專利名稱:集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種新型的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其既具有提供照明功能,又具有發(fā)送光調(diào)制信號(hào)和接收紅外信號(hào)的功能。該裝置采用復(fù)數(shù)顆白光LED(Light Emitting Diode)焊接在PCB(Printed Circuit Board)板外圍,紅外傳感器焊接在PCB板中間的形式??刂齐娐房刂浦坠釲ED的光信號(hào)下行發(fā)射,紅外傳感器對(duì)上行光信號(hào)的接收,從而達(dá)到光通信的目的。
【專利說明】集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光通信【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,LED燈具有功耗低、使用壽命長(zhǎng)、尺寸小、綠色環(huán)保等特點(diǎn)越來越突出,并且LED燈的響應(yīng)時(shí)間特別短,這些特點(diǎn)使得LED燈可以用來通信。目前,使用可見光通信的接收單元和發(fā)送單元基本上還是分開設(shè)計(jì),分開安裝,資源比較浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本實(shí)用新型的目的是提出一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,將發(fā)送單元、接收單元和控制單元集成封裝到同一電路板上,白光LED在可以實(shí)現(xiàn)照明作用的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)通信的下行鏈路,紅外接收單元實(shí)現(xiàn)通信上行鏈路。
[0004]本實(shí)用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其包括:一發(fā)送單元、一接收單元和一控制單元,所述發(fā)送單元包括:LED燈和信號(hào)調(diào)制電路,所述信號(hào)調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入,所述信號(hào)調(diào)制電路的輸出端與所述LED燈連接;
[0006]所述接收單元包括可見光探測(cè)器件,所述可見光探測(cè)器件的輸入端接收可見光信號(hào),所述可見光探測(cè)器件的輸出端依次連接放大電路、濾波電路和解碼電路。
[0007]優(yōu)選的,所述可見光探測(cè)器件上設(shè)有用于增強(qiáng)光信號(hào)接收量的透鏡。
[0008]優(yōu)選的,所述可見光探測(cè)器件為光電傳感器。
[0009]優(yōu)選的,所述LED燈為白光LED燈。
[0010]優(yōu)選的,所述放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的兩級(jí)放大電路,所述兩級(jí)放大電路由前置放大電路和主放大電路結(jié)合組成。
[0011 ] 優(yōu)選的,所述濾波電路為二階高通濾波電路。
[0012]本實(shí)用新型的突出效果為:本實(shí)用新型的一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)了信號(hào)接收電路,信號(hào)發(fā)射電路,控制單元的集成化封裝,有效提高了資源利用率。
[0013]以下便結(jié)合實(shí)施例附圖,對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳述,以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的PCB電路結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的PCB零件排布示意圖;
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的PCB零件排布示意圖;
[0017]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的PCB多種零件排布示意圖;
[0018]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的信號(hào)發(fā)射電路圖;
[0019]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電路圖;
[0020]圖7是圖2中所示封裝光型仿真圖;
[0021]圖8是圖3中所示封裝光型仿真圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例
[0023]本實(shí)施例的一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,包括白光LEDl和發(fā)送調(diào)制控制電路2 ;高靈敏度光電二極管3,信號(hào)接收調(diào)制電路4和用于增強(qiáng)光信號(hào)接收的透鏡5 ;發(fā)送調(diào)制控制電路2包括信號(hào)調(diào)制電路和LED燈驅(qū)動(dòng)電路。信號(hào)調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入,信號(hào)調(diào)制電路的輸出端與用于發(fā)射信號(hào)的LED燈I連接;LED燈I由LED燈驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。接收單元包括可見光探測(cè)器件3,可見光探測(cè)器件4上設(shè)有用于增強(qiáng)光信號(hào)接收量的透鏡5??梢姽馓綔y(cè)器件3接收可見光信號(hào),可見光探測(cè)器件3的輸出端依次連接放大電路,濾波電路和解碼電路。
[0024]其中圖2?圖4是圖1的幾種封裝形式,還有多種變換方式就不列出。在圖中,三角形代表光電傳感器,小矩形代表LED,正方形及三角形外層的圓圈代表透鏡,外圍的矩形及圓形代表PCB板。
[0025]圖2和圖3相比,圖2中LED布置在燈板中間,四周是光電傳感器,圖3中光電傳感器布置在燈板中間,LED布置在四周。使用Cree XP-E作為L(zhǎng)ED原型,使用TracePro進(jìn)行光學(xué)仿真,兩種不同布置方式下的光型如圖1與圖8所示,從光型圖上來看,兩種方式封裝燈具的發(fā)光角度都約在116°,沒有什么差別。
[0026]可選的,信號(hào)調(diào)制電路采用OOK調(diào)制方式。LED燈為白光LED燈??梢姽馓綔y(cè)器件為具有高靈敏度的光電傳感器。放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的采用前置放大電路和主放大電路相結(jié)合的兩級(jí)放大電路。濾波電路為二階高通濾波電路。
[0027]如圖5所示。網(wǎng)絡(luò)信號(hào)由網(wǎng)線傳至MCU 51上,經(jīng)過MCU處理,變成差分信號(hào),然后送給發(fā)射模塊52,經(jīng)電路處理成單端可控制LED燈53的信號(hào),致使LED燈53發(fā)出帶信號(hào)的光。該電路具有很尚的開關(guān)速率。
[0028]如圖6所示,光電探測(cè)器H) 61能探測(cè)到光信號(hào),并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)接收模塊62的放大,濾波,比較等處理成差分信號(hào)發(fā)給MCU 63,再經(jīng)MCU 63處理成以太網(wǎng)信號(hào),經(jīng)網(wǎng)線發(fā)送出去。
[0029]本實(shí)施例的一種基于系統(tǒng)集成封裝在可見光通信上的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化的電路設(shè)計(jì)思路,有效的節(jié)約的電路板的布線空間,同時(shí)節(jié)約了成本。
[0030]本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式,凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其包括:一發(fā)送單元、一接收單元和一控制單元,其特征在于,所述發(fā)送單元包括:LED燈和信號(hào)調(diào)制電路,所述信號(hào)調(diào)制電路的輸入端接收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入,所述信號(hào)調(diào)制電路的輸出端與所述LED燈連接; 所述接收單元包括可見光探測(cè)器件,所述可見光探測(cè)器件的輸入端接收可見光信號(hào),所述可見光探測(cè)器件的輸出端依次連接放大電路、濾波電路和解碼電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其特征在于,所述可見光探測(cè)器件上設(shè)有用于增強(qiáng)光信號(hào)接收量的透鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其特征在于,所述可見光探測(cè)器件為光電傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其特征在于,所述LED燈為白光LED燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其特征在于,所述放大電路為由LT1807芯片構(gòu)成的兩級(jí)放大電路,所述兩級(jí)放大電路由前置放大電路和主放大電路結(jié)合組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成封裝可見光通信的光信號(hào)接發(fā)裝置,其特征在于,所述濾波電路為二階高通濾波電路。
【文檔編號(hào)】H04B10-69GK204272129SQ201420469474
【發(fā)明者】孫慧明, 張同劉, 石磊 [申請(qǐng)人]蘇州昭創(chuàng)光電技術(shù)有限公司