CN212324104U - 一种射频光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种射频光模块，包括：数字激光器用于接收经自动增益控制电路放大的当前周期的射频输入信号，并将射频输入信号转换为光信号；第一光电探测器用于接收数字激光器转换出的光信号，并将光信号转换为电信号反馈至自动增益控制电路；第二光电探测器用于接收数字激光器转换出的光信号，并将光信号转换为射频输出信号；自动增益控制电路用于接收第一光电探测器反馈的电信号，根据第一光电探测器反馈的电信号，生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号，并根据增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；供电电路为自动增益控制电路和数字激光器供电。本实用新型可以以较低的成本实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及光载射频传输技术领域，更具体地，涉及一种射频光模块。
背景技术
光纤通信(Optical Fiber Communications)是现代通信的主要支柱之一，在现代无线通信网中起着举足轻重的作用，是世界新技术革命的重要标志，也是信息社会各种信息的重要传送工具。普通单模光纤的传输损耗≤0.2dB/km，利用光纤通信体积小、重量轻、传输损耗低、传输带宽高和抗干扰能力及保密性能强等优点，将光纤通信与射频传输系统相结合的光载射频传输技术在无线通信以及军事雷达系统等领域得到了广泛的应用。
然而，现有在光载射频传输(Radio over Fiber，ROF)中使用的模拟激光器组件价格高昂，使得这一技术难以在4G及5G光纤分布式通信中得以广泛应用。而现有的数字光模块的传输功耗是十分大的。故，如何降低ROF的成本成为4G及5G通信大带宽、小体积、高效率、低成本的无线通信系统亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种射频光模块，采用低成本数字激光器配合自动增益控制电路可以获得与高成本的模拟激光器一样的性能，从而大大降低射频光模块的成本。
本实用新型采取的技术方案是：
一种射频光模块，包括数字激光器、第一光电探测器、第二光电探测器、自动增益控制电路和供电电路；
所述数字激光器，用于接收经所述自动增益控制电路放大的当前周期的射频输入信号，并将射频输入信号转换为光信号；
所述第一光电探测器，用于接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为电信号反馈至所述自动增益控制电路；
所述第二光电探测器，用于接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号；
所述自动增益控制电路，用于接收所述第一光电探测器反馈的电信号，根据所述第一光电探测器反馈的电信号，生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号，并根据所述增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
所述供电电路，用于为所述自动增益控制电路和所述数字激光器供电。
在当前周期中，经自动增益控制电路放大后的射频输入信号进入数字激光器中转换为光信号，通过第一光电探测器和第二光电探测器接收数字激光器转换出的光信号。第二光电探测器将其所接收的数字激光器转换出的光信号再转换为射频输出信号。第一光电探测器将其所接收的数字激光器转换出的光信号，转换为电信号并反馈给自动增益控制电路，自动增益控制电路根据第一光电探测器所反馈的电信号大小，确定对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成增益控制信号以控制对下一周期的射频输入信号的放大增益。在下一周期中，自动增益控制电路根据增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大，放大后的射频输入信号再通过数字激光器转换为光信号，通过第一光电探测器和第二光电探测器继续接收数字激光器转换出的光信号。
数字激光器是与模拟激光器原理及工艺相似的较低成本激光器组件，其成本约是模拟激光器的十分之一，配合自动增益控制电路可以获得与模拟激光器一样的性能，激光器作为占据射频光模块主要成本的部分，由此可以大大降低传统射频光模块的成本，同时与传统的数字光模块相比，通过反馈机制进行自动增益调节可以进一步降低功耗。
通过第一光电探测器和自动增益控制电路，可以根据输入到第一光电探测器中的不同光功率调节射频输入信号的放大增益，保障进入到数字激光器中的射频输入信号大小在一个信噪比较好的范围，实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
进一步地，所述自动增益控制电路包括检波器、第一微处理器和可控增益放大管；
所述检波器，与所述第一光电探测器连接，接收所述第一光电探测器反馈的电信号，输出电平信号；
所述第一微处理器，分别与所述检波器和所述可控增益放大管连接，用于接收所述检波器输出的电平信号，并根据电平信号生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号发送至所述可控增益放大管；
所述可控增益放大管，用于根据所述第一微处理器所发送的增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
所述供电电路，用于为所述第一微处理器和所述可控增益放大管供电。
通过检波器可以从第一光电探测器反馈的电信号中检出可以用于在第一微处理器进行比较判断的电平信号，通过第一微处理器可以根据检波器所检出的电平信号确定可控增益放大管的增益，向可控增益放大管发送降低或者提高增益的控制信号，使得可控增益放大管可以对下一周期的射频输入信号在所确定的增益下进行放大，放大后的射频输入信号再进入数字激光器中，从而实现在下一周期的射频输入信号进入数字激光器之前，根据第一光电探测器反馈的电信号对下一周期的射频输入信号进行放大增益的控制。
进一步地，所述射频光模块还包括温度采集器、第二微处理器；
所述温度采集器，用于采集所述数字激光器的温度；
所述第二微处理器，分别与所述温度采集器和所述供电电路连接，用于接收所述温度采集器所采集的所述数字激光器的温度，并根据所述数字激光器的温度生成电流控制信号发送至所述供电电路；
所述供电电路，用于根据所述第二微处理器发送的电流控制信号调节为所述数字激光器供电的供电电流值。
温度采集器可以实时读取数字激光器的温度值并反馈给第二微处理器，第二微处理器可以根据温度采集器所采集的数字激光器的温度确定供电电路为数字激光器提供的驱动电流值。根据数字激光器的温度实时调整供电电路为数字激光器提供的驱动电流值，可以使得数字激光器的温度变化时，数字激光器也具有稳定的输出光功率。
进一步地，所述数字激光器的输入阻抗匹配为50欧姆。
将数字激光器的的输入阻抗进行50欧姆阻抗匹配，可以使得经过自动增益控制电路后的射频输入信号以最高效率进入数字激光器。
进一步地，所述第二光电探测器的输出阻抗匹配为50欧姆。
对第二光电探测器的输出阻抗进行50欧姆阻抗匹配，可以使得第二光电探测器输出射频输出信号的效率最高。
进一步地，所述第二光电探测器，具体用于通过光纤接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号。
进一步地，所述数字激光器、所述自动增益控制电路和所述第二光电探测器的工作频段覆盖sub6G射频频段。
数字激光器、第一光电探测器、第二光电探测器和自动增益控制电路的工作频段可覆盖至sub6G频段(450MHz-6000MHz的6G以下频段)，使得本实用新型所提供的射频光模块可以满足在sub6G频段内的射频信号拉远传输。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)采用在数字光模块中大量使用的低成本数字激光器，其成本约是模拟激光器的十分之一，配合自动增益控制电路中的检波器、第一微处理器、可控增益放大管和温度采集器、第二微处理器，可以获得与模拟激光器一样的性能，大大降低了传统射频光模块的成本。
(2)根据第一光电探测器中所接收的不同光功率调节射频输入信号的放大增益，可以使得进入数字激光器中的射频输入信号保持在一个功率范围，保持一个较好的信噪比水平，实现低噪声、高信噪比的射频光模块，而且与数字光模块传输方案相比较也可以进一步降低功耗。
(3)通过温度采集器采集数字激光器的温度，再通过第二微处理器根据所采集的温度使得供电电路为数字激光器提供适当的偏置电流大小，从而保证数字激光器在温度变化时依然工作在较好的偏置区域，在温度变化时仍然具有稳定的输出光功率。
附图说明
图1为本实用新型中的一个射频光模块示意图。
图2为本实用新型中的数字激光器输入阻抗匹配示意图。
图3为本实用新型中的第二光电探测器输出阻抗匹配示意图。
图4为本实用新型中的另一个射频光模块示意图。
图5为本实用新型中的数字激光器温度与数字激光器驱动电流值的对应曲线。
图6为本实用新型中的射频光模块应用于4G LTE信号传输的性能示意图。
图7为本实用新型中的另一个射频光模块示意图。
具体实施方式
本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种射频光模块，包括数字激光器10、第一光电探测器20、第二光电探测器30、自动增益控制电路40和供电电路50；
数字激光器10，用于接收经自动增益控制电路40放大的当前周期的射频输入信号，并将射频输入信号转换为光信号；
第一光电探测器20，用于接收数字激光器10转换出的光信号，并将光信号转换为电信号反馈至自动增益控制电路40；
第二光电探测器30，用于接收数字激光器10转换出的光信号，并将光信号转换为射频输出信号；
自动增益控制电路40，用于接收第一光电探测器20反馈的电信号，根据第一光电探测器20反馈的电信号，生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号，根据增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
供电电路50，用于为自动增益控制电路40和数字激光器10供电。
在当前周期中，经自动增益控制电路40放大后的射频输入信号进入数字激光器10中转换为光信号，通过第一光电探测器20和第二光电探测器30接收数字激光器10转换出的光信号。第二光电探测器30将其所接收的数字激光器10转换出的光信号再转换为射频输出信号，射频输出信号可以继续进入到其它射频器件进行变频、滤波、放大等。第一光电探测器20将其所接收的数字激光器10转换出的光信号，转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40，自动增益控制电路40根据第一光电探测器20所反馈的电信号大小，确定对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成增益控制信号以控制对下一周期的射频输入信号的放大增益。在下一周期中，自动增益控制电路40根据增益控制信号对射频输入信号进行放大，放大后的射频输入信号再通过数字激光器10转换为光信号，通过第一光电探测器20和第二光电探测器30继续接收数字激光器10转换出的光信号。
当第一光电探测器20反馈给自动增益控制电路40的电信号较大，则自动增益控制电路40可以适当地减小对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成降低对下一周期的射频输入信号的放大增益的控制信号；当第二光电探测器30反馈给自动增益控制电路40的电信号较小，则自动增益控制电路40可以适当地增大对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成增大对下一周期的射频输入信号的放大增益的控制信号。
数字激光器10是与模拟激光器原理及工艺相似的较低成本激光器组件，其成本约是模拟激光器的十分之一，配合自动增益控制电路40可以获得与模拟激光器一样的性能，激光器作为占据射频光模块主要成本的部分，由此可以大大降低传统射频光模块的成本，同时与传统的数字光模块相比，通过反馈机制进行自动增益调节可以进一步降低功耗。
通过第一光电探测器20和自动增益控制电路40，可以根据输入到第一光电探测器20中的不同光功率调节射频输入信号的放大增益，保障进入到数字激光器10中的射频输入信号大小在一个信噪比较好的范围，实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
具体地，射频信号入口连接自动增益控制电路40的信号输入端，自动增益控制电路40的信号输出端连接激光器的射频信号输入端，第一光电探测器20的信号接收端和第二光电探测器30的信号接收端分别耦合激光器的光信号输出端，接收激光器转换出的光信号，第一光电探测器20的信号输出端连接自动增益控制电路40，第二光电探测器30的信号输出端连接射频信号出口。
第一光电探测器20可以仅接收数字激光器10转换出的部分光信号，将接收到的部分光信号转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40；也可以接收数字激光器10转换出的全部光信号，将接收到的全部光信号转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40。
第二光电探测器30可以通过光纤接收数字激光器10转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号。数字激光器10、第二光电探测器30及光纤的接口可以为LC接头。
数字激光器10可以采用10G数字光模块中使用的激光器，为获得较大的光功率，激光器类型可以为分布式反馈激光器(Distributed Feedback Laser，DFB激光器)。第一光电探测器20和/或第二光电探测器30可以为射频光电二极管。数字激光器10、第一光电探测器20、第二光电探测器30和自动增益控制电路40的工作频段可覆盖至sub6G频段(450MHz-6000MHz的6G以下频段)，使得本实施例所提供的射频光模块可以满足在sub6G频段内的射频信号拉远传输。供电电路50为数字激光器10提供最佳的偏置工作点电流，在本实施例中是在常温下为数字激光器10提供50mA直流偏置点。供电电路50还为自动增益控制电路40提供电源。
如图2所示，数字激光器10的输入阻抗可以匹配为50欧姆。将数字激光器10的标称阻抗和标准50欧姆阻抗进行匹配，可以使得经过自动增益控制电路40后的射频输入信号以最高效率进入数字激光器10。
如图3所示，第二光电探测器30的输出阻抗可以匹配为50欧姆。对第二光电探测器30的输出阻抗进行50欧姆阻抗匹配，可以使得第二光电探测器30输出射频输出信号的效率最高。
自动增益控制电路40可以包括检波器41、第一微处理器42和可控增益放大管43；
检波器41，与第一光电探测器20连接，接收第一光电探测器20反馈的电信号，输出电平信号；
第一微处理器42，分别与检波器41和可控增益放大管43连接，用于接收检波器41输出的电平信号，并根据电平信号生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号发送至所述可控增益放大管43；
可控增益放大管43，用于根据第一微处理器42所发送的增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
供电电路50，用于为第一微处理器42和可控增益放大管43供电。
具体地，第一光电探测器20接收数字激光器10转换出的光信号，将光信号转换为电信号并反馈给检波器41，检波器41对第一光电探测器20的电信号进行检测并输出电平信号，第一微处理器42可以根据检波器41所输出的电平信号与预设的门限进行比较。当电平信号的大小超过预设的高门限时，第一微处理器42可以向可控增益放大管43发送降低增益的控制信号，使得可控增益放大管43对下一周期的射频输入信号进行放大的增益降低，进入到数字激光器10中的射频输入信号会相应减小；当电平信号的大小不超过预设的低门限时，第一微处理器42可以向可控增益放大管43发送提高增益的控制信号，使得可控增益放大管43对下一周期的射频输入信号进行放大的增益提高，进入到数字激光器10的射频输入信号会相应增大。由此可以使得进入到数字激光器10中的射频输入信号保持在一个功率范围，保持一个较好的信噪比水平。预设的高门限和预设的低门限可以由不同射频输入信号输入功率及射频输出信号检测功率下的信噪比数据而定。
检波器41、第一微处理器42和可控增益放大管43的工作频段可以覆盖至sub6G射频频段，可控增益放大管43的增益调节范围可以为0dB～30dB。
通过检波器41可以从第一光电探测器20反馈的电信号中检出可以用于在第一微处理器42进行比较判断的电平信号，通过第一微处理器42可以根据检波器41所检出的电平信号确定可控增益放大管43的增益，向可控增益放大管43发送降低或者提高增益的控制信号，使得可控增益放大管43可以对下一周期的射频输入信号在所确定的增益下进行放大，放大后的下一周期射频输入信号再进入数字激光器10中，从而实现在射频输入信号进入数字激光器10之前，根据第一光电探测器20反馈的电信号对射频输入信号进行放大增益的控制。
如图4所示，射频光模块还包括温度采集器61、第二微处理器62；
温度采集器61，用于采集数字激光器10的温度，具体地可以设置在数字激光器10旁；
第二微处理器62，分别与温度采集器61和供电电路50连接，用于接收温度采集器61所采集的数字激光器10的温度，并根据数字激光器10的温度生成电流控制信号发送至供电电路50；
供电电路50，用于根据第二微处理器62发送的电流控制信号调节为数字激光器10供电的供电电流值。
具体地，供电电路50是可控电流的供电电路，温度采集器61可以实时读取数字激光器10的温度值并反馈给第二微处理器62，第二微处理器62可以根据温度采集器61所采集的数字激光器10的温度确定供电电路50为数字激光器10提供的驱动电流值，生成电流控制信号发送至供电电路50，以使供电电路50调节为数字激光器10供电的供电电流值。先预设温度与驱动电流值的对应关系，如图5所示为本实施例预设的数字激光器10温度与数字激光器10驱动电流的对应曲线，横坐标为数字激光器10温度，纵坐标为数字激光器10驱动电流。第二微处理器62可以根据预设温度与驱动电流值的对应关系，得到温度采集器61所采集到的数字激光器10的温度对应的驱动电流值，发送电流控制信号至供电电路50，使得供电电路50为数字激光器10提供对应的驱动电流值。预设温度与驱动电流值的对应关系可以由多个样本在不同温度下调试驱动电流值观察射频输出信号的质量而来。
根据数字激光器10的温度实时调整供电电路50为数字激光器10提供的驱动电流值，可以使得数字激光器10的温度变化时，数字激光器10也具有稳定的输出光功率。
第一微处理器42、第二微处理器62可以为单片机，如MSP430F104VE等。
如图6所示，为本实施例所提供的射频光模块应用在4G LTE信号传输中，所输出的射频输出信号的解调情况。
采用低成本数字激光器10以及采用低成本驱动芯片实现的第一微处理器42、第二微处理器62、温度采集器61和供电电路50，可以减小射频光模块的体积及成本，以较低的成本实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
实施例2
本实施例提供一种射频光模块，与实施例1不同的地方在于第一微处理器42和第二微处理器62可以为同一个微处理器70或集成在一个微处理器70，微处理器70可以为单片机，如MSP430F104VE芯片等。
如图7所示，本实施例所提供的射频光模块包括数字激光器10、第一光电探测器20、第二光电探测器30、自动增益控制电路40和供电电路50；
数字激光器10，用于接收经自动增益控制电路40放大的当前周期的射频输入信号，并将射频输入信号转换为光信号；
第一光电探测器20，用于接收数字激光器10转换出的光信号，并将光信号转换为电信号反馈至自动增益控制电路40；
第二光电探测器30，用于接收数字激光器10转换出的光信号，并将光信号转换为射频输出信号；
自动增益控制电路40，用于接收第一光电探测器20反馈的电信号，根据第一光电探测器20反馈的电信号，生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号，根据增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
供电电路50，用于为自动增益控制电路40和数字激光器10供电。
在当前周期中，经自动增益控制电路40放大后的射频输入信号进入数字激光器10中转换为光信号，通过第一光电探测器20和第二光电探测器30接收数字激光器10转换出的光信号。第二光电探测器30将其所接收的数字激光器10转换出的光信号再转换为射频输出信号，射频输出信号可以继续进入到其它射频器件进行变频、滤波、放大等。第一光电探测器20将其所接收的数字激光器10转换出的光信号，转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40，自动增益控制电路40根据第一光电探测器20所反馈的电信号大小，确定对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成增益控制信号以控制对下一周期的射频输入信号的放大增益。在下一周期中，自动增益控制电路40根据增益控制信号对射频输入信号进行放大，放大后的射频输入信号再通过数字激光器10转换为光信号，通过第一光电探测器20和第二光电探测器30继续接收数字激光器10转换出的光信号。
当第一光电探测器20反馈给自动增益控制电路40的电信号较大，则自动增益控制电路40可以适当地减小对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成降低对下一周期的射频输入信号的放大增益的控制信号；当第二光电探测器30反馈给自动增益控制电路40的电信号较小，则自动增益控制电路40可以适当地增大对下一周期的射频输入信号进行放大的增益，生成增大对下一周期的射频输入信号的放大增益的控制信号。
数字激光器10是与模拟激光器原理及工艺相似的较低成本激光器组件，其成本约是模拟激光器的十分之一，配合自动增益控制电路40可以获得与模拟激光器一样的性能，激光器作为占据射频光模块主要成本的部分，由此可以大大降低传统射频光模块的成本，同时与传统的数字光模块相比，通过反馈机制进行自动增益调节可以进一步降低功耗。
通过第一光电探测器20和自动增益控制电路40，可以根据输入到第一光电探测器20中的不同光功率调节射频输入信号的放大增益，保障进入到数字激光器10中的信号大小在一个信噪比较好的范围，实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
具体地，射频信号入口连接自动增益控制电路40的信号输入端，自动增益控制电路40的信号输出端连接激光器的射频信号输入端，第一光电探测器20的信号接收端和第二光电探测器30的信号接收端分别耦合激光器的光信号输出端，接收激光器转换出的光信号，第一光电探测器20的信号输出端连接自动增益控制电路40，第二光电探测器30的信号输出端连接射频信号出口。
第一光电探测器20可以仅接收数字激光器10转换出的部分光信号，将接收到的部分光信号转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40，也可以接收数字激光器10转换出的全部光信号，将接收到的全部光信号转换为电信号并反馈给自动增益控制电路40。
第二光电探测器30可以通过光纤接收数字激光器10转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号。数字激光器10、第二光电探测器30及光纤的接口可以为LC接头。
数字激光器10可以采用10G数字光模块中使用的激光器，为获得较大的光功率，激光器类型可以为分布式反馈激光器(Distributed Feedback Laser，DFB激光器)。第一光电探测器20和/或第二光电探测器30可以为射频光电二极管。数字激光器10、第一光电探测器20、第二光电探测器30和自动增益控制电路40的工作频段可覆盖至sub6G频段(450MHz-6000MHz的6G以下频段)，使得本实施例所提供的射频光模块可以满足在sub6G频段内的射频信号拉远传输。供电电路50为数字激光器10提供最佳的偏置工作点电流，在本实施例中是在常温下为数字激光器10提供50mA直流偏置点。供电电路50还为自动增益控制电路40提供电源。
如图2所示，数字激光器10的输入阻抗可以匹配为50欧姆。将数字激光器10的标称阻抗和标准50欧姆阻抗进行匹配，可以使得经过自动增益控制电路40后的射频输入信号以最高效率进入数字激光器10。
如图3所示，第二光电探测器30的输出阻抗可以匹配为50欧姆。对第二光电探测器30的输出阻抗进行50欧姆阻抗匹配，可以使得第二光电探测器30输出射频输出信号的效率最高。
射频光模块还包括微处理器70，自动增益控制电路40可以包括检波器41和可控增益放大管43；
检波器41，与第一光电探测器20连接，接收第一光电探测器20反馈的电信号，输出电平信号；
微处理器70，分别与检波器41和可控增益放大管43连接，用于接收检波器41输出的电平信号，并根据电平信号生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号发送至所述可控增益放大管43；
可控增益放大管43，用于根据第一微处理器70所发送的增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
供电电路50，用于为微处理器70和可控增益放大管43供电。
具体地，第一光电探测器20接收数字激光器10转换出的光信号，将光信号转换为电信号并反馈给检波器41，检波器41对第一光电探测器20的电信号进行检测并输出电平信号，微处理器70可以根据检波器41所输出的电平信号与预设的门限进行比较。当电平信号的大小超过预设的高门限时，微处理器70可以向可控增益放大管43发送降低增益的控制信号，使得可控增益放大管43对下一周期的射频输入信号进行放大的增益降低，进入到数字激光器10中的射频输入信号会相应减小；当电平信号的大小不超过预设的低门限时，微处理器70可以向可控增益放大管43发送提高增益的控制信号，使得可控增益放大管43对下一周期的射频输入信号进行放大的增益提高，进入到数字激光器10的射频输入信号会相应增大。由此可以使得进入到数字激光器10中的射频输入信号保持在一个功率范围，保持一个较好的信噪比水平。预设的高门限和预设的低门限可以由不同射频输入信号输入功率及射频输出信号检测功率下的信噪比数据而定。
检波器41、第一微处理器42和可控增益放大管43的工作频段可以为sub6G射频频段，可控增益放大管43的增益调节范围可以为0dB～30dB。
通过检波器41可以从第一光电探测器20反馈的电信号中检出可以用于在微处理器70进行比较判断的电平信号，通过微处理器70可以根据检波器41所检出的电平信号确定可控增益放大管43的增益，向可控增益放大管43发送降低或者提高增益的控制信号，使得可控增益放大管43可以对下一周期的射频输入信号在所确定的增益下进行放大，放大后的下一周期射频输入信号再进入数字激光器10中，从而实现在射频输入信号进入数字激光器10之前，根据第一光电探测器20反馈的电信号对射频输入信号进行放大增益的控制。
如图4所示，射频光模块还包括温度采集器61；
温度采集器61，设置在数字激光器10旁，用于采集数字激光器10的温度；
微处理器70，还分别与温度采集器61和供电电路50连接，用于接收温度采集器61所采集的数字激光器10的温度，并根据数字激光器10的温度生成电流控制信号发送至所述供电电路；
供电电路50，用于根据第二微处理器62发送的电流控制信号调节为数字激光器10供电的供电电流值。
具体地，供电电路50是可控电流的供电电路，温度采集器61可以实时读取数字激光器10的温度值并反馈给微处理器70，微处理器70可以根据温度采集器61所采集的数字激光器10的温度确定供电电路50为数字激光器10提供的驱动电流值，生成电流控制信号发送至供电电路50，以使供电电路50调节为数字激光器10供电的供电电流值。先预设温度与驱动电流值的对应关系，如图5所示为本实施例预设的数字激光器10温度与数字激光器10驱动电流的对应曲线，横坐标为数字激光器10温度，纵坐标为数字激光器10驱动电流。微处理器70可以根据预设温度与驱动电流值的对应关系，得到温度采集器61所采集到的数字激光器10的温度对应的驱动电流值，发送电流控制信号至供电电路50，使得供电电路50为数字激光器10提供对应的驱动电流值。预设温度与驱动电流值的对应关系可以由多个样本在不同温度下调试驱动电流值观察射频输出信号的质量而来。
根据数字激光器10的温度实时调整供电电路50为数字激光器10提供的驱动电流值，可以使得数字激光器10的温度变化时，数字激光器10也具有稳定的输出光功率。
如图6所示，为本实施例所提供的射频光模块应用在4G LTE信号传输中，所输出的射频输出信号的解调情况。
采用低成本数字激光器10以及采用低成本驱动芯片实现的微处理器70、温度采集器61和供电电路50，可以减小射频光模块的体积及成本，以较低的成本实现低噪声、高信噪比的射频光模块。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种射频光模块，其特征在于，包括数字激光器、第一光电探测器、第二光电探测器、自动增益控制电路和供电电路；
所述数字激光器，用于接收经所述自动增益控制电路放大的当前周期的射频输入信号，并将射频输入信号转换为光信号；
所述第一光电探测器，用于接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为电信号反馈至所述自动增益控制电路；
所述第二光电探测器，用于接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号；
所述自动增益控制电路，用于接收所述第一光电探测器反馈的电信号，根据所述第一光电探测器反馈的电信号，生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号，并根据所述增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
所述供电电路，用于为所述自动增益控制电路和所述数字激光器供电。
2.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述自动增益控制电路包括检波器、第一微处理器和可控增益放大管；
所述检波器，与所述第一光电探测器连接，接收所述第一光电探测器反馈的电信号，输出电平信号；
所述第一微处理器，分别与所述检波器和所述可控增益放大管连接，用于接收所述检波器输出的电平信号，并根据电平信号生成对下一周期的射频输入信号进行放大的增益控制信号发送至所述可控增益放大管；
所述可控增益放大管，用于根据所述第一微处理器所发送的增益控制信号对下一周期的射频输入信号进行放大；
所述供电电路，用于为所述第一微处理器和所述可控增益放大管供电。
3.根据权利要求2所述的一种射频光模块，其特征在于，还包括温度采集器、第二微处理器；所述温度采集器，用于采集所述数字激光器的温度；
所述第二微处理器，分别与所述温度采集器和所述供电电路连接，用于接收所述温度采集器所采集的所述数字激光器的温度，并根据所述数字激光器的温度生成电流控制信号发送至所述供电电路；
所述供电电路，用于根据所述第二微处理器发送的电流控制信号调节为所述数字激光器供电的供电电流值。
4.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述数字激光器的输入阻抗匹配为50欧姆。
5.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述第二光电探测器的输出阻抗匹配为50欧姆。
6.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述第二光电探测器，具体用于通过光纤接收所述数字激光器转换出的光信号，并将所述光信号转换为射频输出信号。
7.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述数字激光器、所述自动增益控制电路、所述第一光电探测器和所述第二光电探测器的工作频段覆盖sub6G射频频段。
8.根据权利要求1所述的一种射频光模块，其特征在于，所述数字激光器为分布式反馈激光器。
9.根据权利要求2所述的一种射频光模块，其特征在于，所述可控增益放大管的增益调节范围为0dB～30dB。
10.根据权利要求3所述的一种射频光模块，其特征在于，所述第一微处理器和所述第二微处理器为同一微处理器或者集成在一个微处理器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020978066.9U CN212324104U (zh) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 一种射频光模块 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN212324104U true CN212324104U (zh) | 2021-01-08 |
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ID=74026482
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|---|---|
| CN (1) | CN212324104U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023109476A1 (zh) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 华为技术有限公司 | 一种通信装置及方法 |
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2020
- 2020-06-01 CN CN202020978066.9U patent/CN212324104U/zh active Active
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