CN210469330U - 一种四路集成rof射频光发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四路集成ROF射频光发射装置，包括：由隔断层从中部分为上下两层的壳体，封装在壳体上层的四路相互独立的射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件以及设置在壳体下层的激光器驱动电路；所述每一路射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件依次相连形成信号连接；所述每一路射频信号传输电路之间、光子封装组件之间、光通路组件之间均通过射频信号屏蔽腔体隔离；所述激光器驱动电路与四路光子封装组件电连接。本实用新型将独立四个发射装置集成在一个装置中，体积大大减小，使得ROF射频光传输系统的体积、重量都大幅减低，在同样大小的电路体积下可以用于更多路的ROF射频光传输应用，节省了空间，提高了系统集成度。

Description

一种四路集成ROF射频光发射装置

技术领域

本实用新型涉及射频技术领域，特别涉及一种高射频隔离度四路集成ROF射频光发射装置。

背景技术

ROF射频光发射机，已在无线通信、雷达等领域得到了广泛应用，射频光纤传输的解决方案是将射频微波信号调制到激光器上实现射频over光纤（ROF：Radio Over Fiber），通过光纤信号进行较远距离的传输。

当前已有的ROF光发射机都是基于单路的ROF光发射装置，在一个独立的结构壳体中封装一路激光器，一路射频信号输入后调制到光信号上经光纤传输，在ROF射频光发射机的应用中目前还未见到有一个结构壳体中封装集成多路射频及激光器的发射机专门装置。

在光纤通信领域中的SFP多路输出光模块中，比如100G的四路集成SFP光模块，使用了4路SFP相关标准定义的差分信号输入调制到四路激光信号上进行传输，但该SFP模块的四路差分信号相互间的信号隔离度性能较差，报道的资料看一般达到15dB左右，该性能是远远不能满足无线通信及雷达应用中ROF射频信号传输的隔离度要求的。

实用新型内容

针对上述存在的问题，提供了一种四路集成ROF射频光发射装置，在一个结构壳体中实现四路射频信号输入分别调制到四路激光器上传输，四路射频信号具有高的射频隔离度，满足无线通信和雷达信号ROF射频光传输性能要求。

本实用新型采用的技术方案如下：一种四路集成ROF射频光发射装置，包括：由隔断层从中部分为上下两层的壳体，封装在壳体上层的四路相互独立的射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件以及设置在壳体下层的激光器驱动电路；所述每一路射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件依次相连实现四路的射频信号调制到光信号上进行传输；所述每一路射频信号传输电路之间、光子封装组件之间、光通路组件之间均通过射频信号屏蔽腔体隔离；所述激光器驱动电路与光子封装组件相连，提供驱动电流；壳体上层为密封结构。

进一步的，所述每一路射频信号传输电路包括依次相连射频同轴接头、微带信号传输电路，所述射频同轴接头设置在壳体上层外部，为密封在壳体上层中的微带信号传输电路提供射频信号。

进一步的，所述每一路光子封装部件包括激光器芯片、光子封装基片，所述激光器芯片与微带信号传输电路相连，将微带信号传输电路传输的射频信号调制在光信号中，并由激光器芯片输出调制后光信号。

进一步的，所述每一路光通路组件包括依次相连的准直透镜、光隔离器、光聚焦透镜、光纤尾柄，所述光纤尾柄设置在壳体上层外部，实现壳体内外的光信号传输；所述准直透镜与激光器芯片的光输出端相连，激光器芯片输出的调制后的光信号通过准直透镜、光隔离器、光聚焦透镜后汇聚到光纤尾柄中进行对外传输。

进一步的，所述壳体上层中还设有半导体制冷器及设置在壳体下层与半导体制冷器相连的半导体制冷器驱动电路，所述半导体制冷器设置在激光器底部，为激光器提供合适的工作温度使激光器稳定工作。

进一步的，所述激光器驱动电路、半导体制冷器驱动电路均通过密封绝缘信号端子穿过所述隔断层与光子封装组件及半导体制冷器相连，实现四路激光器与半导体制冷器的驱动。

进一步的，所述壳体下层安装有PCB板，所述激光器驱动电路、半导体制冷器驱动电路均集成在PCB板上。

进一步的，所述四路集成ROF射频光发射装置还包括上盖板、下盖板；所述上盖板、下盖板分别与壳体上层、壳体下层形成密封结构；所述上盖板为不可拆卸盖板；所述下盖板为可拆卸盖板。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：采用本实用新型的四路集成ROF射频光发射装置，直接将原来的分立四个发射机变成了集成在一个装置中，体积大大减小，使得ROF射频光传输系统的体积、重量都大幅减低，在同样大小的电路体积下可以用于更多路的ROF射频光传输应用，节省了空间，提高了系统集成度，尤其在机载或者舰载等应用环境下，对于节省空间、提高集成度特别有价值。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的四路集成ROF射频光发射装置上层内部刨面图。

图3是本实用新型一实施例的四路集成ROF射频光发射装置下层内部刨面图。

附图标记：1-壳体，2-壳体上层，3-壳体下层，4-隔断层，5-密封绝缘信号端子，6-射频信号屏蔽腔体，7-射频信号传输电路，8-光子封装组件，9-光通路组件，10-半导体制冷器，11-射频同轴头，12-光纤尾柄，13-PCB电路板，14-上盖板，15-下盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1所示为本实用新型的四路集成ROF射频光发射装置结构示意图，其中包括壳体1，壳体由隔断层4从该壳体中部分隔为上下两层，上层2安装激光器组件包括：四路射频信号传输电路7、四路光子封装组件8、四路光通路组件9；下层3安装为上层激光器组件提供驱动电流的驱动电路组件。上下两层之间使用密封绝缘信号端子5穿过隔断层4，实现上下两层的信号连接。

如图2，示意了该四路集成ROF射频光发射装置上层刨面图，包括了四路依次相连射频信号传输电路7、光子封装组件8、光通路组9件，每一路相互独立、隔离。其中每一路：

射频信号传输电路7包括射频同轴头11、微带信号传输电路，射频同轴接头与微带信号传输电路连接，实现射频信号传输，壳体上安装的射频同轴头与壳体内部为密封状态。

光子封装组件8包括有光子封装基片、激光器芯片、背光探测器等，激光器芯片与射频信号传输电路连接，射频信号经微带信号传输电路后传输到激光器芯片上进行调制，实现ROF射频信号光调制，由激光器芯片输出调制后的光信号，所述激光器芯片、背光探测器封装在光子封装基片上。

光通路组件9包括准直透镜、光聚焦透镜、光隔离器、汇聚透镜、光纤尾柄12等，将光子封装组件中的激光器调制后的光信号准直聚焦后耦合进光纤中传输；其中光纤尾柄12设置在壳体外部，实现调制后的光信号输出。

半导体制冷器10，该半导体制冷器设置在激光器芯片底部，为激光器提供合适的工作温度使激光器稳定工作。

四路独立的射频信号通过射频同轴头11接入通过微带信号传输电路进行传输，射频信号经微带信号传输电路后传输到激光器上进行调制，实现ROF射频信号光调制，由激光器输出调制后的光信号，调制后的光信号经光通路组件进行准直聚焦处理后耦合进光纤中传输，通过光纤尾柄12对外输出。

每一路射频信号传输电路之间均通过射频信号屏蔽腔体7隔离，将四路射频信号传输电路隔离开来，保证每一路信号之间有高的隔离度满足射频信号传输抗干扰要求。

每一路光子封装组件之间、光通路组件之间同样均通过射频信号屏蔽腔体7进行隔离。

该四路集成ROF射频光发射装置还包括上盖板、下盖板，通过上盖板、下盖板实现对壳体上层与下层进行密封，其中对壳体的上层密封是在充氮环境下进行密封。

壳体上层的激光器组件安装完成后，通过上盖板14在充氮环境下对壳体上层进行密封。

如图3，示意了该四路集成ROF射频光发射装置下层刨面图，包括了驱动电路组件，包括了半导体制冷器驱动电路，激光器驱动电路，光发射机电源接入电路等，所述半导体制冷器驱动电路与壳体上层中的半导体制冷器连接，提供半导体制冷器驱动电流，所述激光器驱动电路为四路光子封装组件中激光器分别提供激光器偏置驱动电流。

其中，壳体下层的驱动电路通过穿过壳体中间的隔断层密封绝缘信号端子与半导体制冷器和激光器连接，进行信号传输。

壳体下层还安装有PCB电路板13，所述半导体制冷器驱动电路，激光器驱动电路，光发射机电源接入电路均集成在该电路板上，该电路板实现四路激光器的直流偏置驱动供电、实现TEC半导体制冷器的驱动供电、实现电源接入，PCB电路板上设有通孔与密封绝缘信号端子5连接，实现对激光器封装组件中的激光器、TEC半导体制冷器的驱动供电，此外，通过专门的穿心电容端子从壳体侧壁穿通接入电源供电到驱动电路板上。

通过采用本实用新型的四路集成ROF射频光发射装置，直接将原来的分立四个发射装置变成了集成在一个装置中，体积大大减小，使得ROF射频光传输系统的体积、重量都大幅减低，在同样大小的电路体积下可以用于更多路的ROF射频光传输应用，节省了空间，提高了系统集成度，尤其在机载或者舰载等应用环境下，对于节省空间、提高集成度特别有价值。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本实用新型权利要求保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，包括：由隔断层从中部分为上下两层的壳体，封装在壳体上层的四路相互独立的射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件，以及设置在壳体下层的激光器驱动电路；所述每一路射频信号传输电路、光子封装组件、光通路组件依次相连形成信号连接；所述每一路射频信号传输电路之间、光子封装组件之间、光通路组件之间均通过射频信号屏蔽腔体隔离；所述激光器驱动电路与四路光子封装组件电连接；所述壳体上层为密封结构。

2.根据权利要求1所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述每一路射频信号传输电路包括依次相连射频同轴接头、微带信号传输电路，所述射频同轴接头设置在壳体上层外部。

3.根据权利要求2所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述每一路光子封装部件包括激光器芯片，所述激光器芯片与微带信号传输电路信号连接。

4.根据权利要求3所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述每一路光通路组件包括依次相连的准直透镜、光隔离器、光聚焦透镜、光纤尾柄，所述光纤尾柄设置在壳体上层外部；所述准直透镜与激光器输出端相连。

5.根据权利要求4所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述壳体上层中还设有半导体制冷器及设置在壳体下层与半导体制冷器相连的半导体制冷器驱动电路，所述半导体制冷器设置在激光器底部。

6.根据权利要求5所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述激光器驱动电路、半导体制冷器驱动电路均通过密封绝缘信号端子穿过所述隔断层与光子封装组件及半导体制冷器相连。

7.根据权利要求6所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，所述壳体下层还设有PCB板，所述激光器驱动电路、半导体制冷器驱动电路均集成在PCB板上。

8.根据权利要求1所述的四路集成ROF射频光发射装置，其特征在于，还包括上盖板、下盖板；所述上盖板、下盖板分别与壳体上层、壳体下层形成密封结构；所述上盖板为不可拆卸盖板；所述下盖板为可拆卸盖板。

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