专利名称：用以太网为基础组建室内激光无线局域网的方法及其系统的制作方法
技术领域：
一种用以太网为基础组建室内激光无线局域网的方法及其系统属于无线光局域网技术领域，尤其涉及一种在现有的以太网基础上构造激光无线局域网的方法及其系统。
本发明的特征在于，用一种通过接口与以太网卡相连的激光无线收发器来代替传统的双绞线和同轴电缆，以红外激光作光源，采用光无线通信的方法，通过天花板与墙壁组成的漫反射系统，以便与指向任意，位置可移动的激光无线收发器中的接收器实现光信号的多路径传播。
根据本发明的方法局设计的装置即激光无线收发器的特征在于，其中的激光无线发射器部分依次含有输入端经RJ45接口与以太网卡相连的差分输入电路，运算放大电路，激光二极管驱动电路以及光散射片；其中的激光无线接收器部分依次含有半球型镀膜光学集中器，光电探测器，跨阻前置放大器，次级放大器，高通滤波器，低通滤波器，限幅放大器以及输出端也经RJ45接口与另一个以太网卡相连的差分输出电路。
使用证明它实现了预期目的。
图2本发明所述激光无线发射器的原理框图。
图3本发明所述激光无线接收器的原理框图。
再见图2。差分输入电路用芯片MAX4100ESA，其输入端经双绞线对与RJ45接口中的1、2两端相连，放大倍数为1。运算放大电路用芯片MAX4100ESA，是带偏置的。高输出电流的激光二极管(LD)驱动电路用芯片SS8050，它驱动激光二极管发出红外激光。调整运算放大电路的偏置电压和放大倍数可使第三级驱动电路输出符合激光二极管阀值电流和工作电流的要求。本实施例中采用4个激光二极管，每管的峰值输出功率为300mV，阀值电流为130mA，工作电流为500mA，型号为SLD303，工作波长为808nm。运算放大电路的增益带宽为500MHz。激光二级管驱动电路最大输出电流为800mA。由于激光二级管的输出具有单色性好，方向性强的特点，要在它前面放置一个光学散射片，使激光通过光学散射片输出近似朗伯体的均匀光斑，扩大光源面积，减小光强度，使发射器的输出符合ANSI IEC825-1 Class1人眼的安全标准，在本实施例中，光学散射片的透过率为90％。
再见图3。接收器最前端是半球型镀膜光学集中器，用折射率n为1.80的玻璃制成半径为2cm，半球表面镀膜通带为780nm～820nm，考虑到光学镀膜的通带中心波长随光线入射角不同而向窄带飘移的现象，滤波器带宽取40nm，与发射波长匹配，以便有效地通过更大视场来提高光接收效率。光电探测器使用面积为1cm2的Si PIN探测器，其峰值响应波长为960nm，响应度为0.66A/W(960nm时)，结电容为40pF(70V偏压时)，截止频率为40MHz，型号为S3590-08。由于大面积探测器的结电容大，前置放大器采用跨阻结构，兼具跨阻增益和系统带宽两方面性能，其增益带宽积为400MHz，跨阻增益为1K，其型号为OPA655P。由于前置放大器的跨阻受系统带宽的限制不能取得太大，需使用二级放大，所用次级放大器的增益带宽积为500MHz，型号为MAX4100ESA。为了消除白炽灯和阳光产生的直流电噪声以及荧光灯和各级放大器产生的高频电噪声，要相继使用高通、低通滤波器。高通滤波器的截止频率为160KHz，低通滤波器的截止频率为20MHz。型号分别为RC网络。由于移动性，两台计算机之间的距离会变化，因此，探测器收到的信号功率会随距离变化，产生变化的电信号幅度，为了使接收器输出的信号幅度一致以便与网卡相连，在低通滤波器后使用限幅放大器以起箝位作用，其箝位幅度为±1.2V，其型号为OPA689U。差分输出电路的输出端分别接以太网卡RJ45接口的3、6两端，其增益带宽积为500MHz型号为MAX4100ESA。
由此可见，它可以利用以太网的网卡，用激光无线收发器代替双绞线和同轴电缆，在小的空间范围内，用漫反射式光无线通信的方法，组建激光无线局域网，它具有不需要另外设置光局域网所必不可少的直接传播路径，节约用户无线上网的成本，人或其他物体的移动和遮挡不会影响信号的传播，用户可在有线和无线中自由切换等优点。
权利要求
1.一种用以太网为基础组建室内激光无线局域网的方法，其特征在于用一种通过接口与以太网卡相连的激光无线收发器来代替传统的双绞线和同轴电缆，以红外激光作光源，采用光无线通信的方法，通过天花板与墙壁组成的漫反射系统，以便与指向任意，位置可移动的激光无线收发器中的接收器实现光信号的多路径传播。
2.根据权利要求1的用以太网为基础组建室内激光无线局域网的方法而设计的系统是一种激光无线收发器，其特征在于，其中的激光无线发射器部分依次含有输入端经RJ45接口与以太网卡相连的差分输入电路，运算放大电路，激光二极管驱动电路以及光散射片；其中的激光无线接收器部分依次含有半球型镀膜光学集中器，光电探测器，跨阻前置放大器，次级放大器，高通滤波器，低通滤波器，限幅放大器以及输出端也经RJ45接口与另一个以太网卡相连的差分输出电路。
全文摘要
用以太网为基础组建室内激光无线局域网的方法及其系统属于无线光局域网技术领域,其特征在于:用通过RJ45接口与以太网卡相连的激光无线收发器来代替传统的双绞线和同轴电缆,以红外激光作光源,采用光无线通讯的方法,通过天花板与墙壁组成的漫反射系统,以便与指向任意,位置可移动的激光无线收发器中的接收器实现光信号的多径传播;同时相应地提出了其中所用的激光无线收发器。它具有不需要另外设置直接传播途径,节省无线上网成本,人和其他物体的移动和遮挡不会影响信号传播,具有鲁棒性好和可移动性等优点。
文档编号H04B10/04GK1352495SQ0114458
公开日2002年6月5日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年12月21日
发明者巩马理, 杨欣, 张凯, 张海涛, 阎平, 金伟, 姜丰 申请人:清华大学