专利名称：砷化镓光接收模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电信号转换及放大器，特别是涉及用于有线电视系统的光接收机。
背景技术：
现有技术的有线电视系统，通常在干线采用光缆/光纤进行电视信号传输，而在靠近用户终端处设置的光接收机内，需要有光接收模块来把光信号转换为电信号，并进行适当的放大。目前这些光接收模块内部均采用硅材料的晶体管芯构建放大电路，用厚膜工艺制成，SOT115U封装，直流24V供电。由于现有的模块内部电路是采用分立的硅工艺元件构成，而硅工艺元件存在电路噪声偏大、动态响应范围偏小，射频输出信号电平偏低的问题，采用分立元件的电路结构则造成制作工艺复杂、设备投入大、成本偏高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提出一种砷化镓光接收模块，它内部采用砷化镓工艺的集成电路构建放大电路，一方面可以降低电路噪声、增大动态响应范围，提高射频输出信号电平，另一方面也可简化制作工艺、节约设备投资、降低成本。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是设计制造一种砷化镓光接收模块，SOT115U封装，包括光电流检测引脚1、射频输出引脚9、电源正极引脚5、公共端引脚2、3、7、8；该模块包括散热底座、电路板，光探测器和外壳，所述电路板封装于外壳内，所述光探测器上的光电转换部分固定在电路板上，而所述电路板上电路还包括输出变压器和放大电路部分；光电转换部分和光探测器接头之间由光纤耦合，由光电转换部分生成的射频电信号经放大电路部分放大后通过输出变压器送到射频输出引脚，所述放大电路部分包括第一级放大电路和第二级放大电路，该两级放大电路均采用砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路。
同现有技术相比较，本实用新型的砷化镓光接收模块，可以增大射频输出信号电平，简化制作工艺、节约设备投资、降低成本。
图1为本实用新型砷化镓光接收模块实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例的电原理框图。
图3为本实用新型一实施例的电原理示意图。
图4为本实用新型另一实施例的电原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示之实施例作进一步详述。
如图1和2所示，本实用新型砷化镓光接收模块，SOT115U封装，包括光电流检测引脚1、射频输出引脚9、电源正极引脚5、公共端引脚2、3、7、8，该模块包括散热底座100、电路板，光探测器400和外壳300，所述电路板封装于外壳300内，且电路板的一面与散热底座100贴合，所述光探测器400的光电转换部分420固定在电路板上，而所述电路板上电路还包括输出变压器220和放大电路部分230，光电转换部分420和光探测器接头410之间由光纤耦合，由光电转换部分420生成的射频电信号经放大电路部分230放大后通过输出变压器220送到射频输出引脚9，而所述放大电路部分230包括第一级放大电路231和第二级放大电路232，该两级放大电路均采用砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路。
所述电路板上电路还包括电压变换供给电路部分240，该电路部分240包括两个输入端和两个输出端，两输入端上电压与两输出端上电压存在差异，它的两个输入端分别通过模块的引脚5连接外部电源的正极和模块的引脚2、3、7、8连接外部电源的负极，它的两个输出端分别连接到放大电路部分230的电源正端和负端，当外部电源的负极与所述内部电源负端不相连时，可使放大电路部分230的电源与外部电源不共地，以减少模块对其它电路的影响；在共地的时候，则所述内部电源负端与模块的引脚2、3、7、8相连。
上述两输入端上电压与两输出端上电压存在差异是指输入电源与输出电源不同，这包括两者的电压值不同的情况，也包括不共地的情况下两者电压值相同的情况，此时电压变换供给电路部分240的实际功能就是对电源进行隔离了。
如图3所示的一种电路实施方案，电路板上的电路结构为来自外部光纤网络的光信号经外部光接头410耦合到由D1等组成的光电转换部分420，实现了光信号到射频电信号的转换，之后通过电容C1送到第一级放大电路IC1，它采用韩国RFHIC公司提供的砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路，型号为AP112，经放大后的信号通过耦合变压器B1送到第二级放大电路IC2，B1的线圈匝数比为4∶4，IC2也是采用砷化镓工艺的宽带有线电视放大电路，型号为KJ811，SOIC-8封装形式，+5V工作电源，由深圳市科健有线网络新技术有线公司提供。经IC1、IC2两级放大的信号，其电平可以达到应用要求，该信号可通过输出变压器B2送到引脚9输出，B2的线圈匝数比为2∶2。可以看出所述集成电路ICI、IC2以及耦合变压器B1共同构成了放大电路部分230；并且由集成电路IC3及其外围电路构成了电压变换供给电路部分240，IC3的型号为7805，采用裸片形式，它可以把外部输入的9-24V直流电压变换为+5V电压，为IC1和IC2提供工作电源。
如图4所示的另一种电路实施方案，它与图3所示方案的区别在于第一级放大改用两个放大器构成推挽放大，采用KJ811替代AP112，该方案可以进一步改善组合二阶差拍等非线性指标。
上述的光探测器400实际为一单独器件，如图2所示，包括接头410和光电转换部分420，该光电转换部分420的输出信号通过导线连接到电路板上，也即图3和图4中示出的D1等元器件是封装于光探测器400内的。
本实用新型的一个实施例是由深圳市科健有线网络新技术有线公司提供的型号为KS887B0的光接收模块，该模块内部电路采用图3所示方案，其特点在于有高的输出电平，具有良好的线性度、平坦度和可靠性，噪声低，适用于40-860MHz的CATV系统中波长为1290-1600nm的光纤接收系统，它采用陶瓷基板，SOT115U封装，电源供电电压为直流9-24V，阻抗特性为75Ω射频输入/输出引脚。其主要参数有
极限参数
特性参数(带宽40 to 860MHz；VB＝24V；Tmb＝30℃；Zs＝ZL＝75Ω)
注1-2dBm接收，10Km光纤传输。
注284路PAL-D电视频道，0dBm接收，10Km光纤传输。
注384路PAL-D电视频道，0dBm接收，10Km光纤传输。
注4双音fQ＝135MHz、fQ＝189.25MHz测试，PP＝0.5mW、PQ＝0.5mW，测试点为fP+fQ＝324.25MHz
注5三音fP＝326.25MHz、fQ＝333.25MHz、fR＝335.25MHz测试，PP＝0.33mW、PQ＝0.33Mw、PR＝0.33mW，测试点为fP+fQ-fR＝324.25MHz。
以上所述之最佳实施例意在具体说明本实用新型之设计思路，一方面是采用两只商用砷化镓放大集成电路级联以提供必要的射频信号增益；另一方面是在模块内部设有电压变换电路，以摆脱现有技术对光接收放大电路构成选择的限制。本实用新型之实施，并不限于以上最佳实施例所公开的方式，凡基于本实用新型之设计思路，进行简单推演与替换，得到的具体的砷化镓光接收模块，都属于本实用新型的实施。
权利要求1.一种砷化镓光接收模块，SOT115U封装，包括光电流检测引脚1、射频输出引脚9、电源正极引脚5、公共端引脚2、3、7、8；该模块包括散热底座(100)、电路板，光探测器(400)和外壳(300)，所述电路板封装于外壳(300)内，所述光探测器(400)上的光电转换部分(420)固定在电路板上，而所述电路板上电路还包括输出变压器(220)和放大电路部分(230)；光电转换部分(420)和光探测器接头(410)之间由光纤耦合，由光电转换部分(420)生成的射频电信号经放大电路部分(230)放大后通过输出变压器(220)送到射频输出引脚，其特征在于所述放大电路部分(230)，包括第一级放大电路(231)和第二级放大电路(232)，该两级放大电路均采用砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路。
2.如权利要求1所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述第一级放大电路(231)和第二级放大电路(232)通过耦合变压器(233)级连。
3.如权利要求1或2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述第一级放大电路(231)采用的砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路型号为AP112。
4.如权利要求1或2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述第二级放大电路(232)采用的砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路型号为KJ811。
5.如权利要求1或2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述第一级放大电路(231)采用的砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路型号为KJ811。
6.如权利要求2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述耦合变压器(233)的线匝比为4∶4。
7.如权利要求1或2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述输出变压器(220)的线匝比为2∶2。
8.如权利要求1或2所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述电路板上电路还包括电压变换供给电路部分(240)，它包括一对输入端和至少一对输出端，所述输入端上电压值与至少一对输出端上电压值存在差异，所述两输入端分别连接到模块的电源正极引脚和公共端引脚，所述各输出端分别连接到放大电路部分(230)的工作电源输入端。
9.如权利要求8所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述电压变换供给电路部分(240)的部分输出端与模块的公共端引脚相连。
10.如权利要求9所述的砷化镓光接收模块，其特征在于所述电压变换供给电路部分(240)的一对输出端上电压为直流5V。
专利摘要一种砷化镓光接收模块，SOT115U封装，包括光电流检测引脚1、射频输出引脚9；该模块包括散热底座、电路板，光探测器和外壳，所述电路板封装于外壳内，所述光探测器上的光电转换部分固定在电路板上，而所述电路板上电路还包括输出变压器和放大电路部分；光电转换部分和光探测器接头之间由光纤耦合，由光电转换部分生成的射频电信号经放大电路部分放大后通过输出变压器送到射频输出引脚，所述放大电路部分包括第一级放大电路和第二级放大电路，该两级放大电路均采用砷化镓工艺宽带有线电视放大集成电路。同现有技术相比较，本砷化镓光接收模块，可以增大射频输出信号电平，简化制作工艺、节约设备投资、降低成本。
文档编号H04B10/06GK2687959SQ20042004281
公开日2005年3月23日 申请日期2004年2月20日 优先权日2004年2月20日
发明者周俊, 安瑛 申请人:深圳市科健有线网络新技术有限公司