中继器浪涌线圈和二极管链式设计的制作方法

专利名称：中继器浪涌线圈和二极管链式设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及保护光中继器电路免于经受浪涌电流，更具体而言， 涉及长途海事传输系统中的光中继器电路的保护。
背景技术：
典型的光放大水下电缆系统应用多个光中继器，因而需要电源来
运行。对于常规系统，对于1A的电流每个中继器需要约30V的电压， 并且在典型6000km的横跨大西洋应用中该系统可包括200个这么多的 中继器。为了给中继器总体供电，使用恒流电源和地回路(earth return)选择串联技术。 一般来说，电缆电阻为约l欧/km，如此上述 示例中将会有总电压为6kV的电缆电阻损耗，并且中继器的总电压为 6kV。每个中继器中的电压箝位用来提取工作电流和使过量部分旁 路一一预防任意中继器老化或线路电流波动，同时为中继器的控制电 路维持中继器内的标称恒定电压。
在馈电设备(Power Feeding Equipment, PFE )中使用本地(local ) 地回路便于获得比使用孤立回流电缆时高的电源效率。例如，典型的 接地可为10欧，因此如果线路电流是1A的话，每一站下降IOV，此 处——由于回流电缆(return cable)将会是6000欧，总共将会下降 6kV，因而需要更高的供电系统电压和与回流电缆相关的附加成本，并 且还有附加的铜的成本。
所描述的实例提供12kV的总线路电压。由于附加的隔离要求和对 系统元件的压力，这样的相当大的电压是不希望的。

图1图解了一种 典型的实现，其中在这里安装了两个PFE， 一个提供+ 6kV,另一个提 供-6kV，每个都工作在1A。这样，最大值12kV的一半被施加于每个 系统元件。此外，单个PFE发生故障可通过在可进行修理之前暂时增 加剩下的PFE的电压以维持系统运行来克服。
海底电缆一般是同轴的，包括由隔离物围绕的功率构件，然后是 一个任选的外接地屏蔽，该外接地屏蔽又将与海水接触。此结构一般具有0. 2juF/km的电容和约28欧的特性阻抗。在设计中，尤其是在有 高压的设计中，必须就使中继器免受因岸边雷击(lightning strike) 而引起的电缆故障或电流浪涌的损害保护仔细考虑这些特征。
上面所述的高线路电压导致对中继器部件相当大的压力。能够处 理这样的电压的部件一般体积大，包含它们的中继器相应地体积大。 在考虑水下中继器时这一点导致相当大的花费。
例如，按照惯例，利用与中继器的控制电路并联的齐纳二极管以 及通过提供空心线圏电感保护中继器电路免受电流浪涌。然而，这些 部件必须大(考虑到上述电压和伴随的可能浪涌电流)，不适用于提 供小型化中继器。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种光中继器驱动电路，该电路包
括
由多个二个或更多个并联正向偏置二极管构成的组形成的二极管
阵列，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触；以及
与二极管阵列并联连接的光中继器控制电路。
本发明的二极管阵列防止控制电路经受大浪涌电流。该阵列的特 性确保任何一个二极管出故障不会使该阵列开路或短路，而不论该二 极管故障导致其自身开路还是短路。所需二极管可作为可布置在印刷 电路板(PCB)上的小型化部件，从而与现有技术的技术相比使中继器
的总尺寸能够显著减小。
优选地，本发明还包括并联连接到阵列和控制电路两者的第二路 径，该第二路径包括一个或多个反向偏置二极管。这使在工作线路电 流的反方向上发生的浪涌电流能够被处理，而不对其它部件造成损害。
优选地，第二路径包括反向偏置二极管阵列，该阵列由多个两个 或更多个并联反向偏置二极管构成的组形成，给定组中的每个二极管 与相邻组中的所有二极管电接触。这种阵列确保其中 一个反向二极管 出故障时第二路径继续有效地运行，而不管该故障在该二极管所在的 位置造成开路还是短路。
在一个优选实施方案中，还设置与阵列和控制电路并联连接的箝位齐纳二极管以及一个或多个与该箝位齐纳二极管串联的滤波线圈。 该箝位齐纳二极管为中继器电路两端的电压的幅度设置上限，而滤波 线圈为该箝位齐纳二极管提供电感保护，从而减小在浪涌电流事件期 间通过该箝位齐纳二极管的电流的幅度。因此，该箝位齐纳二极管不 必能够经受住高电流，从而减小了所需箝位齐纳二极管的尺寸。
优选地，正向偏置二极管是整流二极管。在一个优选实施方案中，
阵列两端的电压降是3. 6V。优选地，每个正向偏置二极管两端的电压 是0. 6V。
根据本发明的第二方面，提供一种包括一个或多个根据第一方面 的光中继器驱动电路的光中继器。在一些优选实施方案中，多个光中 继器驱动电路串联连接，使得每个驱动电路中的光中继器控制电路两 端的电压等于该电路中的二极管阵列两端的电压。这使多个光放大器 得以用一个中继器单元运行(如单个单元可充当不止一个光纤的中继 器，或充当不止一个方向上的中继器，或充当这两者)。优选地，光 中继器还包括一个或多个与该电路串联的浪涌线圏，该浪涌线圏包括 由绝缘材料构成的基体和嵌在该基体内的第 一大体平面的导电线圏。 优选地，该一个或多个浪涌线圏还包括嵌在基体内的第二大体平面的 导电线圏，该第一和第二线圈位于不同的平行平面中并彼此磁耦合。 优选地，第一线圏电连接到光中继器的电输入端，第二线圏电连接到 该中继器的电输出端。
根据本发明的第三方面，提供一种用于向光中继器提供电涌保护 的部件，该部件包括由绝缘材料构成的基体和嵌在该基体内的第一大 体平面的导电线圏。本发明此方面的部件提供常规电感线圏的小型化 替换物。具体而言，它比惯常用于水下光中继器中的空心线圏小相当 多。这使整体光中继器的尺寸得以显著减小。此外，本发明提供比常 规电感线圏显著地更便宜和制造显著更容易的电感。
优选地，上述部件还包括嵌在基体内的第二大体平面的导电线圏， 该第一和第二线圏位于不同的平行平面中并彼此磁耦合。单个基体中 存在两个线圏与两个单独的线圏相比不仅减小了所用的物理空间，而 且因为它们是磁耦合的，所以每个线圏提供显著更大的电感。这还保 护光中继器免于经受大的浪涌电流，而不必增加线圏的圏数，因此无须增加部件的尺寸。
优选地，上述基体是PCB。更优选地，该PCB由耐火4 (Flame Resistant 4, FR-4 )构成。在一个优选实施方案中，线圈包括约20 圏，位于边为50mm和120mm的矩形内。
根据本发明的第四方面，提供一种包括第三方面的部件的光中继 器。优选地，第一和第二线圏分别连接到光中继器的电输入端和电输 出端。以这种方式连接线圏确保不论故障导致朝中继器的输入端还是 输出端放电电流，中继器的放电特性都是相同的。具体而言，在每种 情况下，由于光中继器中的杂散电容而引起的放电电流被等同地处理。
优选地，第四方面的光中继器还包括一个或多个光中继器驱动电 路，每个驱动电路包括由多个二个或更多个并联正向偏置二极管构 成的组形成的阵列，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管 电接触；以及，与该阵列并联连接的光中继器控制电路。优选地，光 中继器还包括并联连接到该阵列和该控制电路两者的反向路径，该反 向路径包括一个或多个反向偏置二极管。
附图简述
现在将参照附图详细描述本发明的实施例，附图中
图1示出了水下光通信网络中的中继器的典型馈电系统的示意性
表示；
图2图解了导致正向浪涌电流的一种电缆故障情况； 图3图解了导致反向浪涌电流的一种电缆故障情况； 图4示出了现有技术的包括齐纳二极管的中继器电源分隔电路设
计；
图5示出了根据本发明的功率整流二极管阵列；
图6示出了根据本发明的一个优选实施方案的二极管阵列；
图7是包括两个光放大器并包括两个杂散电感的光中继器的示意
图7A图解了通过图7中的中继器的浪涌电流的时间曲线； 图7B图解了由图7A所示的浪涌电流在图7中的中继器中引起的、 中继器两端的以及上述光中继器之间的电压的时间曲线；图8是图7中光中继器的示意图，包括两个附加的浪涌线圏； 图8A图解了通过图8中的中继器的浪涌电流的时间曲线； 图8B图解了由图8A所示的浪涌电流在图8中的中继器中引起的、 中继器两端的以及上述光中继器之间的电压的时间曲线；
图9 A示出了根据本发明的耦合紧凑平面浪涌线圏的物理实现； 图9B是图9A中浪涌线圏中的层的展开图； 图10示出了光中继器的示意性表示；
图11示出了根据本发明的二极管阵列和箝位齐纳二极管结构； 图IIA图解了在图11中系统的故障期间的浪涌电流和箝位齐纳电
流；
图IIB图解了图11中的箝位齐纳二极管在浪涌电流事件期间对光 控制电路两端的电压的影响；和， 图12图解了光中继器控制电路。
详细描述
图1示出了典型水下光通信系统的概括性示意图。电缆102在两 个端点(在该实施例中，为西站103和东站104)之间延伸，传送线 路电流以运行多个光中继器101。通过地回流105使电路完整。
图2示出了在电缆202中发生故障203时处于正线路电位的中继 器201。该故障使电缆接地，导致可近似为(对于附近的故障)本地 线路电压除以海底电缆的特性阻抗的峰值电流通过中继器。例如，6kV 的线路电压和28欧的特性阻抗将导致约214A的最大电流。图3示出 了一个类似的故障303，这次故障发生在位于中继器301另一侧的电 缆302中。仍然，预期大的放电电流将通过该中继器，不过这次电流 是反方向的。
尽管图2和3所示的故障很少发生(当所述故障确实发生了时， 其通常是在区域中进行捕鱼活动的结果)，但是更换中继器电子器件 既花费高而且耗时，因此希望设计能够经受住上述浪涌电流的中继器。 具体而言，必须保护一些敏感的中继器部件使其免于经受这些大的电 流浪涌。
图4示出了现有技术的调整通过敏感的中继器电子器件的电流的技术。在此结构中，大功率齐纳二极管401与光放大器控制电子组件 402并联。该齐纳二极管具有电压-电流(V-I )特性响应403。齐纳 二极管用来将电源电压的 一部分箝位到其相关的控制电子组件上。大 部分线路电流通过该控制电子组件，并最终用来驱动泵浦激光器，而 其余电流将会如根据二极管的V-I特性曲线403所预期的，通过齐纳 二极管被旁路掉。随着泵浦激光器老化，其需求电流增加，较少的电 源电流被旁路掉。通过齐纳二极管的电流还提供緩冲器，以在线路电 流因为任何原因(例如，PFE故障)而稍微下降时维持适当的系统运 行。
图2和3所示的故障将导致两个主要类型的浪涌电流，下文中它 们分别被称为"正向，，和"反向"浪涌电流。正向浪涌电流是在正常 线路电流方向上传播的浪涌电流，在图4中该正常线路电流方向是从 左向右。反向浪涌电流在相反的方向上传4番。在发生正向浪涌电流的 情况下，图4中所示的齐纳二极管的V-1特性曲线确保，齐纳二极管， 而不是控制电子组件，承受浪涌电流。在发生反向浪涌电流的情况下， 齐纳二极管实质上充当短路电路，又由齐纳二极管，而不是控制电子 组件，承受电流。重要的是，所述二极管不仅在发生故障的情况下承 受电流，而且经受得住该事件，以在电缆被修复后有效地运行。在这 种情况下，这要求齐纳二极管能够处理数百安培的电涌而不被损坏。 该要求不大常见，并已经通过生产定制齐纳二极管得到了解决。然而， 这些定制二极管不仅昂贵而且物理上体积大。较小的齐纳二极管虽然 是可获得的，但不能经受住该幅度的浪涌电流。
齐纳二极管的尺寸对中继器的总体尺寸有影响。具体而言，它们 的典型尺寸意味着中继器目前需要大的定做外壳。制造较小的中继器 将是有利的。具体而言，用来连接电缆各部分的联合外壳(joint housing)目前不用于该目标，将中继器纳入这些相对较小的单元将是 有益的。
此外，目前可用于该目标的齐纳二极管通常在5.6V左右最优化， 而光放大器泵浦激光器一般需要仅仅2. 5V的电压来运行。使用较高的 5. 6V供电轨(supply rail )不仅效率低(损失功率=(5. 6V- 2. 5V) *1A)=3.1W)，还导致较大的系统电压。大的系统电压还导致小型化中继器设计方面的困难，因为它们需要增加的电压间隙和更高电流的 二极管。图5图解了解决上述问题的结构。正向偏置整流二极管501的梯 式阵列用来模拟齐纳二极管的V-I特性响应。如前面，该阵列与控制 电子组件502并联。在一个优选实施方案中，二极管501是国际整流 器7>司(International Rectifier )制造的硅功率整5危二极管，部件 号为8EWF，具有0.6V的标称正向电压降。最小梯式阵列示于图5中， 由一个2 x 2的二极管矩阵构成。按照该结构，任何一个二极管发生故 障(不管该故障是导致二极管开路还是导致短路)将既不会使电路短 路也不会使控制电子组件两端无压降。如前面所述，泵浦激光器一般需要2. 5V的电压。在实践中，相对 于该电压往上提供某个净空电压(headroom)用于驱动晶体管内的控 制余量是有益的。该净空电压一般可为约0. 4V。尽管图5图解了最小 整流二极管阵列，但图6图解了上述情况下的一个合适阵列601。 二 极管被布置成六个串联的组，每组为四个并联的二极管，给定组中的 每个二极管与相邻组中的每个二极管电接触。图6中所示的每个二极 管提供0.6V的正向压降，因此六个串联二极管的组合正向压降为 3.6V。倘若其中任何一个二极管出故障而短路，这提供冗余度(因为 那时总的压降将会是3V，仍然高于泵浦激光器和净空电压所要求的最 小值)。并联二极管组确保任何个别二极管发生开路故障不会导致阵 列总体上开路。图5和6图解了根据当前所述的技术的两个示例性整流二极管阵 列(分别为2x2和6x4)。它们都具有以下特性任何个别二极管 发生开路或短路故障既不会使整个阵列开路又不会使整个阵列短路。 可预期共有该特性的其它阵列。该特性通过以下规定来保证设置多 于一个串联的(预防开路故障)组，每组为多于一个并联的(预防短 路故障)二极管，其中阵列是梯形的使得电流可以流过每个组中的二 极管的任意组合。图6还示出了正向偏置二极管阵列的V-I特性曲线602,与还在 图4中示出的齐纳二极管V-1特性曲线603进行比对。如图所示，该 阵列具有与齐纳二极管基本相同的 特性曲线，只是在临界点604之后V-I曲线的倾斜稍微陡些。这样，大电流可能引起控制电子组件两端的电压有不希望的增加。在一个优选实施方案中，如图ll所示，另外的特征，低电流箝位齐纳二极管1101和一个或多个滤波线圏1102,可以添加到二极管阵 列1103中，以更精确地模拟图4中所示的高功率齐纳二极管的响应。 图11中的低电流箝位齐纳二极管1101被提供以在出现大浪涌电 流的情况下限制控制电子组件两端的电压的范围，从而限制对这些电 子组件造成损害的可能性，但其被设计成在正常工作期间不导通。图 11B图解了该效应，显示在电涌事件期间电压达到箝位电压的最大 值，但是在正常工作电压下箝位齐纳二极管不起作用。滤波线圏1102 通过提供电感势垒(inductive barrier )在电涌事件期间保护箝位齐 纳二极管使其免于经受高电流，从而在箝位齐纳二极管经受电流之前 提供一拖延时间段直到电涌衰减。该拖延时间段的长度由滤波线圏的 特性决定。图11A示出了与浪涌电流本身相比对的、通过箝位齐纳二 极管的电流。整流二极管阵列1103 (以及，可选地，滤波线圏1102和箝位齐 纳二极管1101 )有效地提供与图4中所示的大功率齐纳二极管的响应 基本相同的对正向浪涌电流的响应(有效地经受住浪涌电流并防止浪 涌电流通过控制电子组件)。然而，反向浪涌电流不能在不导致永久 性损坏的情况下通过整流二极管阵列。因此，优选提供一反向路径 1104,该反向路径将不传导正常线路电流或正向浪涌电流，但将在出 现反向浪涌电流的情况下承受电流。该反向路径1104与电路的其余部 分并联工作，可包括一个或多个反向偏置整流二极管。在出现反向浪 涌电流的情况下，这些反向偏置二极管保护正向偏置整流二极管阵列 免于被反向击穿。在包括箝位齐纳二极管的实施方案中，该箝位齐纳 二极管将也承受一些反向浪涌电流，不过滤波线圏将又限制其承受反 向浪涌电流的程度。优选地，在反向路径中设置至少2x2的反向偏置 整流二极管梯式阵列，以在任何一个二极管出故障(导致开路或短路) 的情况下提供冗余度。作为参考，图12示出了在实践中图11的电路可如何工作来调整 能够驱动供在光放大器中使用的泵浦激光器的光中继器控制电路两端的电压的实施例。二极管阵列1206和箝位齐纳二极管1207并联连接 到用于控制泵浦激光器1201的各电路。还示出了滤波线圈1208。泵 浦激光器1201操作光放大器，可控制泵浦激光器的功率以调整放大器 增益和输出功率。激光器需要正向电流，该正向电流通常利用晶体管 调节。通过测量在泵浦激光器1201内增加的反向二极管功率1202， 控制器1203可以精确确定和调节激光电流以获得所需激光功率。通过 连接到放大器的输出端的功率监视二极管1204提供另外的监控。这 样，通过调节目标泵浦功率可以控制总的放大器输出功率。另外，可 利用该二极管探测从基于海岸的发信设备发出的遥测信号，以使得能 够重新规定功率设置值(泵浦或放大器功率任一/或(either/or))。 控制总线1205用来使控制命令能够通过一个放大器传递到另一个放 大器，以通过分集diversity)助于增加系统冗余度和可靠性。该控 制总线1205通常被认为是就中继器电涌保护设计而言的弱点。在电涌 期间在放大器模块之间产生的电压可加压于或损坏构成该控制总线的 半导体。大浪涌电流能够在中继器两端引起大的感生电压。在图7中，浪 涌电流从左向右传送跨过中继器到达接地故障点702。中继器包括光 放大器控制电子组件703组，每个控制电子组件并联连接到如前面图 4中所示的齐纳二极管705。还图示了系统中的杂散布线电感701。大 部分电压降(地断层与电缆电压之间的)出现在该杂散布线电感701 上。这可能导致对中继器的部件的损坏。具体而言，控制电路703之 间一般有控制和遥测总线704，该控制和遥测总线对大电压(由杂散 电感引起的(E = L.dI/dT))敏感。浪涌电流随时间的形状示于图7A中，而中继器两端的感生电压 (实线721)以及控制电路703之间的感生电压(虚线7")示于图 7B中。可通过使用粗电线或"Litz (绞合)"导线减小杂散电感。然 而，更常用的是在中继器的每端引入比较大的电感以减小控制电路之 间的电压。图8图解了可如何将这样两个大电感801引入图7的系统 中。注意在图8中未示出杂散电感，但表示出了齐纳二极管805、电 缆地断层806、控制电子組件803和控制总线804。图8A和8B与图 7A和7B的比较显示了这些电感801分别对电流和电压的影响。图8A显示利用存在的浪涌线圈减小最大电流，浪涌电流的上升时间也如此。图8B图解当中继器两端的电压(实线821)仍然大时，控制电路之间 的电压(虚线822 )显著减小。按常规，电涌保护线圏801根据复杂的空心设计形成(使用磁心 材料具有饱和从而使任何电感利益不存在的风险)。由于要求线圈有 效地拖延整个线路电压(回忆一下该电压一般为数千伏)，所以在设 计中要求有电压间隙(在标准温度和压力STP下，为lmm每千伏的数 量级)。这些特征与提供紧凑线圈设计是不相容的。此外，这种电感 一般需要手工制作，因此生产起来昂贵、耗时。为了克服上述问题，提出使用在基体内形成的平面线團结构，如 印刷电路板(PCB)。可通过在PCB埋层内巻绕线圏来使线圏绝缘。在 一个优选实施方案中，PCB由常用于PCB的"耐火4" (FR-4)材料构 成。FR-4 PCB基体充当非常好的绝缘体，使得可以极接近地电位放置 线圏。线圏的这一设计与上述空心线圏相比，制作起来相对容易和便 宜。在图9A中所示的一个优选实施方案中，在单个PCB基体904中制 作图8中所示的两个浪涌线圏。在正向上，电流首先通过第一线圏901， 然后通过中继器电子组件902，最后通过第二线圏903。在反向上，该 顺序倒过来。尽管这两个线圏彼此电绝缘，但它们是磁耦合的。这意 味着每个线圏所提供的电感增加。线圏电感与圏数的平方成正比。这 样，两个相同但磁耦合的线圏实际上将具有为单个孤立线圏的电感4 倍的电感。这导致减小是对合适的浪涌线圏对的尺寸要求。在一个优 选实施方案中，每个线圏由22圏构成，基体的尺寸约为120mmx 50mm， 测量电感为约150yH。一般来说，上述线圏所提供的电感优选超过100 更优选在140pH和160uH之间。上述线圏i兹耦合的附加优点是能量可经由》兹场从一个线圏向另一 个线圈传递。当线圏连接在中继器的输入和输出处时(如在优选实施 方案中)，这意味着较少的能量以电流的形式通过中继器部件本身， 从而为中继器提供免于经受浪涌电流的附加保护。图9B示出了图9A中所示的部件的层的展开图。三个绝缘层912 将线圏913/914夹在中间，而触点911将线圏连接到外部电缆线路和中继器电子组件915。外层包含通孔，以便触点与线圈电接触。注意 该图是一个展开图，所有层实际上是物理接触的，使得线圈913/914 被嵌在(即被完全包围在)绝缘层912内，到达它们的唯一途径是经 过触点911。
图10图解了总的中继器系统的概括性示意图。在该图中典型的线 路电流从左向右传导。浪涌线圈1001被置于中继器的输入端和输出端 处，它们之间连接有四组控制电子组件1002。每个控制电路中的电流 通过正向偏置整流二极管阵列1003、滤波线圏1004和齐纳箝位二极 管1005的组合调节，如上面参照图5、 6和11所述。包括反向偏置二 极管阵列1006的反向路径被设置，以处理反向浪涌电流。如前面提到 的，在使用图4中所示的现有技术的方法时该反向路径是不必要的， 因为齐纳二极管能够处理两个方向上的电流。图IO还图解了由于中继 器的壳而引起的寄生杂散电容1007。该壳电容1007归因于压力容器 金属制品。该壳通常是利用聚乙烯料绝缘再注塑(overmould)而成， 因而对海水形成电容。是该壳电容1007意味着引入两个浪涌线圏是有 益的，因为要是包括仅一个线圏的话，壳电容在图2和3中所示的两 种故障情况之间放电的速率会存在不平衡。该电容如图所示电连接。
权利要求
1. 一种光中继器驱动电路，该电路包括由多个二个或更多个并联正向偏置二极管构成的组形成的二极管阵列，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触；以及与该二极管阵列并联连接的光中继器控制电路。
2. 根据权利要求1所述的电路，还包括与所述二极管阵列和控制 电路并联连接的箝位齐纳二极管以及一个或多个与该箝位齐纳二极管 串联的滤波线圈。
3. 根据权利要求1或2所述的电路，其中所述正向偏置二极管是 整流二极管。
4. 根据前述任一权利要求所述的电路，还包括并联连接到所述二 极管阵列和控制电路的第二电路径，该第二电路径包括一个或多个反 向偏置二极管。
5. 根据权利要求4所述的电路，其中所述第二电路径包括反向偏 置二极管阵列，该阵列由多个两个或更多个并联反向偏置二极管构成 的组形成，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触。
6. —种光中继器系统驱动电路，包括多个根据权利要求1 - 3中 任一权利要求所述的光中继器驱动电路，该多个光中继器驱动电路串 联连接，使得每个驱动电路中的光中继器控制电路两端的电压等于该 驱动电路中的二才及管阵列两端的电压。
7. 根据权利要求6所述的光中继器系统驱动电路，还包括并联连 接到所述多个光中继器驱动电路的第二电路径，该第二电路径包括一 个或多个反向偏置二极管。
8. 根据权利要求7所述的电路，其中所述第二电路径包括反向偏 置二极管阵列，该阵列由多个两个或更多个并联反向偏置二极管构成 的组形成，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触。
9. 一种光中继器，包括根据权利要求1-5中任一权利要求所述 的光中继器驱动电路或根据权利要求6-8中任一权利要求所述的光 中继器系统驱动电路。
10. 根据权利要求9所述的光中继器，还包括一个或多个与所述 一个或多个驱动电路串联的浪涌线圏，该浪涌线圏包括由绝缘材料构成的基体和嵌在该基体内的第一大体平面的导电线圈。
11. 根据权利要求IO所述的光中继器，其中所述一个或多个浪涌线圏还包括嵌在所述基体内的第二大体平面的导电线圈，所述第一和 第二线圈位于不同的平行平面中并彼此磁耦合。
12. 根据权利要求11所述的光中继器，其中所述第一线圈电连接 到所述光中继器的电输入端，所述第二线團电连接到所述光中继器的 电输出端。
13. —种用于向光中继器提供电涌保护的部件，该部件包括由绝 缘材料构成的基体和嵌在该基体内的第一大体平面的导电线圏。
14. 根据权利要求13所述的部件，其中所述基体是大体平面的。
15. 根据权利要求13或14所述的部件，其中所述线圏提供超过 100 jiH的电感。
16. 根据权利要求15所述的部件，其中所述基体是印刷电路板 (PCB)。
17. 根据权利要求16所述的部件，其中所述PCB由FR-4绝缘材 料构成。
18. 根据权利要求13-17中任一权利要求所述的部件，其中所述 部件还包括嵌在所述基体内的第二大体平面的导电线圏，所述第一和 第二线圈位于不同的平行平面中并彼此磁耦合。
19. 根据权利要求18所述的部件，其中所述第一和第二线圏在垂 直于线圏平面的方向上基本重叠。
20. —种光中继器，包括根据权利要求13-19中任一权利要求所 述的部件。
21. —种光中继器，包括权利要求20从属于权利要求18或19时 根据权利要求20所述的部件，其中所述第一线圏和第二线圏分别连接 到光中继器的电输入端和电输出端。
22. —种光中继器，包括根据权利要求20或21所述的部件，还包括一个或多个光中继器驱动电路，每个驱动电路包括由多个二个或更多个并联正向偏置二极管构成的组形成的二极管阵列，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触；以及， 与该二极管阵列并联连接的光中继器控制电路。
23. 根据权利要求22所述的光中继器，其中所述一个或多个电驱 动电路串联连接在所述第一和第二线圈之间。
24. 根据权利要求22或23所述的光中继器，包括多个串联连接 的驱动电路，使得每个驱动电路中的光中继器控制电路两端的电压等 于该驱动电路中的二极管阵列两端的电压。
25. 根据权利要求24所述的光中继器，还包括并联连接到所述阵 列和所述控制电路的第二路径，该第二路径包括一个或多个反向偏置 二极管。
全文摘要
提供了用于水下光中继器的电涌保护装置。引入二极管链式设计的光中继器驱动电路包括由多个二个或更多个并联正向偏置二极管构成的组形成的二极管阵列，给定组中的每个二极管与相邻组中的所有二极管电接触；以及，与该二极管阵列并联连接的光中继器控制电路。用于向光中继器提供电涌保护的部件包括由绝缘材料构成的基体和嵌在该基体内的第一大体平面的导电线圈。
文档编号H04B10/00GK101288251SQ200680038032
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者G·W·范洛克姆, S·M·韦布 申请人:X万亿通信有限公司