專利名稱：一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)解的設(shè) 備。
背景技術(shù)：
在無線光通信設(shè)備(FreeSpace Optical Communication, FSO)中，衡量 FSO 可用度的指標(biāo)是系統(tǒng)冗余度，系統(tǒng)冗余度的計(jì)算公式如下P = P發(fā)射-P靈賴-P* - Pjumm,⑴其中，上述的參數(shù)說明如下P表示系統(tǒng)冗余度；P Jgii表不發(fā)送端激光器發(fā)射光功率；P靈敏度表示接收端探測器接收靈敏度；P插損表不系統(tǒng)插損；Pamss 表示發(fā)射光斑在接收位置的幾何衰減。其中，系統(tǒng)冗余度P越大，說明FSO可用度越大。FSO系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是盡可能的增加系統(tǒng)冗余度P。在P靈敏度、P_5、P幾何衰減確定的情況下，增大P發(fā)射可以有效的增大系統(tǒng)冗余度P，但是Pg不能無限增大，該參數(shù)的增大還受限于一個(gè)條件，即接收端探測器接收光功率應(yīng)小于探測器過載光功率，當(dāng)接收端探測器接收光功率大于探測器過載光功率時(shí)，F(xiàn)SO將會(huì)出現(xiàn)通訊誤碼，嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致通信鏈路中斷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種無線通信設(shè)備中空間衰減的設(shè)備，旨在解決三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度。一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備，包括接收探測器，用于接收入射光；單片機(jī)控制電路第一單元，用于判斷所述入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，若是，則向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片向增大所述空間衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述入射光功率強(qiáng)度小于所述第一信號強(qiáng)度時(shí)，向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，以使得所述圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置；單片機(jī)控制電路第二單元，用于判斷所述入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片向減小所述空間衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述入射光功率強(qiáng)度大于所述第二信號強(qiáng)度時(shí)，向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，以使得所述圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置，所述第一信號強(qiáng)度和第二信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的入射光最大和最小強(qiáng)度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例通過空間衰減的設(shè)備來調(diào)節(jié)入射光的強(qiáng)度，接收單元用于接收入射光并將入射光的功率信號反饋給控制單元，以使得控制單元獲取上述入射光強(qiáng)度信號并控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)增大或減小入射光功率的目的，從而實(shí)現(xiàn)P Mlss、P §、P ΛΜβ 三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種無線通信設(shè)備中空間衰減的方法流程圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種帶有空間衰減裝置的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空間衰減裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種帶有空間衰減裝置的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的方法。如圖I所示，該無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的方法可以包括以下步驟101，接收入射光；本實(shí)用新型實(shí)施例中，接收探測器接收入射激光束的光強(qiáng)，并將接收到的入射激光束的光強(qiáng)信號反饋到控制單元，以使得控制單元的控制部分可以根據(jù)接收到的入射激光束的光強(qiáng)信號判斷上述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度或者小于第二信號強(qiáng)度，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作。其中，上述第一信號強(qiáng)度是可以預(yù)先設(shè)置的最大入射激光束的光強(qiáng)，上述第二信號強(qiáng)度是可以預(yù)先設(shè)置的最小入射激光束的光強(qiáng)。102，判斷上述入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度；本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制單元的獲取部分獲取接收探測器的入射光信號，以使得控制單元的控制部分通過判斷該獲取部分獲取的入射光信號是否大于第一信號強(qiáng)度從而執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中，上述第一信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的最大入射激光束的光強(qiáng)。103，判斷上述入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度；本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制單元的獲取部分獲取接收探測器的入射光信號，以使得控制單元的控制部分通過判斷該獲取部分獲取的入射光信號是否小于第二信號強(qiáng)度從而執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中，上述第二信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的最小入射激光束的光強(qiáng)。104，通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減少入射光的強(qiáng)度；本實(shí)用新型實(shí)施例中，若在步驟102中控制單元的控制部分通過判斷該控制單元獲取部分獲取的入射光信號大于第一信號強(qiáng)度，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減小上述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，上述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片向增大衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至上述探測器入射光的功率強(qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度，則向上述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得上述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置。105，通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增加入射光的強(qiáng)度。本實(shí)用新型實(shí)施例中，若在步驟102中控制單元的控制部分通過判斷該控制單元獲取部分獲取的入射光信號是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增大所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片向減小衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度大于第二信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置。其中，空間衰減調(diào)解裝置包括上述步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)上述圓形鍍膜衰減片。上述圓形鍍膜衰減片包括以圓心為中心呈扇形劃分的10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相對于所述入射激光束衰減值不同，衰減值由OdB到最大衰減值順序遞增。上述步進(jìn)電機(jī)可以進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，通過控制單元可以控制所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，并可以帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。上述圓形鍍膜衰減片可以跟隨所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。上述控制單元可以通過探測器的反饋得到入射光功率強(qiáng)度，控制所述步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)到合適的角度，上述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片，使得所述圓形鍍膜衰減片不同的衰減區(qū)域位于入射激光束位置，對所述探測器接收到的入射激光給予一定量的衰減。上述空間衰減調(diào)節(jié)裝置還可以包括傳感器，傳感器用于檢測衰減片零衰減位置，為上述控制單元控制部分提供初始位置信號。上述空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備中圓形鍍膜衰減片還可以是橢圓形區(qū)域衰減片或者線型衰減片。在無線光通信設(shè)備(FSO)中，衡量FSO可用度的指標(biāo)是系統(tǒng)冗余度，系統(tǒng)冗余度的計(jì)算公式如下P = P發(fā)射一P靈敏度_ P插損-P幾何衰減(I)參數(shù)說明P表示系統(tǒng)冗余度； P S|i發(fā)送端激光器發(fā)射光功率；P靈敏度接收端探測器接收靈敏度；P_系統(tǒng)插損；Pamss 發(fā)射光斑在接收位置的幾何衰減。系統(tǒng)冗余度P越大，說明FSO可用度越大。FSO系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是盡可能的增加系統(tǒng)冗余度P。在P靈敏度、Ρ_5、ΡΛ何衰減確定的情況下，增大P發(fā)射可以有效的增大系統(tǒng)冗余度P，但是P 不能無限增大，該參數(shù)的增大還受限于一個(gè)條件，接收端探測器接收光功率應(yīng)小于探測器過載光功率，當(dāng)接收端探測器接收光功率大于探測器過載光功率時(shí)，F(xiàn)SO將會(huì)出現(xiàn)通訊誤碼，嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致通信鏈路中斷。接收端探測器接收光功率的計(jì)算公式為P接收=P發(fā)射-P翻-P幾何衰減⑵其中應(yīng)滿足Psfe < Pas條件，因此[0048]P發(fā)射-P插損-P幾何衰減< P過載所以P發(fā)射〈P過載+ P插損+ P幾何衰減
(3)在上述不等式(3)中，參數(shù)Pas、P#ffi、PAMSS取值是確定的，因此也可以計(jì)算出P發(fā)射的最大值。 根據(jù)公式(I)和不等式(3 )，可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下P (max) = P發(fā)射-P靈敏度-P翻-P幾何衰減〈 P過載+ P插損+ P幾何衰減-P靈敏度_ P* _ p幾何衰減= P過載-P靈敏度通過增加空間衰減調(diào)解裝置，我們可以得出新的入射光功率計(jì)算公式Paft = P
發(fā)射—R _ P插損—p幾何衰減其中R是圓形鍍膜衰減片的衰減值，其取值范圍為OdB Rmax，Rmax為圓形鍍膜衰減片的最大衰減值，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求而定。而根據(jù)P接收< P過載條件，P發(fā)射-R - P_ - P幾何衰減< P過載所以P發(fā)射<P過載+ R + P翻+ P幾何衰減因此我們可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下P (max) = P發(fā)射-P靈敏度-P翻-P幾何衰減<Pa + R + P* + P幾何衰減-P靈敏度_ P* _ p幾何衰減= Pas+ R P靈敏度〈P過載+ Rmax " P靈敏度通過上述公式，我們可以得出增加該裝置，可以有效的增加FSO系統(tǒng)冗余度，F(xiàn)SO系統(tǒng)冗余度不再受限于探測器的過載光功率和靈敏度。在發(fā)射激光器功率的最大范圍之內(nèi)，可以較容易的實(shí)現(xiàn)圓形鍍膜衰減片的Rmax的增加。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的方法，包括接收探測器的入射光，判斷接收探測器的入射光強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，判斷接收探測器的入射光強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行減少或增加入射光強(qiáng)度的操作，從而實(shí)現(xiàn)在P Mtss、P §、P ΛΜβ 三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度?！ふ垍㈤唸D2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種無線光通信設(shè)備中空間衰減的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該裝置在FSO系統(tǒng)中起到如下作用該裝置由步進(jìn)電機(jī)203和一個(gè)圓形鍍膜衰減片204組成；圓形鍍膜衰減片204以圓心為中心呈扇形劃分10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相對于入射激光束衰減值不同，衰減值由OdB到最大衰減值順序遞增；步進(jìn)電機(jī)203可以進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，通過控制單元可以控制步進(jìn)電機(jī)203的旋轉(zhuǎn)角度；圓形鍍膜衰減片204可以跟隨步進(jìn)電機(jī)203轉(zhuǎn)動(dòng)；該裝置位于接收探測器之前，入射光束通過圓形鍍膜衰減片204進(jìn)入探測器?？刂茊卧ㄟ^探測器的反饋得到入射光功率強(qiáng)度，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)到合適的角度，電機(jī)帶動(dòng)圓形鍍膜衰減片204，使得圓形鍍膜衰減片204不同的衰減區(qū)域位于入射激光束位置，對探測器的入射激光給予一定量的衰減。
6[0074]通過增加上述裝置，我們可以得出新的入射光功率計(jì)算公式P 接收=P
發(fā)射_R _ P插損_ P幾何衰減其中R是圓形鍍膜衰減片204的衰減值，其取值范圍為OdB Rmax，Rmax為圓形鍍 膜衰減片204的最大衰減值，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求而定。而根據(jù)P接收< P過載條件， P發(fā)射-R-P翻- P幾何衰減< P過載所以P發(fā)射<P過載+ R + P翻+ P幾何衰減因此我們可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下P (max) = P發(fā)射-P靈敏度_ P翻_ P幾何衰減<Pa + R + P* + P幾何衰減-P靈敏度_ P* _ p幾何衰減 [_3] = Pas+ R P靈敏度〈P過載+ Rmax " P靈敏度通過上述公式，我們可以得出增加該裝置，可以有效的增加FSO系統(tǒng)冗余度，F(xiàn)SO 系統(tǒng)冗余度不再受限于探測器的過載光功率和靈敏度。在發(fā)射激光器功率的最大范圍之 內(nèi)，可以較容易的實(shí)現(xiàn)圓形鍍膜衰減片204的Rmax的增加。請參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種無線光通信設(shè)備中空間衰減 的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的詳細(xì)構(gòu)造圖，下面將詳述各部分的功能圓形鍍膜衰減片204劃分為10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)部相對于入射激光束的衰 減值相同，各個(gè)區(qū)域的衰減值遞增；步進(jìn)電機(jī)203可以帶動(dòng)圓形鍍膜衰減片204順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；傳感器301用于檢測衰減片零衰減位置，為控制單元控制部分提供初始位置信號。FSO系統(tǒng)在增加該裝置之后，運(yùn)行原理如下當(dāng)控制部分檢測到探測器入射光功率強(qiáng)度大于第一信號強(qiáng)度時(shí)，控制部分向步進(jìn) 電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，步進(jìn)電機(jī)203向增大衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至探測器入射光功率 強(qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度，控制部分命令步進(jìn)電機(jī)203停止旋轉(zhuǎn)，并保持在當(dāng)前位置；當(dāng)控制部分檢測到探測器入射光功率強(qiáng)度小于第二信號強(qiáng)度時(shí)，控制部分向步進(jìn) 電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，步進(jìn)電機(jī)203向減小衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至探測器入射光功率 強(qiáng)度大于第二信號強(qiáng)度，控制部分命令步進(jìn)電機(jī)203停止旋轉(zhuǎn)，并保持在當(dāng)前位置。通過增加上述裝置，我們可以得出新的入射光功率計(jì)算公式Pg* = P發(fā)射'R _ P* _ P幾何衰減其中R是圓形鍍膜衰減片204的衰減值，其取值范圍為OdB Rmax，Rmax為圓形鍍 膜衰減片204的最大衰減值，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求而定。而根據(jù)P接收< P過載條件， P發(fā)射-R-P翻- P幾何衰減< P過載所以P發(fā)射<P過載+ R + P翻+ P幾何衰減因此我們可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下Pmax = P發(fā)射-P靈敏度_ P* _ P幾何衰減<Pa + R + P* + P幾何衰減-P靈敏度_ P* _ p幾何衰減= P過載+ R _ P靈敏度〈P過載+ Rmax _ P靈敏度[0102]通過上述公式，我們可以得出增加該裝置，可以有效的增加FSO系統(tǒng)冗余度，F(xiàn)SO系統(tǒng)冗余度不再受限于探測器的過載光功率和靈敏度。在發(fā)射激光器功率的最大范圍之內(nèi)，可以較容易的實(shí)現(xiàn)圓形鍍膜衰減片204的Rmax的增加，從而實(shí)現(xiàn)了在、P插損、P幾何衰減三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度。請參閱圖4，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。接收探測器401，用于獲取探測器反饋得到入射光功率強(qiáng)度；單片機(jī)控制電路第一單元402，用于判斷所述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減小所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204向增大衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置；本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制單元的獲取部分獲取接收探測器的入射光信號，以使得控制單元的控制部分通過判斷該獲取部分獲取的入射光信號是否大于第一信號強(qiáng)度從而執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中，上述第一信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的最大入射激光束的光強(qiáng)。本實(shí)用新型實(shí)施例中，若控制單元的單片機(jī)控制電路402中的控制部分通過判斷該控制單元獲取部分獲取的入射光信號大于第一信號強(qiáng)度，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減小上述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，上述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204向增大衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至上述探測器入射光的功率強(qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度，則向上述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得上述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置。單片機(jī)控制電路第一單元402，用于判斷所述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增大所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204向減小衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度大于第二信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置。本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制單元的獲取部分獲取接收探測器的入射光信號，以使得控制單元的控制部分通過判斷該獲取部分獲取的入射光信號是否小于第二信號強(qiáng)度從而執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中，上述第二信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的最小入射激光束的光強(qiáng)。本實(shí)用新型實(shí)施例中，若控制單元的單片機(jī)控制電路第二單元403的控制部分判斷該控制單元獲取部分獲取的入射光信號是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增大所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204向減小衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度大于第二信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置。其中，空間衰減調(diào)解裝置包括上述步進(jìn)電機(jī)203和一個(gè)上述圓形鍍膜衰減片204。上述圓形鍍膜衰減片204包括以圓心為中心呈扇形劃分的10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相對于所述入射激光束衰減值不同，衰減值由OdB到最大衰減值順序遞增。上述步進(jìn)電機(jī)203可以進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，通過控制單元可以控制所述步進(jìn)電機(jī)203的旋轉(zhuǎn)角度，并可以帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。上述圓形鍍膜衰減片204可以跟隨所述步進(jìn)電機(jī)203轉(zhuǎn)動(dòng)。上述控制單元可以通過探測器的反饋得到入射光功率強(qiáng)度，控制所述步進(jìn)電機(jī)203旋轉(zhuǎn)到合適的角度,上述步進(jìn)電機(jī)203帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204,使得所述圓形鍍膜衰減片204不同的衰減區(qū)域位于入射激光束位置，對所述探測器接收到的入射激光給予一定量的衰減。上述空間衰減調(diào)節(jié)裝置還可以包括傳感器301，傳感器301用于檢測衰減片零衰減位置，為上述控制單元控制部分提供初始位置信號。上述空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備中圓形鍍膜衰減片204還可以是橢圓形區(qū)域衰減片或者線型衰減片。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備。如圖5所示，該無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備包括以下結(jié)構(gòu)接收單元501，用于接收探測器的入射光；本實(shí)用新型實(shí)施例中，接收探測器接收入射激光束的光強(qiáng)，并將接收到的入射激光束的光強(qiáng)信號反饋到控制單元，以使得控制單元的控制部分可以根據(jù)接收到的入射激光束的光強(qiáng)信號判斷上述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度或者小于第二信號強(qiáng)度，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作。其中，上述第一信號強(qiáng)度是可以預(yù)先設(shè)置的最大入射激光束的光強(qiáng)，上述第二信號強(qiáng)度是可以預(yù)先設(shè)置的最小入射激光束的光強(qiáng)?？刂茊卧?02，用于接收入射光并將入射光的功率信號反饋給控制單元，以使得控制單元獲取上述入射光強(qiáng)度信號并控制步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)增大或減小入射光功率的目的，從而實(shí)現(xiàn)Patss、Piiffl、P三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題。其中，包括接收探測器401，用于獲取探測器反饋得到入射光功率強(qiáng)度；單片機(jī)控制第一單元402，用于判斷所述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減小所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令,所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204向增大衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置；單片機(jī)控制第二單元403，用于判斷所述探測器接收的入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增大所述入射光功率強(qiáng)度，具體方法包括向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204向減小衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述探測器入射光的功率強(qiáng)度大于第二信號強(qiáng)度，則向所述步進(jìn)電機(jī)203發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，并使得所述步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片204保持在當(dāng)前位置。 在無線光通信設(shè)備(FSO)中，衡量FSO可用度的指標(biāo)是系統(tǒng)冗余度，系統(tǒng)冗余度的計(jì)算公式如下P = P發(fā)射-P靈敏度P幾何衰減⑴參數(shù)說明[0124]P系統(tǒng)冗余度Psm發(fā)送端激光器發(fā)射光功率P靈敏度接收端探測器接收靈敏度P_系統(tǒng)插損Pamss 發(fā)射光斑在接收位置的幾何衰減系統(tǒng)冗余度P越大，說明FSO可用度越大。FSO系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是盡可能的增加系統(tǒng)冗余度P。在P靈敏度、P_5、P幾何衰減確定的情況下，增大P發(fā)射可以有效的增大系統(tǒng)冗余度P，但是P發(fā)射不能無限增大，該參數(shù)的增大還受限于一個(gè)條件，接收端探測器接收光功率應(yīng)小于探測器過載光功率，當(dāng)接收端探測器接收光功率大于探測器過載光功率時(shí)，F(xiàn)SO將會(huì)出現(xiàn)通訊誤碼，嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致通信鏈路中斷。接收端探測器接收光功率的計(jì)算公式為
0130]
0131]
>接收=P發(fā)射_ P插損_ p幾何衰減(2)
其中應(yīng)滿足P< Pa 條件，因此
0132] P發(fā)射_ p插損_ p幾何衰減〈r過載
0133]
0134]
所以Psst〈 P過載+ P翻+ P幾何衰減⑶
在上述不等式(3)中，參數(shù)Pas^Pfiig取值是確定的，因此也可以計(jì)算出P發(fā)射的最大值。
0135]根據(jù)公式(I)和不等式(3 )，可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下
0136]Pmax = P發(fā)射-P靈敏度_ P* _ P幾何衰減
0137]〈 P過載+ P插損+ P幾何衰減-P靈敏度_ P翻-P幾何衰減
0138]= P過載-P靈敏度
0139]通過增加空間衰減調(diào)解裝置，我們可以得出新的入射光功率計(jì)算公式
0140]P 接收=P
發(fā)射—R _ P插損—P幾何衰減
0141]其中R是圓形鍍膜衰減片204的衰減值，其取值范圍為OdB Rmax，Rmax為圓形鍍膜衰減片204的最大衰減值，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求而定。
0142]
0143]
0144]
0145]
0146]
0147]
0148]
0149]
而根據(jù)P接收< P過載條件，
p發(fā)射_R _ p插損_ p幾何衰減〈p過載所以P發(fā)射〈P過載+ R + P插損+ P幾何衰減
因此我們可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下
Pmax= P發(fā)射—P靈敏度_ P插損—P幾何衰減
<p過載+ R + P插損+ p幾何衰減—p靈敏度_ p插損—p幾何衰減
=P過載+ R _ P靈敏度〈P過載+ ^max " P靈敏度
通過上述公式，我們可以得出增加該裝置，可以有效的增加FSO系統(tǒng)冗余度，F(xiàn)SO系統(tǒng)冗余度不再受限于探測器的過載光功率和靈敏度。在發(fā)射激光器功率的最大范圍之內(nèi)，可以較容易的實(shí)現(xiàn)圓形鍍膜衰減片204的Rmax的增加。空間衰減調(diào)節(jié)裝置503，用于調(diào)節(jié)入射光的強(qiáng)度，接收單元501用于接收入射光并將入射光的功率信號反饋給控制單元502，以使得控制單元502獲取上述入射光強(qiáng)度信號并控制步進(jìn)電機(jī)203驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片204旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)增大或減小入射光功率的目的，從而實(shí)現(xiàn)Patss、P插損、Pλμ *三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題。[0151]該裝置由步進(jìn)電機(jī)203和一個(gè)圓形鍍膜衰減片204組成；圓形鍍膜衰減片204以圓心為中心呈扇形劃分10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)τ谌肷浼す馐p值不同，衰減值由OdB到最大衰減值順序遞增；步進(jìn)電機(jī)203可以進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，通過控制單元可以控制步進(jìn)電機(jī)203的旋轉(zhuǎn)角度；圓形鍍膜衰減片204可以跟隨步進(jìn)電機(jī)203轉(zhuǎn)動(dòng)； 該裝置位于接收探測器之前，入射光束通過圓形鍍膜衰減片204進(jìn)入探測器。控制單元通過探測器的反饋得到入射光功率強(qiáng)度，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)到合適的角度，電機(jī)帶動(dòng)圓形鍍膜衰減片204，使得圓形鍍膜衰減片204不同的衰減區(qū)域位于入射激光束位置，對探測器的入射激光給予一定量的衰減。通過增加上述裝置，我們可以得出新的入射光功率計(jì)算公式P 接收=P
發(fā)射_R _ P插損_ P幾何衰減其中R是圓形鍍膜衰減片204的衰減值，其取值范圍為OdB Rmax，Rmax為圓形鍍膜衰減片204的最大衰減值，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求而定。而根據(jù)P接收< P過載條件，P發(fā)射-R- P插損-P幾何衰減< P過載所以P發(fā)射〈P過載+R + P翻+ P幾何衰減因此我們可以得出FSO系統(tǒng)冗余度P的最大值如下P (max) = P發(fā)射-P靈敏度~ P翻-P幾何衰減〈 P過載+ R + P插損+ P Jiimm ~ P靈敏度_ P翻-P幾何衰減= Pas+ R P靈敏度〈P過載+ Rmax _ P靈敏度通過上述公式，我們可以得出增加該裝置，可以有效的增加FSO系統(tǒng)冗余度，F(xiàn)SO系統(tǒng)冗余度不再受限于探測器的過載光功率和靈敏度。在發(fā)射激光器功率的最大范圍之內(nèi)，可以較容易的實(shí)現(xiàn)圓形鍍膜衰減片204的Rmax的增加。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備，包括接收單元501接收入射光，控制單元502，用于接收入射光并將入射光的功率信號反饋給控制單元，以使得控制單元502獲取上述入射光強(qiáng)度信號并使得空間衰減調(diào)節(jié)裝置503調(diào)節(jié)入射光的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)增大或減小入射光功率的目的，從而實(shí)現(xiàn)、P*g、三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題。
權(quán)利要求1.一種用于無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括接收探測器，用于接收入射光；·單片機(jī)控制電路第一單元，用于判斷所述入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，若是，則向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形鍍膜衰減片向增大所述空間衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述入射光功率強(qiáng)度小于所述第一信號強(qiáng)度時(shí)，向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，以使得所述圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置；單片機(jī)控制電路第二單元，用于判斷所述入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片向減小所述空間衰減的方向旋轉(zhuǎn)，直至所述入射光功率強(qiáng)度大于所述第二信號強(qiáng)度時(shí)，向所述步進(jìn)電機(jī)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)指令，以使得所述圓形鍍膜衰減片保持在當(dāng)前位置，所述第一信號強(qiáng)度和第二信號強(qiáng)度是預(yù)先設(shè)置的入射光最大和最小強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)所述圓形鍍膜衰減片構(gòu)成空間衰減調(diào)節(jié)裝置，用于接收單片機(jī)控制電路發(fā)出的所述旋轉(zhuǎn)控制指令，以使得通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置后的入射光強(qiáng)度在預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述圓形鍍膜衰減片是以圓心為中心呈扇形劃分為10-15個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相對于所述入射光衰減值不同，并且衰減值由OdB到最大衰減值順序遞增。
4.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)是360°旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以增大所述空間衰減。
5.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述圓形鍍膜衰減片跟隨所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述單片機(jī)控制電路第一單元和單片機(jī)控制電路第二單元是判斷入射光強(qiáng)度是否大于或小于預(yù)先設(shè)置的第一信號強(qiáng)度或第二信號強(qiáng)度，根據(jù)判斷結(jié)果控制所述步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)到合適的角度，所述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述圓形鍍膜衰減片，使得所述圓形鍍膜衰減片不同的衰減區(qū)域位于入射激光束位置，對所述探測器接收到的入射激光給予一定量的衰減。
7.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述空間衰減調(diào)節(jié)裝置還包括傳感器，用于檢測衰減片零衰減位置，為所述控制單元控制部分提供初始位置信號。
8.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述空間衰減調(diào)節(jié)的設(shè)備中圓形鍍膜衰減片進(jìn)一步包括橢圓形區(qū)域衰減片或者線型衰減片。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例涉及通信領(lǐng)域，公開了一種無線光通信設(shè)備中空間衰減調(diào)解的設(shè)備，用于P靈敏度、P插損、P幾何衰減三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題。該設(shè)備包括接收探測器，用于接收入射光；單片機(jī)控制電路第一單元，用于判斷上述入射光功率強(qiáng)度是否大于第一信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置減小所述入射光功率強(qiáng)度；單片機(jī)控制電路第二單元，用于判斷上述入射光功率強(qiáng)度是否小于第二信號強(qiáng)度，若是，則通過空間衰減調(diào)節(jié)裝置增大上述入射光功率強(qiáng)度。本實(shí)用新型實(shí)施例可以在P靈敏度、P插損、P幾何衰減三個(gè)參數(shù)確定的前提條件下，來實(shí)現(xiàn)增大FSO系統(tǒng)冗余度的問題，從而使得FSO的工作可靠性得到了提高。
文檔編號H04B10/11GK202737871SQ20122032287
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者徐嚴(yán) 申請人:深圳市新岸通訊技術(shù)有限公司