一種用于光微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫控結(jié)構(gòu)，特別是一種用于光微波延時網(wǎng)絡(luò)的三級溫控結(jié)構(gòu)，屬于溫度控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光微波延時是一門光子與微波技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，光微波延時網(wǎng)絡(luò)具有寬帶寬、低功耗、體積小、無電磁干擾等優(yōu)點，廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)和國防科技的各個領(lǐng)域，同時，光微波延時網(wǎng)絡(luò)是光相控雷達(dá)的核心組成部分之一，克服了傳統(tǒng)的電相控雷達(dá)所固有的孔徑效應(yīng)和渡越時間的限制，提高了雷達(dá)的分辨率、識別能力、解決多目標(biāo)成像能力和抗電磁干擾能力。
[0003]但是，光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展面臨著許多問題，特別是光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對環(huán)境溫度的敏感制約著其發(fā)展，光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，大部分的器件對溫度極其敏感，環(huán)境溫度的微小波動都會對其精度和穩(wěn)定性照成不可忽視的影響，同時這些器件的正常工作溫度范圍很窄，當(dāng)外界環(huán)境溫度過高或者過低時，光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將無法正常工作甚至造成器件的永久性破壞。
[0004]現(xiàn)有的光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的溫控結(jié)構(gòu)一般是在光發(fā)射器或光接收器內(nèi)部集成半導(dǎo)體制冷片TEC和熱敏電阻NTC(Negative Temperature Coefficient)的方法進(jìn)行溫控，但是由于TEC本身的特性，當(dāng)TEC長時間工作時，其產(chǎn)生的熱量容易積累，必需添加一個散熱片，而散熱片的效率往往和其體積成正比，這就照成了系統(tǒng)體積的增大；同時，當(dāng)外界溫度過高或過低時，由于TEC的功率限制同樣無法實現(xiàn)正常的溫度控制。
[0005]因此，如何實現(xiàn)滿足實際應(yīng)用要求的光微波延時網(wǎng)系統(tǒng)的溫控結(jié)構(gòu)，是目前本技術(shù)領(lǐng)域人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決問題:在在原有的一級溫控或無溫控結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種用于光微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)，提高了溫控的精度(溫度控制精度優(yōu)于I度)，縮短了溫控穩(wěn)定時間，增強(qiáng)了系統(tǒng)的溫度適應(yīng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)外界環(huán)境溫度在-55?70度變化時，微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)正常工作。
[0007]本發(fā)明提供了一種光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的溫控結(jié)構(gòu)，包括安裝于箱體內(nèi)的光發(fā)射器(I)、光接收器(2)和光延時器(7),光發(fā)射器(I)包括內(nèi)部的激光器芯片(1-1)，光接收器(2)包括內(nèi)部的光接收器芯片(2-1)，其特征在于，包括:
[0008]溫度控制電路(6)，用于控制第一級溫控單元(3)、第二級溫控單元(4)和第三級溫控單元(5)；
[0009]第一級溫控單元(3)，包括通過溫度控制電路(6)控制的第一級激光器芯片加熱制冷器(3-1)和第一級激光器芯片溫度傳感器(3-2)，第一級光接收器芯片加熱制冷器(3-3)和第一級光接收器芯片溫度傳感器(3-4)，第一級激光器芯片加熱制冷器(3-1)和第一級激光器芯片溫度傳感器(3-2)安裝于光發(fā)射器(I)內(nèi)部并靠近激光器芯片(1-1)，第一級光接收器芯片加熱制冷器(3-3)和第一級光接收器芯片溫度傳感器(3-4)安裝于光接收器(2)內(nèi)部并靠近光接收器芯片(2-1)。第一級溫控單元(3)實現(xiàn)了光發(fā)射器和光接收器工作溫度點的最直接和快速地控制。
[0010]第二級溫控單元⑷，包括通過溫度控制電路(6)控制第二級加熱制冷器(4-1)和第二級溫度傳感器(4-2)，第二級加熱制冷器(4-1)和第二級溫度傳感器(4-2)緊貼在光發(fā)射器(I)和光接收器(2)的外殼底部安裝面。第二級溫控單元(4)避免光發(fā)射器和光接收器直接接觸箱體表面，增加了溫控效率和溫度檢測精度，降低外界溫度對光發(fā)射器和光接收器的影響，實現(xiàn)了對溫度敏感部位進(jìn)行重點溫控，減小了第一級溫控單元(3)的調(diào)控壓力。
[0011 ] 第三級溫控單元(5)，包括通過溫度控制電路(6)控制第三級加熱制冷器(5-1)和第三級溫度傳感器(5-2)，第三級加熱制冷器(5-1)和第三級溫度傳感器(5-2)安裝于箱體內(nèi)，實現(xiàn)對光發(fā)射器(I)、光接收器(2)和光延時器(3)的溫度調(diào)節(jié)。
[0012]第三級溫控單元(5)在光微波延時網(wǎng)絡(luò)的箱體內(nèi)增加了加熱和制冷能力，同時隔離了光發(fā)射器(I)、光接收器(2)、光延時器(7)以及第一級溫控單元(3)、第二級溫控單元
(4)在內(nèi)與機(jī)箱表面的熱交換通道，減小了第一級溫控單元(3)、第二級溫控單元(4)的調(diào)節(jié)壓力，提高了光微波延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部溫度調(diào)控效率，使得在高溫或低溫環(huán)境下，溫控結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐馕⒉ㄑ訒r網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)箱體內(nèi)的溫度有效控制在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)外界環(huán)境溫度在-55?70度變化時，微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)正常工作。
[0013]本發(fā)明設(shè)計的溫控結(jié)構(gòu)采用了模擬PID溫控方式，具有較強(qiáng)的抗干擾能力、穩(wěn)定性、電磁兼容性。
[0014]所述第一級溫控結(jié)構(gòu)、第二級溫控結(jié)構(gòu)也可以采用數(shù)字PID溫控方式或者PffM溫控方式。
[0015]所述的述光發(fā)射器可以是:DBR激光器、DFB激光器、分離限制SCH激光器。
[0016]所述的光接收器可以是:模擬光接收機(jī)、數(shù)字光接收機(jī)。
[0017]所述的所述加熱制冷器可以是:風(fēng)扇、電熱絲、半導(dǎo)體加熱器PTC、半導(dǎo)體制冷片TEC或者是相變材料用于溫度控制。
[0018](I)本發(fā)明設(shè)計采用的三級溫控結(jié)構(gòu)采用模擬PID方式，具有較強(qiáng)的抗干擾能力、穩(wěn)定性、電磁兼容性、同時該溫控結(jié)構(gòu)具有較好的匹配性，能夠和風(fēng)扇、電熱絲、半導(dǎo)體加熱器PTC、半導(dǎo)體制冷片TEC等加熱制冷方式匹配使用，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好。
[0019](2)本發(fā)明設(shè)計的光發(fā)射器和光接收器不和機(jī)箱外殼直接接觸，降低了外界溫度對光發(fā)射器和光接收器干擾，增加了光微波延時系統(tǒng)的溫度適應(yīng)性。
[0020](3)本發(fā)明在光發(fā)射器和光接收器外殼直接設(shè)置加熱制冷器件，能快速的將光發(fā)射器和光接收器的溫度調(diào)節(jié)至設(shè)定的溫度點。
[0021](4)本發(fā)明在原有的一級溫控的基礎(chǔ)上增加了光發(fā)射器和光接收器外殼溫控和光微波延時系統(tǒng)的箱體溫控，實現(xiàn)了三級溫控，最大限度的降低了光微波延時系統(tǒng)的精度受外部環(huán)境溫度變化的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)外界環(huán)境溫度至少在-55?70度變化時，微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)正常工作。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明溫控裝置的較佳實施方式圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明公開了一種光微波延時網(wǎng)絡(luò)的溫控結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了光