[发明专利]一种机载小型化射频光发射机

说明书

技术领域

本发明属于射频微波光调制技术领域，具体涉及一种机载小型化射频光发射机。

背景技术

飞机机载射频光发射机一般采用DWDM系统实现多路射频信号的光传输，由于机载平台的装配条件和环境条件均比较苛刻，因此光发射机的小型化、低功耗和高稳定性成为其必然趋势。

现有机载射频光发射机采用外调制方式实现射频信号的光调制功能，而外调制方式是光源输出功率恒定，射频信号控制外调制器通过改变输出光信号功率实现调制，但此种方案存在多种缺陷：

1.尺寸大、重量重：外调制方式的射频光发射机主要包含两部分，大功率光源及硬件电路和外调制器及控制电路，其最小外形尺寸分别是60mm×31mm ×17mm、110mm×26mm×18mm；

2.功耗高：外调制射频光发射机的功耗主要是由大功率光源来决定，其高低温下(-55℃～70℃)功耗在5W左右；

3.稳定性差：由于器件多、电路复杂、且外调制的最佳偏置点很难精确控制，这将直接影响光发射机的稳定性。

发明内容

本发明的目的是：本发明提出一种机载小型化射频光发射机，解决现有机载外调制射频光发射机的存在问题，并实现其小型化、低功耗和高稳定性。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种机载小型化射频光发射机，包括激光器(1)、偏置电路(2)、射频输入端(3)、自动温度控制电路(4)和自动光功率控制电路(5)，其中激光器(1)包括内部集成的半导体热电制冷器(1-1)和激光器内部集成的热敏电阻(1-2)，自动温度控制电路(4)包括温度电压转换单元(4-1)、参考温度设定单元(4-2)、差分放大器(4-3)、PID补偿器(4-4)、脉冲宽度调制及线性调制单元(4-5)、MOSFET硬件器(4-6)、MOSFET-H桥(4-7)；

其特征在于，半导体热电制冷器(1-1)和热敏电阻(1-2)两端分别连接 MOSFET-H桥(4-7)和温度电压转换单元(4-1)，偏置电路(2)连接至激光器 (1)的激光二极管，用于使激光二极管发出稳定的激光，射频输入端(3)连接在偏置电路(2)和激光器(1)的通路上，向激光器(1)加载交流信号，直接调制激光器(1)输出的光信号，自动光功率控制电路(5)两端连接至激光器(1)的背光二极管，用于实时监控激光器(1)的输出光功率，温度电压转换单元(4-1)和参考温度设定单元(4-2)共同连接差分放大器(4-3)，用于把热敏电阻(1-2)的温度信息转换成电压信号，并设定一个参考电压，由差分放大器(4-3)比较所转换成电压信号和参考电压，差分放大器(4-3)将比较后的结果送至PID补偿器(4-4)进行电压补偿，再依次经过脉冲宽度调制及线性调制单元(4-5)进行信号调制，经MOSFET硬件器(4-6)和MOSFET-H桥(4-7) 将补偿和调制后的信息反馈至半导体热电制冷器(1-1)，控制激光器(1)保持恒温。

有益效果：

本发明具有体积小、重量轻、指标达到国际领先，解决了飞机机载光发射机的尺寸大，重量重等问题，同时优化了其高低温下的功耗指标，并提高了系统的稳定性，为机载平台上直接调制射频光发射机的应用提供保障。

附图说明

图1是机载小型化射频光发射机的原理框图。

图2(a)、图2(b)、图2(c)分别是机载小型化射频光发射机外形尺寸侧视、俯视、后视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

下面对本发明做进一步详细说明。本发明的一种机载小型化射频光发射机，包括激光器(1)、偏置电路(2)、射频输入端(3)、自动温度控制电路 (4)和自动光功率控制电路(APC电路)(5)，其中激光器(1)包括内部集成的半导体热电制冷器(TEC)(1-1)和激光器内部集成的热敏电阻(1-2)，自动温度控制电路(ATC电路)(4)包括温度电压转换单元(4-1)、参考温度设定单元(4-2)、差分放大器(4-3)、PID补偿器(4-4)、脉冲宽度调制(PWM) 及线性调制单元(4-5)、MOSFET硬件器(4-6)、MOSFET-H桥(4-7)。