(2)連接數(shù)字診斷單元(3)，提供光功率控制信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述光發(fā)射和接收單元(1)包括用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的光發(fā)射單元(101)和用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的光接收單元(102)，所述光發(fā)射單元(101)包含激光發(fā)射光學(xué)器件和電流偏置驅(qū)動(dòng)電路，激光發(fā)射光學(xué)器件包含激光二極管LD和監(jiān)視光電二極管PD，電流偏置驅(qū)動(dòng)電路與激光二極管LD連接；自動(dòng)光功率控制單元(2)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(201)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(202)和溫度傳感器(203)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(201)與監(jiān)視光電二極管PD連接，溫度傳感器(203)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(201)連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(202)與電流偏置驅(qū)動(dòng)電路連接；數(shù)字診斷單元(3)包括用于采集和處理模塊功能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的微處理器(301)和用于存儲(chǔ)用戶信息數(shù)據(jù)和模塊信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(302)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述光發(fā)射和接收單元(1)、自動(dòng)光功率控制單元(2)、數(shù)字診斷單元(3)和射頻信號(hào)接口單元(4)均安裝于射頻屏蔽殼體(5)中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述射頻信號(hào)接口單元(4)為SFP協(xié)議規(guī)定的20PIN金手指接口。全文摘要本發(fā)明提供一種新型射頻模擬SFP模塊的設(shè)計(jì)方法，包括光發(fā)射和接收單元、自動(dòng)光功率控制單元、數(shù)字診斷單元和射頻信號(hào)接口單元，光發(fā)射和接收單元連接數(shù)字診斷單元，用于提供光監(jiān)測(cè)信號(hào)；數(shù)字診斷單元連接射頻信號(hào)接口單元，用于提供通訊接口；自動(dòng)光功率控制單元連接光發(fā)射和接收單元，用于實(shí)現(xiàn)光功率自動(dòng)控制；自動(dòng)光功率控制單元連接數(shù)字診斷單元，用于提供光功率控制信號(hào)。該射頻模擬SFP模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、可熱插拔，功耗低，滿足市場(chǎng)對(duì)高密度、小封裝、便于維護(hù)的通信產(chǎn)品的需求。文檔編號(hào)G02B27/00GK101794001SQ201010004948公開(kāi)日2010年8月4日申請(qǐng)日期2010年1月22日優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日發(fā)明者劉圣,周新軍,施高鴻,程進(jìn)申請(qǐng)人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司;京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司