[发明专利]可见光通信复用调制天线

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，特别是一种可见光通信复用调制天线。

背景技术

可见光通信技术，是利用发光二极管发出的人眼察觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息。利用这种技术就可以用照明的灯光实现高速的无线通信，该技术具有广泛的开发前景。然而，可见光通信中的复用问题，一直是一个非常重要技术问题。

我们知道：一束白光经过三棱镜的折射，可以在三棱镜的另一侧分成：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色的光束。同时，这样的7色光，经过一定顺序的排列垂直入射进三棱镜，也会在三棱镜的另一侧汇聚成一束白光。

可见光的颜色不同，波长不同，频率也不同。而我们通常粗略的划分的7色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其实在自然白光中，每个颜色都包含了波长连续，频率连续的一个范围的光。在可见光波长范围，红光波长最长，频率最低，紫光波长最短，频率最高。

    本发明就是利用这一原理，提供了一种可见光通信复用调制天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光通信复用调制天线。

本发明是这样实现的：可见光通信复用调制天线包括：发送天线和接收天线。发射天线包括：调制电路、光数据发射头、集光器和发射聚光碗。接收天线包括：接收聚光碗、分光器、光数据接收头和解调电路。

光数据发射头包括：发射滤镜、发射聚光筒、发光二极管和LED引脚。发射滤镜装在光数据发射头上，用于滤除与本光数据发射头的信号光束频率波长不同范围的其他杂光。发射聚光筒内壁有高反光材料，用于减少散射，加强发射信号光束的强度。

本发明的每个发射天线，有N个（N大于或等于2）光数据发射头，且各光数据发射头的发射光的波长和频率范围没有交叉重叠。

调制电路按照光数据发射头的数量，将输入的数据分为多路数据，然后将各路数据调制成适合传输的格式，再通过LED引脚向光数据发射头发出控制信号，将电信号转换成光信号，从而将各路数据以光的形式发送出去。

各光数发射头的光信号进入集光器，集光器将各路光数据发射头的光信号汇聚成一束光。发射聚光碗在出光口有聚光灯泡。经集光器汇聚的光束照在发射聚光碗的聚光灯泡上，聚光灯泡将光信号投射出去。发射聚光碗起到汇聚光线，增强信号发射方向上的光信号强度。

光数据接收头包括：接收滤镜、接收聚光筒、光电二极管和光电二极管引脚。

接收滤镜装在光数据接收头上，用于滤除与本光数据接收头的信号光束频率波长不同范围的其他杂光。接收聚光筒内壁有高反光材料，用于减少散射，加强接收信号光束的强度。

接收天线包括：接收聚光碗、分光器、光数据接收头和解调电路。光数据接收头有N个（N大于或等于2），且各光数据接收头的接收的光波长和频率范围没有交叉重叠。

接收天线的N个光数据接收发射头接收的单色光波长范围与发射天线的N个光数据发射头发射的单色光的发射波长范围一一对应。

接收聚光碗对接收的光信号有汇集作用。接收聚光碗的焦点处安装有反光镜，反光镜将接收聚光碗汇集到焦点的光信号反射入聚光孔，使光信号以光束的形式入射到分光器。分光器将入射光分成各光数据接收头可以接收的光信号。

各光数据接收头接收分光器分出的对应波长频率的光信号。分光器分出的光信号经过接收滤镜，滤除掉本光数据接收头不需接收的杂光。光电二极管接收已过滤的光信号，并将其转换成电信号，然后由光电二极管引脚送至解调电路。解调电路对各路光电二极管输出的电信号做信号处理，并将各路数据重组还原成原数据。

本发明的复用调制天线采用多路光数据的发射和接收，可以将传输速度提高数倍。同时，只要滤镜的杂光滤除效果好，一种滤镜就能提取出频率、波长范围更窄的单色光。在发射天线端就可以产生更多路的单色光信号，同时在接收天线端就能够相应分解出更多的单色光。从而提高天线的复用程度，成倍的提高数据的传输速率。

附图说明

图1 本发明实施例的发射天线与接收天线结构图。

图2 本发明实施例的光数据发射头结构图。

图3 本发明实施例的光数据接收头结构图。

图4 本发明实施例的七路光数据发射头安装示意图。