CN206149276U - 光切换开关射频功率检波电路 - Google Patents

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何川
张高松
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Abstract

本实用新型涉及光切换开关的射频功率检测领域，提供一种光切换开关射频功率检波电路，其包括光电转换模块、第一射频功率放大模块、自动增益控制模块、第二射频功率放大模块、信号检测模块和控制模块。本实用新型提出的技术方案实现了光切换开关对射频链路的监测并能够根据射频信号的异常自动切换。另外，本实用新型方案不仅可以运用于光切换开关，还可以用于工程施工用的频率计、生产用的光衰减器等。

Description

光切换开关射频功率检波电路
技术领域
本实用新型属于光切换开关的射频功率检测领域，特别涉及一种光切换开关射频功率检波电路。
背景技术
目前，光切换开关，也称光切换器，光备份切换开关，是光纤通信系统中重要的设备，主要用于两路或多路光信号的备份切换，如在主路光通道出现故障时自动切换至备份通道，保证系统的正常不间断运行。广泛应用于电视台机房。
光开关在光网络中起到十分重要的作用，它不仅构成了波分复用网络中关键设备的交换核心，本身也是光网络中的关键器件。随着光传送网技术的发展，新型的光开关技术不断出现。同时，原有的光开关技术性能不断地改进。随着光传送网向超高速、超大容量的方向发展，网络的生存能力、网络的保护倒换和恢复问题成为网络关键问题，而光开关在光层的保护倒换对业务的保护和恢复起到了更为重要的作用。
射频功率是表征射频信号特性的一个重要参数。近年来随着光通信技术的迅速发展，准确测量光通信系统中发射机与接收机的功率已成为关键技术之一，功率检测在功率控制中，特别是保护链路中发射机和接收机长时间正常运行意义重大。
测量射频功率目前有四种方法，包括利用二极管检测功率法、等效热功耗检测法、真有效值/直流转换检测功率发、对数放大检测功率法等。上述四种方法各有优缺点，其中二极管检测电路以平均值为响应的，等效热功耗检测法尽管实现电路非常简单但在实际运用中很难实现。目前，市场上的光切换开关只具有光功率检测电路，没有射频功率检测电路，在系统运用中如果射频链路有故障，光切换开关就对系统起不到实质性的保护和恢复作用。另外，在光切换开关上分给光功率和射频功率检测的信号只有1％，现有技术很难实现如此低的射频信号的检测。
实用新型内容
【要解决的技术问题】
本实用新型的目的是提供一种光切换开关射频功率检波电路，以至少解决以上技术问题之一。
【技术方案】
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
本实用新型涉及一种光切换开关射频功率检波电路，包括光电转换模块、第一射频功率放大模块、自动增益控制模块、第二射频功率放大模块、信号检测模块和控制模块，所述光电转换模块的输出端与第一射频功率放大模块的输入端连接，所述第一射频功率放大模块的输出端与自动增益控制模块的输入端连接，所述自动增益控制模块的输出端与第二射频功率放大模块的输入端连接，所述自动增益控制模块的控制端分别与控制模块、信号检测模块连接，所述信号检测模块分别与控制模块和第二射频功率放大模块的输出端连接。
作为一种优选的实施方式，所述信号检测模块包含输入光功率检测单元和输出射频信号功率检测单元。
作为另一种优选的实施方式，所述输入光功率检测单元由单运放电路实现。
作为另一种优选的实施方式，所述输出射频信号功率检测单元采用HMC6023芯片实现。
作为另一种优选的实施方式，所述第一射频功率放大模块和第二射频功率放大模块均采用MA-COM公司的MAAM-009633芯片实现。
作为另一种优选的实施方式，所述自动增益控制模块采用SKYWORKS公司的SMP1307-027芯片实现。
作为另一种优选的实施方式，所述控制模块为ARM微控制器。
【有益效果】
本实用新型提出的技术方案具有以下有益效果：
本实用新型通过对低光功率(-10dBm)射频信号的检测，实现了光切换开关对射频链路的监测并能够根据射频信号的异常自动切换。另外，本实用新型方案不仅可以运用于光切换开关，还可以用于工程施工用的频率计、生产用的光衰减器等。工程施工时，通过本实用新型提供的光切换开关射频功率检波电路，可以在不降低主路光信号的情况下对工程链路实时检测，以判定链路的问题类型为光信号问题还是射频信号问题。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一提供的光切换开关射频功率检波电路的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的具体实施方式进行清楚、完整的描述。
图1为本实用新型实施例一提供的光切换开关射频功率检波电路的原理图。如图1所示，该光切换开关射频功率检波电路包括光电转换模块1、射频功率放大模块2、自动增益控制模块3、射频功率放大模块4、信号检测模块5和控制模块6，光电转换模块1的输出端与射频功率放大模块2的输入端连接，射频功率放大模块2的输出端与自动增益控制模块3的输入端连接，自动增益控制模块3的输出端与射频功率放大模块4的输入端连接，自动增益控制模块3的控制端分别与控制模块6、信号检测模块5连接，信号检测模块5分别与控制模块6和射频功率放大模块4的输出端连接。本实施例通过光电转换模块1把光信号转换为射频信号，射频信号通过射频功率放大模块2放大后进入自动增益控制模块3，再经过射频功率放大模块4放大处理，进入信号检测模块5，信号检测模块5将检测到的电压输出至控制模块6，对当前的射频功率值进行显示。
本实施例中，光电转换模块1选用九州光电有限公司的优质探测器(PD)JZPIP-FC/APC-2-A，接收光功率的范围是-30～10dBm，接收的光波长范围是1270～1600nm，能保证良好的性能指标。
本实施例中，信号检测模块5包含输入光功率检测单元和输出射频信号功率检测单元。具体地，输入光功率检测单元由单运放电路实现，检测光电转换模块1的PD在不同光功率时的不同电压VP，再根据公式10lg[(VP+0.05)/0.85]dBm计算得出；输出射频信号功率检测单元采用HMC6023芯片实现，并根据公式(Vp-0.48)/0.0173-50+108(dBuV)计算得出。
本实施例中，射频功率放大模块2和射频功率放大模块4均采用MA-COM公司的MAAM-009633芯片实现，通过该芯片实现5MHz～2000MHz宽频带范围内的射频放大，其典型增益是17dB，外围电路简单，性能指标好，载噪比C/N大于35dB，互调失真大于40dB。采用+5V供电，功耗大约为0.6W,发热量小，易于散热。
本实施例中，自动增益控制模块3采用SKYWORKS公司的实现。SMP1307-027芯片能够保证光功率在很宽的范围内变化时对射频功率进行自动增益控制。
本实施例中，控制模块6为ARM微控制器，具体地，本实施例采用意法半导体公司生产的基于ARM公司CORTEX-M3内核的32位低成本微控制器STM32F101V8T6，它采用了高性能的处理器结构，使用简洁高效的Thumd-2指令集，该控制器集成了丰富的外设：包括2个16位定时器，2个SPI接口，2个I2C接口，3个USART，16个12位A/D转换通道等，并带有8M内部晶振，使外围设计大大简化，稳定可靠。
从以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过对低光功率(-10dBm)射频信号的检测，实现了光切换开关对射频链路的监测并能够根据射频信号的异常自动切换。另外，本实用新型方案不仅可以运用于光切换开关，还可以用于工程施工用的频率计、生产用的光衰减器等。工程施工时，通过本实用新型提供的光切换开关射频功率检波电路，可以在不降低主路光信号的情况下对工程链路实时检测，以判定链路的问题类型为光信号问题还是射频信号问题。
需要说明，以上描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，也不是对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种光切换开关射频功率检波电路，其特征在于包括光电转换模块、第一射频功率放大模块、自动增益控制模块、第二射频功率放大模块、信号检测模块和控制模块，所述光电转换模块的输出端与第一射频功率放大模块的输入端连接，所述第一射频功率放大模块的输出端与自动增益控制模块的输入端连接，所述自动增益控制模块的输出端与第二射频功率放大模块的输入端连接，所述自动增益控制模块的控制端分别与控制模块、信号检测模块连接，所述信号检测模块分别与控制模块和第二射频功率放大模块的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述信号检测模块包含输入光功率检测单元和输出射频信号功率检测单元。
3.根据权利要求2所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述输入光功率检测单元由单运放电路实现。
4.根据权利要求2所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述输出射频信号功率检测单元采用HMC6023芯片实现。
5.根据权利要求1所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述第一射频功率放大模块和第二射频功率放大模块均采用MA-COM公司的MAAM-009633芯片实现。
6.根据权利要求1所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述自动增益控制模块采用SKYWORKS公司的SMP1307-027芯片实现。
7.根据权利要求1所述的光切换开关射频功率检波电路，其特征在于所述控制模块为ARM微控制器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107483107A (zh) * 2017-08-09 2017-12-15 四川九州电子科技股份有限公司 带射频功率检测的光切换开关
CN113098083A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 上海博昂电气有限公司 无线电磁波恒功率发射充电装置

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