无线双工通信装置以及无线双工通信系统的制作方法

1.本实用新型属于无线通信技术领域，更具体地说，是涉及一种无线双工通信装置以及无线双工通信系统。


背景技术：

2.随着激光雷达应用的不断增长，机器内部的数据通信成为衡量机器性能的又一重要指标。
3.在现有的无线通信产品中，通常使用单向通信来完成整机内部的信息交互，单向通信存在信息传输通道占用的问题，因此，如何提供一种无线双工通信装置以实现双向通信成为本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种无线双工通信装置以及无线双工通信系统，以解决机器内部使用单向通信存在信息传输通道占用的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种无线双工通信装置，该无线双工通信装置包括：
6.第一信号发射模块、第一信号接收模块、第二信号发射模块、第二信号接收模块、第一处理器模块以及第二处理器模块；
7.所述第一处理器模块的第一输入端接收第一差分电压信号，所述第一处理器模块的第一输出端与所述第一信号发射模块的输入端连接，所述第一信号发射模块的输出端发射第一激光信号；所述第二信号接收模块的输入端接收第一激光信号，所述第二信号接收模块的输出端与所述第二处理器模块的第一输入端连接，所述第二处理器模块的第一输出端输出第二差分电压信号；
8.所述第二处理器模块的第二输入端接收第三差分电压信号，所述第二处理器模块的第二输出端与所述第二信号发射模块的输入端连接，所述第二信号发射模块的输出端发射第二激光信号；所述第一信号接收模块的输入端接收第二激光信号，所述第一信号接收模块的输出端与所述第一处理器模块的第二输入端连接，所述第一处理器模块的第二输出端输出第四差分电压信号。
9.可选地，所述第一处理器模块包括第一接收单元和第一驱动单元；
10.所述第一驱动单元的输入端用于接收第一差分电压信号，所述第一驱动单元的输出端与所述第一信号发射模块的输入端连接；
11.所述第一接收单元的输入端与所述第一信号接收模块的输出端连接，所述第一接收单元的输出端用于输出第四差分电压信号。
12.可选地，所述第一接收单元包括第一限幅放大器和第一脉冲驱动器；
13.所述第一限幅放大器的输入端与所述第一信号接收模块的输出端连接，所述第一限幅放大器的输出端与所述第一脉冲驱动器的输入端连接，所述第一脉冲驱动器的输出端
用于输出第四差分电压信号。
14.可选地，所述第一驱动单元包括第一均衡效果器、第一监视器、第一控制器以及第一运算放大器；
15.所述第一均衡效果器的输入端用于接收第一差分电压信号，所述第一均衡效果器的第一输出端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第一均衡效果器的第二输出端与所述第一监视器的输入端连接，所述第一监视器的输出端与所述第一控制器的第一输入端连接，所述第一控制器的输出端与所述第一运算放大器的第二输入端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一信号发射模块的输入端连接。
16.可选地，所述第一信号发射模块包括第一信号发射单元和第一信号监测单元；
17.所述第一信号发射单元的输出端发射第一激光信号；
18.所述第一信号监测单元用于检测第一激光信号的功率，所述第一信号监测单元的输出端与所述第一控制器的第二输入端连接。
19.可选地，所述第一信号发射单元为垂直腔面发射激光器。
20.可选地，所述第一信号监测单元为背光功率检测芯片。
21.可选地，所述无线双工通信装置还包括上电路板和下电路板；
22.所述第一处理器模块、第一信号发射模块以及第一信号接收模块设置在所述上电路板上；
23.所述第二处理器模块、第二信号发射模块以及第二信号接收模块设置在所述下电路板上。
24.本实用新型实施例第二方面提供了一种无线双工通信系统，包括本实用新型实施例第一方面中的任一种无线双工通信装置。
25.本实用新型提供的无线双工通信装置以及无线双工通信系统的有益效果在于：
26.在本实用新型实施例中，第一差分电压信号经过第一处理器模块和第一信号发射模块转化成第一激光信号，第一激光信号经过第二信号接收模块和第二处理器模块转化成第二差分电压信号；第三差分电压信号经过第二处理器模块和第二信号发射模块转化成第二激光信号，第二激光信号经过第一信号接收模块和第一处理器模块转化成第四差分电压信号。也就是说，本实用新型提供的无线双工通信装置在接收信号的同时又能完成信号的发送，实现了信号的双向传递。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型一实施例提供的无线双工通信装置的结构示意图；
29.图2为本实用新型一实施例提供的第一接收单元的结构示意图；
30.图3为本实用新型一实施例提供的第一驱动单元的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.请参考图1，图1为本实用新型一实施例提供的无线双工通信装置的结构示意图，该无线双工通信装置包括：
33.第一信号发射模块11、第一信号接收模块12、第二信号发射模块13、第二信号接收模块14、第一处理器模块15以及第二处理器模块16。
34.第一处理器模块15的第一输入端接收第一差分电压信号，并对接收到的第一差分电压信号进行处理得到第一驱动电信号。
35.第一信号发射模块11的输入端与第一处理器模块15的第一输出端连接，第一信号发射模块11输入端接收第一驱动电信号，驱动第一信号发射模块11 发射第一激光信号。
36.第二信号接收模块14的输入端接收第一激光信号，并将接收到的第一激光信号转化成第一电信号。
37.第二信号接收模块14的输出端与第二处理器模块16的第一输入端连接，第二处理器模块16用于将接收到的第一电信号转化成第二差分电压信号。
38.第二处理器模块16的第一输出端输出第二差分电压信号。
39.第二处理器模块16的第二输入端接收第三差分电压信号，并对接收到的第一差分电压信号进行处理得到第二驱动电信号。
40.第二信号发射模块13的输入端与第二处理器模块16的第二输出端连接，第一信号发射模块13输入端接收第一驱动电信号，驱动第一信号发射模块13 发射第二激光信号。
41.第一信号接收模块12的输入端接收第二激光信号，并将接收到的第二激光信号转化成第二电信号。
42.第一信号接收模块12的输出端与第一处理器模块15的第二输入端连接，第一处理器模块15用于将接收到的第二电信号转化成第四差分电压信号。
43.第一处理器模块15的第二输出端输出第四差分电压信号。
44.在本实施例中，第一信号接收模块包括pd芯片(photo dioder，光电探测器)和tia芯片(trans
‑
impedance amplifier，跨阻放大器)，探测器芯片用于将接收到的第一激光信号转变为第一电信号，一级放大芯片用于对第一电信号进行放大处理。
45.其中，第二信号接收模块与第一信号接收模块结构相同，在此不再赘述。
46.可选地，作为本实用新型实施例提供的无线双工通信装置的一种具体实施例，第一处理器模块包括：
47.第一接收单元和第一驱动单元。
48.第一信号接收模块的输出端与第一接收单元的输入端连接，并将接收到的第二电信号转化成第四差分电压信号。
49.第一接收单元的输出端输出第四差分电压信号。
50.第一驱动单元的输入端接收第一差分电压信号，第一驱动单元对接收到的第一差分电压信号进行处理得到第一驱动电信号。
51.第一信号发射模块11的输入端与第一驱动单元的输出端连接，第一驱动电信号驱
动第一信号发射模块驱动第一激光信号。
52.在本实施例中，第一接收单元的输入端即第一处理器模块15的第二输入端，第一接收单元的输出端即第一处理器模块15的第二输入端，第一驱动单元的输入端即第一处理器模块15的第一输入端，第一接收单元的输出端即第一处理器模块15的第一输入端。
53.第二处理器模块16包括：
54.第二接收单元和第二驱动单元。
55.第二信号接收模块14的输出端与第二接收单元的输入端连接，并将接收到的第二电信号转化成第二差分电压信号。
56.第二接收单元的输出端输出第二差分电压信号。
57.第二驱动单元的输入端接收第三差分电压信号，第二驱动单元对接收到的第三差分电压信号进行处理得到第二驱动电信号。
58.第二信号发射模块13的输入端与第二驱动单元的输出端连接，第二驱动电信号驱动第二信号发射模块驱动第二激光信号。
59.在本实施例中，第二接收单元的输入端即第二处理器模块16的第二输入端，第二接收单元的输出端即第二处理器模块16的第二输入端，第二驱动单元的输入端即第二处理器模块16的第二输入端，第二接收单元的输出端即第二处理器模块16的第二输入端。
60.可选地，请参考图1和图2，作为本实用新型实施例提供的无线双工通信装置的一种具体实施例，第一接收单元包括：
61.第一限幅放大器21和第一脉冲驱动器22。
62.第一限幅放大器21的输入端与第一信号接收模块12的输出端连接，并对第二电信号进行限幅放大处理。
63.第一脉冲驱动器22的输入端与第一限幅放大器21的输出端连接，并将限幅放大处理后的第二电信号转化成第四差分电压信号。
64.第一脉冲驱动器22的输出端输出第四差分电压信号。
65.其中，第二接收单元与第一接收单元的结构相同，在此不再赘述。
66.可选地，请参考图1、图2和图3，作为本实施例提供的无线双工通信装置的一种具体实施方式，第一驱动单元包括：
67.第一均衡效果器31、第一监视器32、第一控制器33以及第一运算放大器 34。
68.第一均衡效果器31的输入端用于接收第一差分电压信号，并对第一差分电压信号的电平进行整形和滤波处理。
69.第一均衡效果器31的第一输出端与第一运算放大器34的输入端连接，用于将第一差分电压信号输入至第一运算放大器的第一输入端。
70.第一监视器32的输入端与第一均衡效果器31的第二输出端连接，并监测第一差分电压信号的输出幅值得到第一监测信号。
71.第一控制器33的第一输入端与第一监视器32的输出端连接，并将第一监测信号转化成第一控制信号。
72.其中，若第一控制器33的第一预设幅值大于第一监测信号，则第一控制器 33输出控制第一差分电压信号放大的第一控制信号；若第一控制器33的第一预设幅值小于第一监测信号，则第一控制器33输出控制第一差分电压信号降低的第一控制信号。
73.第一控制器33的输出端与第一运算放大器34的输入端连接，控制第一运算放大器34对第一差分信号进行放大处理。
74.在本实施例中，第一运算放大器使用集成高速运算放大器以提高输出电流的精度。
75.第二驱动单元包括：
76.第二均衡效果器、第二监视器、第二控制器以及第二运算放大器。
77.第二均衡效果器的输入端用于接收第三差分电压信号，并对第三差分电压信号的电平进行整形和滤波处理。
78.第二均衡效果器的第一输出端与第二运算放大器的第一输入端连接，用于将第三差分电压信号输入至第一运算放大器的第一输入端。
79.第二监视器的输入端与第二均衡效果器的第二输出端连接，并监测第三差分电压信号的输出幅值得到第二监测信号。
80.第二控制器的第一输入端与第二监视器的输出端连接，并将第二监测信号转化成第二控制信号。
81.其中，若第二控制器的第二预设幅值大于第二监测信号，则第二控制器输出控制第二差分电压信号放大的第二控制信号；若第二控制器的第二预设幅值小于第二监测信号，则第二控制器输出控制第三差分电压信号降低的第二控制信号。
82.第二控制器的输出端与第二运算放大器的第二输入端连接，控制第二运算放大器对第三差分信号进行放大处理。
83.在本实施例中，第二运算放大器使用集成高速运算放大器以提高输出电流的精度。
84.可选地，作为本实用新型实施例提供的无线双工通信装置的一种具体实施方式，第一信号发射模块11包括：
85.第一信号发射单元和第一信号监测单元。
86.第一信号发射单元的输出端用于发射第一激光信号。
87.第一信号监测单元用于监测第一激光信号的输出功率。
88.第一信号监测单元的输出端与第一控制器的第二输入端连接，用于调整第一控制器33的第一控制信号。
89.第二信号发射模块13包括：
90.第二信号发射单元和第二信号监测单元。
91.第二信号发射单元的输出端用于发射第二激光信号。
92.第二信号监测单元用于监测第二激光信号的输出功率。
93.第二信号监测单元的输出端与第二控制器的第二输入端连接，用于调整第二控制器的第二控制信号。
94.可选地，第一信号发射单元为垂直腔面发射激光器。
95.可选地，第一信号监测单元为背光检测芯片。
96.可选地，作为本实用新型实施例提供的无线双工通信装置的二种具体实施例包括上电路板和下电路板；
97.第一处理器模块15、第一信号发射模块11以及第一信号接收模块12设置在上电路
板上。
98.第二处理器模块16、第二信号发射模块13以及第二信号接收模块14设置在下电路板上。
99.在本实施例中，上电路板和下电路板的边长范围可以为3mm～5mm。
100.在本实施例中，第一信号发射模块和第一信号接收模块封装在以上电路板的质心为原点的圆内，圆半径的值可以根据第一信号发射模块和第二信号接收模块的规格进行设定。
101.在本实施例中，第二信号发射模块和第二信号接收模块封装在以上电路板的质心为原点的圆内，圆半径的值可以根据第二信号发射模块和第二信号接收模块的规格进行设定。
102.对应于上述任一种无线双工通信装置，本实用新型实施例还提供了无线双工通信系统，该无线双工通信系统包括上述任二种无线双工通信装置，且具有上述无线双工通信装置所具有的优点，在此不再赘述。
103.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。