一种基于OBI技术的RFOG光接收机电路的制作方法

一种基于obi技术的rfog光接收机电路
技术领域
1.本实用新型涉及光接收机技术领域，尤其涉及一种基于obi技术的rfog光接收机电路。


背景技术：

2.目前传统的hfc（hybrid fiber coax，混合光纤同轴电缆）的cmts（cable modem terminal systems，电缆调制解调器终端系统）回传系统主要实现方式的是点对点的模式，在前端设置一光收，用户端设置一光发，然后再前端将光收信号混合输出到cmts。随着用户网络需求的增加，回传设备的数量、功耗以及成本都是巨大的开支。cmts系统由原先的docsis1.0向docsis2.0及以上版本的演进，原先的回传系统点对点传输模式已不适应发展了，需要一款可以多路收控制电路，设计多路回传信号混合输出的设备。
3.但是目前市场上的回传信号混合输出光接收机长时间处于连续工作状态，并且多路混合后的汇聚噪声大。回传设备数量的增加，不仅带来系统性能指标的劣化，而且使前端机房的服务及制造成本也相应的增加。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基于obi技术的rfog光接收机电路，解决相关技术中存在的多路混合后汇聚噪声大的问题。
5.作为本实用新型的一个方面，提供一种基于obi技术的rfog光接收机电路，其中，包括：n路光信号处理模块和n路混合器，所述n路光信号处理模块与所述n路混合器连接，每一路光信号处理模块均能够对输入的光信号进行光电转换以及放大处理后得到射频信号，所述n路混合器能够将每一路光信号处理模块得到的射频信号进行混合后输出，其中n为大于等于2且小于等于16的自然数。
6.进一步地，每一路光信号处理模块均包括光检波器电路、射频放大及开关电路、高速运放比较电路和场效应开关电路，所述射频放大及开关电路和所述高速运放比较电路均与所述光检波器电路连接，所述高速运放比较电路与所述射频放大及开关电路连接，所述场效应开关电路分别与所述高速运放比较电路以及所述射频放大及开关电路连接，所述射频放大及开关电路与所述n路混合器连接；
7.所述光检波器电路用于对输入的光信号进行光电转换后得到射频电压信号；
8.所述射频放大及开关电路能够在所述高速运放比较电路以及场效应开关电路的共同作用下实现对所述射频电压信号的放大处理，得到射频信号。
9.进一步地，所述光检波器电路包括：光检波器、磁珠、第一滤波电容、第二滤波电容、采样电阻、第三滤波电容、第一电感和宽带匹配变压器，所述磁珠的一端连接供电电压，所述磁珠的另一端连接所述第一滤波电容与第二滤波电容并联后的一端，所述第一滤波电容和第二滤波电容并联后的另一端连接信号地，所述光检波器的阴极连接所述第一滤波电容和第二滤波电容并联后的一端，所述光检波器的阳极连接所述第一电感的一端，所述第
一电感的另一端连接所述宽带匹配变压器的一端，所述宽带匹配变压器的另一端通过所述采样电阻连接所述信号地，所述第三滤波电容并联在所述采样电阻的两端。
10.进一步地，所述射频放大及开关电路包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、微波放大器、第二电感、第三电感、第四电感、第四滤波电容、第五滤波电容、隔离电容、射频反馈电阻、限流电阻、匹配电阻和射频开关，
11.所述第一电容的一端连接所述宽带匹配变压器，所述第一电容的另一端连接信号地，所述第二电容的一端连接所述第一电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接所述信号地，所述第三电容的一端还连接所述第二电感的一端，
12.所述第二电感的另一端连接所述微波放大器的第一端，所述微波放大器的第二端连接信号地，所述微波放大器的第三端连接所述第三电感的一端，
13.所述微波放大器的第一端连接所述隔离电容的一端，所述隔离电容的另一端连接所述射频反馈电阻的一端，所述射频反馈电阻的另一端连接所述微波放大器的第三端，
14.所述第三电感的另一端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述射频开关的第一管脚，
15.所述射频开关的第三管脚通过所述匹配电阻连接至所述信号地，所述射频开关的第二管脚连接所述信号地，所述射频开关的第六管脚通过所述限流电阻连接所述供电电压，所述射频开关的第五管脚为所述射频放大及开关电路的输出端，所述射频开关的第四管脚连接所述高速运放比较电路，
16.所述第四电感的一端连接所述第三电感的一端，所述第四电感的另一端连接所述第四滤波电容与第五滤波电容并联后的一端，所述第四滤波电容与所述第五滤波电容并联后的另一端连接所述信号地。
17.进一步地，所述高速运放比较电路包括：第一运放比较器、第二运放比较器、第一分压电阻、第二分压电阻和隔离取样电阻，
18.所述第一运放比较器的正相输入端连接所述隔离取样电阻的一端，所述隔离取样电阻的另一端连接所述宽带匹配变压器的另一端，
19.所述第一运放比较器的反相输入端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述供电电压，所述第二分压电阻的一端连接所述第一分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端连接所述信号地，
20.所述第二运放比较器的正相输入端与所述第一运放比较器的正相输入端连接，所述第二运放比较器的反相输入端与所述第一运放比较器的反相输入端连接，
21.所述第一运放比较器的输出端连接所述场效应开关电路，所述第二运放比较器的输出端连接所述射频放大及开关电路。
22.进一步地，所述场效应开关电路包括：三极管、第三分压电阻、第四分压电阻和场效应管，
23.所述三极管的基极连接所述高速运放比较电路，所述三极管的发射极连接所述信号地，所述三极管的集电极连接所述第三分压电阻的一端，
24.所述第三分压电阻的另一端连接所述第四分压电阻的一端，所述第四分压电阻的另一端连接所述供电电压，
25.所述场效应管的栅极连接所述第四分压电阻的一端，所述场效应管的源极连接连接所述供电电压，所述场效应管的漏极连接所述射频放大及开关电路。
26.进一步地，所述n路光信号处理模块包括八路光信号处理模块，所述n路混合器包括八路混合器。
27.本实用新型提供的基于obi技术的rfog光接收机电路，通过n路光信号处理模块能够对输入的光信号进行处理，相应的得到n路处理结果，而通过n路混合器能够对n路处理结果进行混合输出，从而可以实现多路信号的有效传输，性价比高，且能够避免相干光干扰保证优异指标，降低汇聚噪声。
附图说明
28.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
29.图1为本实用新型提供的基于obi技术的rfog光接收机电路的结构框图。
30.图2为本实用新型提供的基于obi技术的rfog光接收机电路的具体实施方式结构框图。
31.图3为本实用新型提供的每一路光信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
34.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.在本实施例中提供了一种基于obi技术的rfog光接收机电路，图1是根据本实用新型实施例提供的基于obi技术的rfog光接收机电路的结构框图，如图1所示，包括：n路光信号处理模块100和n路混合器200，所述n路光信号处理模块100与所述n路混合器200连接，每一路光信号处理模块100均能够对输入的光信号进行光电转换以及放大处理后得到射频信号，所述n路混合器200能够将每一路光信号处理模块100得到的射频信号进行混合后输出，其中n为大于等于2且小于等于16的自然数。
36.在本实用新型实施例中，通过n路光信号处理模块能够对输入的光信号进行处理，相应的得到n路处理结果，而通过n路混合器能够对n路处理结果进行混合输出，从而可以实
现多路信号的有效传输，性价比高，且能够避免相干光干扰保证优异指标，降低汇聚噪声。
37.优选地，所述n路光信号处理模块包括八路光信号处理模块，所述n路混合器包括八路混合器。
38.因此，如图2所示，本实用新型实施例以八路光信号处理模块为例，相应的，所述n路混合器为八路混合器。
39.具体地，如图2所示，每一路光信号处理模块100均包括光检波器电路110、射频放大及开关电路120、高速运放比较电路130和场效应开关电路140，所述射频放大及开关电路120和所述高速运放比较电路130均与所述光检波器电路110连接，所述高速运放比较电路130与所述射频放大及开关电路120连接，所述场效应开关电路140分别与所述高速运放比较电路130以及所述射频放大及开关电路120连接，所述射频放大及开关电路120与所述n路混合器200连接；
40.所述光检波器电路110用于对输入的光信号进行光电转换后得到射频电压信号；
41.所述射频放大及开关电路120能够在所述高速运放比较电路130以及场效应开关电路140的共同作用下实现对所述射频电压信号的放大处理，得到射频信号。
42.如图3所示，所述光检波器电路110包括：光检波器a1、磁珠fb1、第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、采样电阻r2、第三滤波电容c4、第一电感l1和宽带匹配变压器t1，所述磁珠fb1的一端连接供电电压vcc，所述磁珠fb1的另一端连接所述第一滤波电容c1与第二滤波电容c2并联后的一端，所述第一滤波电容c1和第二滤波电容c2并联后的另一端连接信号地，所述光检波器a1的阴极连接所述第一滤波电容c1和第二滤波电容c2并联后的一端，所述光检波器a1的阳极连接所述第一电感l1的一端，所述第一电感l1的另一端连接所述宽带匹配变压器t1的一端，所述宽带匹配变压器t1的另一端通过所述采样电阻r2连接所述信号地，所述第三滤波电容c4并联在所述采样电阻r2的两端。
43.应当理解的是，接收的光信号经过光检波器a1进行光电转换，将接收的光信号转化为电信号，供电电压为vcc，经过磁珠fb1，第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、采样电阻r2、第一电感l1、宽带匹配变压器t1和第三滤波电容c4组成光电转换电路。将接收的光信号的强弱经过转换为相应的射频电压信号。采样电阻r2和第三滤波电容c4将光检波器a1的光电流转换成相应的电压，此电压经过隔离取样电阻r4与高速比较电路的第一运放比较器n1相连。
44.具体地，所述射频放大及开关电路120包括：第一电容c5、第二电容c7、第三电容c6、第四电容c8、微波放大器ic2、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4、第四滤波电容c3、第五滤波电容c9、隔离电容c10、射频反馈电阻r9、限流电阻r1、匹配电阻r3和射频开关ic1，
45.所述第一电容c5的一端连接所述宽带匹配变压器t1，所述第一电容c5的另一端连接信号地，所述第二电容c7的一端连接所述第一电容c5的一端，所述第二电容c7的另一端连接所述第三电容c6的一端，所述第三电容c6的另一端连接所述信号地，所述第三电容c6的一端还连接所述第二电感l2的一端，
46.所述第二电感l2的另一端连接所述微波放大器ic2的第一端，所述微波放大器ic2的第二端连接信号地，所述微波放大器ic2的第三端连接所述第三电感l3的一端，
47.所述微波放大器ic2的第一端连接所述隔离电容c10的一端，所述隔离电容c10的另一端连接所述射频反馈电阻r9的一端，所述射频反馈电阻r9的另一端连接所述微波放大
器ic2的第三端，
48.所述第三电感l3的另一端连接所述第四电容c8的一端，所述第四电容c8的另一端连接所述射频开关ic1的第一管脚，
49.所述射频开关ic1的第三管脚通过所述匹配电阻r3连接至所述信号地，所述射频开关ic1的第二管脚连接所述信号地，所述射频开关ic1的第六管脚通过所述限流电阻r1连接所述供电电压vcc，所述射频开关ic1的第五管脚为所述射频放大及开关电路120的输出端，所述射频开关ic1的第四管脚连接所述高速运放比较电路130，
50.所述第四电感l4的一端连接所述第三电感l3的一端，所述第四电感l4的另一端连接所述第四滤波电容c3与第五滤波电容c9并联后的一端，所述第四滤波电容c3与所述第五滤波电容c9并联后的另一端连接所述信号地。
51.应当理解的是，宽带匹配变压器t1耦合出高频信号，第一电容c5、第二电容c7、第三电容c6、第二电感l2、第三电感l3和微波放大器ic2共同组成射频放大电路，微波放大器ic2的反馈电路由射频反馈电阻r9和隔离电容c10组成。第三电感l3（为射频扼流电感），第四滤波电容c3和第五滤波电容c9组成供电电压电路。将射频放大电路将放大的高频信号由第四电容c8传输到下一级高速宽带射频开关电路。
52.高速宽带射频开关电路中，射频开关ic1的1脚与第四电容c8连接，2脚接地，三脚通过匹配电阻r3接地，4脚与第一运放比较器n1a的1脚连接，5脚输出高频信号，6脚通过限流电阻r1与供电电压vcc连接，第一运放比较器n1a给出的高低电压与射频开关ic1相通，使信号放大电路正常通信。
53.具体地，如图3所示，所述高速运放比较电路130包括：第一运放比较器n1a、第二运放比较器n1b、第一分压电阻r7、第二分压电阻r8和隔离取样电阻r4，
54.所述第一运放比较器n1a的正相输入端连接所述隔离取样电阻r4的一端，所述隔离取样电阻r4的另一端连接所述宽带匹配变压器t1的另一端，
55.所述第一运放比较器n1a的反相输入端连接所述第一分压电阻r7的一端，所述第一分压电阻r7的另一端连接所述供电电压vcc，所述第二分压电阻r8的一端连接所述第一分压电阻r7的一端，所述第二分压电阻r8的另一端连接所述信号地，
56.所述第二运放比较器n1b的正相输入端与所述第一运放比较器n1a的正相输入端连接，所述第二运放比较器n1b的反相输入端与所述第一运放比较器n1a的反相输入端连接，
57.所述第一运放比较器n1a的输出端连接所述场效应开关电路140，所述第二运放比较器n1b的输出端连接所述射频放大及开关电路120。
58.应当理解的是，光电流信号的强弱电压经过隔离采样电阻r4同时传输给第一运放比较器n1a和第二运放比较器n1b的正相输入端， n1a和n1b的反相输入端给了一个比较电压。比较电压由第一分压电阻r7和第二分压电阻r8构成。
59.具体地，所述场效应开关电路140包括：三极管q2、第三分压电阻r6、第四分压电阻r5和场效应管q1，
60.所述三极管q2的基极连接所述高速运放比较电路130，所述三极管q2的发射极连接所述信号地，所述三极管q2的集电极连接所述第三分压电阻r6的一端，
61.所述第三分压电阻r6的另一端连接所述第四分压电阻r5的一端，所述第四分压电
阻r5的另一端连接所述供电电压vcc，
62.所述场效应管q1的栅极连接所述第四分压电阻r5的一端，所述场效应管q1的源极连接连接所述供电电压vcc，所述场效应管q1的漏极连接所述射频放大及开关电路120。
63.应当理解的是，场效应开关电路140中供电电压vcc和场效应管q1相连，第二运放比较器n1b的7脚输出通过电阻r10与三极管q2连接，第二运放比较器n1b给的高低电压使供电电压vcc通过场效应管q1与第四分压电阻r5和第三分压电阻r6相通，并启动射频放大电路。使信号放大电路正常通信，整体形成一个控制的闭环电路。
64.综上，上述八路光信号处理模块分别与八路混合器相连，有光信号的通道能够快速通过后，没有光信号的处理断开状态，使八路信号的混合的通信噪声降低，可以使整个通信中处于半开状态。
65.综上，本实用新型实施例提供的基于obi技术的rfog光接收机电路，能够实现八路回传信号的射频信号的高速切换，实现多路信号的有效传输，具有性价比高的优势。
66.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。