[实用新型]高速全向无线激光通信设备

说明书

技术领域

本实用新型属于激光通讯设备，具体涉及一种用于飞行器及舱内通信的高速全向无线激光通信设备。

背景技术

当前空间飞行器及舱内的通信都是采用电缆连接的有线通信方式进行的，这种方式不但增加了系统的整体重量，而且还得考虑如何解决各个通信设备之间相互干扰的问题，这就给系统内部电缆布线带来了复杂的问题。随着科技的快速发展，未来的飞行器及舱内信息传输系统将向网络化、小型化、智能化方向发展，其内部通信系统的通信带宽、通信速率将进一步增大，须建立起网络化的快速、高效、安全、稳定的通信链路，才能满足要求。随着数据量、通信量的迅猛增长以及通信形式的多样化，现有的微波通信以及有线电缆通信已经无法满足需求，同时各种电子设备产生大量的电磁辐射，对传统方式下信号的传输产生严重影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速全向无线激光通信设备，它可以将飞行器及舱内一些移动通信设备、终端和电子设备进行链接，实现高速全向语音、图像、网络等数据信号同时双向传输；免除繁琐的电缆布线、减小系统重量和功耗。

为解决上述问题，本实用新型所设计的一种高速全向无线激光通信设备，其主要由壳体，壳体内设有的MCU模块电路、无线编解码与调制解调模块电路、运放模块电路、滤波模块电路、全向光学天线模块电路、信号处理模块电路、控制信号接口电路、电源模块电路，以及壳体上设有的全向光学天线、通信接口、控制信号接口、电源接口所组成；MCU模块电路分别连接无线编解码与调制解调模块电路、信号处理模块电路和控制信号接口电路；无线编解码与调制解调模块电路依次经过运放模块电路和滤波模块电路连接至全向光学天线模块电路，全向光学天线模块电路与全向光学天线相连；信号处理模块电路连接通信接口；控制信号接口电路连接控制信号接口；电源模块电路的输入端分别连接控制信号接口电路和电源接口。

为了实现全向无线激光通信功能，上述方案全向光学天线包括底座、以及固定在底座上的至少1个激光探测器和激光发射器，上述激光探测器呈环绕状均匀分布在底座上，且每个激光探测器的周围均环绕地设有3个或3个以上的激光发射器。

上述方案所述底座最好呈半球面状，激光发射器和激光探测器分布在该半球面状底座的凸面上。

上述方案所述全向光学天线的外表面即激光发射器和激光探测器的前端最好覆有一滤光片。

上述方案所述全向光学天线模块电路主要由功率放大器、自动功率控制电路、阻抗匹配电路、跨阻放大器、电阻、限幅放大器、自动增益控制电路和均衡器组成；功率放大器的输入端与滤波模块电路相连，自动功率控制电路跨接在功率放大器输出端和反馈端上，功率放大器的输出端与阻抗匹配电路相连，阻抗匹配电路的输出端连接激光发射器；激光探测器连接在跨阻放大器的输入端上，跨阻放大器的输入端和输出端上跨接电阻，跨阻放大器的输出端与限幅放大器的输入端相连，自动增益控制电路跨接在限幅放大器输出端和反馈端上，限幅放大器的输出端经过均衡器与滤波模块电路连接。

作为上述方案的进一步改进，上述方案所述MCU模块电路上还接有有线编解码与调制解调模块电路，该有线编解码与调制解调模块电路经过光接口模块电路与壳体上设有的光缆接口相连接。通过附加上述有线传输模块来满足飞行器及舱内一些固定设备之间的大通信量和高带宽的要求。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、本实用新型提供了一种新型的激光通信设备，通过该设备可建立一个无线激光通信链路来实现飞行器及舱内的设备与设备之间100Mbps全向高速双向语音、图像、网络等数据信号通信，从而避免了飞行器及舱内的移动设备在进行通信时，相连的通信电缆会给移动通信带来不便，无线通信方式使得移动设备可以在有限的空间内自由的变换位置而不必担心通信会中断的问题；

2、本实用新型的全向光学天线内的激光发射器和激光探测器采用环绕分布来实现全向性的通信功能，同时全向光学天线采用分集接收技术来避免系统由于光漫射造成的多径干扰；

3、通过设备可以建立一个有线激光通信链路来实现飞行器及舱内的设备与设备之间1Gbps高速率的数据通信，从而保证飞行器及舱内一些固定电子设备大容量的高带宽链接的要求；

4、通过本实用新型所链接而成的系统具有通信容量大、信息保密性强、安全性好、抗干扰能力强、体积小重量轻、兼容性好、支持移动通信，信息传输和交换能够在物理上无泄漏的封闭区域内部进行的特点。

附图说明

图1为本实用新型一种高速全向无线激光通信设备的原理框图；