本實(shí)用新型屬于光切換開(kāi)關(guān)的射頻功率檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路。
背景技術(shù)：
目前，光切換開(kāi)關(guān)，也稱光切換器，光備份切換開(kāi)關(guān)，是光纖通信系統(tǒng)中重要的設(shè)備，主要用于兩路或多路光信號(hào)的備份切換，如在主路光通道出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換至備份通道，保證系統(tǒng)的正常不間斷運(yùn)行。廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)機(jī)房。
光開(kāi)關(guān)在光網(wǎng)絡(luò)中起到十分重要的作用，它不僅構(gòu)成了波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)備的交換核心，本身也是光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件。隨著光傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，新型的光開(kāi)關(guān)技術(shù)不斷出現(xiàn)。同時(shí)，原有的光開(kāi)關(guān)技術(shù)性能不斷地改進(jìn)。隨著光傳送網(wǎng)向超高速、超大容量的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的生存能力、網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換和恢復(fù)問(wèn)題成為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵問(wèn)題，而光開(kāi)關(guān)在光層的保護(hù)倒換對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)和恢復(fù)起到了更為重要的作用。
射頻功率是表征射頻信號(hào)特性的一個(gè)重要參數(shù)。近年來(lái)隨著光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，準(zhǔn)確測(cè)量光通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的功率已成為關(guān)鍵技術(shù)之一，功率檢測(cè)在功率控制中，特別是保護(hù)鏈路中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行意義重大。
測(cè)量射頻功率目前有四種方法，包括利用二極管檢測(cè)功率法、等效熱功耗檢測(cè)法、真有效值/直流轉(zhuǎn)換檢測(cè)功率發(fā)、對(duì)數(shù)放大檢測(cè)功率法等。上述四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中二極管檢測(cè)電路以平均值為響應(yīng)的，等效熱功耗檢測(cè)法盡管實(shí)現(xiàn)電路非常簡(jiǎn)單但在實(shí)際運(yùn)用中很難實(shí)現(xiàn)。目前，市場(chǎng)上的光切換開(kāi)關(guān)只具有光功率檢測(cè)電路，沒(méi)有射頻功率檢測(cè)電路，在系統(tǒng)運(yùn)用中如果射頻鏈路有故障，光切換開(kāi)關(guān)就對(duì)系統(tǒng)起不到實(shí)質(zhì)性的保護(hù)和恢復(fù)作用。另外，在光切換開(kāi)關(guān)上分給光功率和射頻功率檢測(cè)的信號(hào)只有1％，現(xiàn)有技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)如此低的射頻信號(hào)的檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
【要解決的技術(shù)問(wèn)題】
本實(shí)用新型的目的是提供一種光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路，以至少解決以上技術(shù)問(wèn)題之一。
【技術(shù)方案】
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型涉及一種光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路，包括光電轉(zhuǎn)換模塊、第一射頻功率放大模塊、自動(dòng)增益控制模塊、第二射頻功率放大模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊和控制模塊，所述光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與第一射頻功率放大模塊的輸入端連接，所述第一射頻功率放大模塊的輸出端與自動(dòng)增益控制模塊的輸入端連接，所述自動(dòng)增益控制模塊的輸出端與第二射頻功率放大模塊的輸入端連接，所述自動(dòng)增益控制模塊的控制端分別與控制模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊連接，所述信號(hào)檢測(cè)模塊分別與控制模塊和第二射頻功率放大模塊的輸出端連接。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述信號(hào)檢測(cè)模塊包含輸入光功率檢測(cè)單元和輸出射頻信號(hào)功率檢測(cè)單元。
作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述輸入光功率檢測(cè)單元由單運(yùn)放電路實(shí)現(xiàn)。
作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述輸出射頻信號(hào)功率檢測(cè)單元采用HMC6023芯片實(shí)現(xiàn)。
作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一射頻功率放大模塊和第二射頻功率放大模塊均采用MA-COM公司的MAAM-009633芯片實(shí)現(xiàn)。
作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述自動(dòng)增益控制模塊采用SKYWORKS公司的SMP1307-027芯片實(shí)現(xiàn)。
作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述控制模塊為ARM微控制器。
【有益效果】
本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案具有以下有益效果：
本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)低光功率(-10dBm)射頻信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了光切換開(kāi)關(guān)對(duì)射頻鏈路的監(jiān)測(cè)并能夠根據(jù)射頻信號(hào)的異常自動(dòng)切換。另外，本實(shí)用新型方案不僅可以運(yùn)用于光切換開(kāi)關(guān)，還可以用于工程施工用的頻率計(jì)、生產(chǎn)用的光衰減器等。工程施工時(shí)，通過(guò)本實(shí)用新型提供的光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路，可以在不降低主路光信號(hào)的情況下對(duì)工程鏈路實(shí)時(shí)檢測(cè)，以判定鏈路的問(wèn)題類型為光信號(hào)問(wèn)題還是射頻信號(hào)問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一提供的光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行清楚、完整的描述。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路的原理圖。如圖1所示，該光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路包括光電轉(zhuǎn)換模塊1、射頻功率放大模塊2、自動(dòng)增益控制模塊3、射頻功率放大模塊4、信號(hào)檢測(cè)模塊5和控制模塊6，光電轉(zhuǎn)換模塊1的輸出端與射頻功率放大模塊2的輸入端連接，射頻功率放大模塊2的輸出端與自動(dòng)增益控制模塊3的輸入端連接，自動(dòng)增益控制模塊3的輸出端與射頻功率放大模塊4的輸入端連接，自動(dòng)增益控制模塊3的控制端分別與控制模塊6、信號(hào)檢測(cè)模塊5連接，信號(hào)檢測(cè)模塊5分別與控制模塊6和射頻功率放大模塊4的輸出端連接。本實(shí)施例通過(guò)光電轉(zhuǎn)換模塊1把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過(guò)射頻功率放大模塊2放大后進(jìn)入自動(dòng)增益控制模塊3，再經(jīng)過(guò)射頻功率放大模塊4放大處理，進(jìn)入信號(hào)檢測(cè)模塊5，信號(hào)檢測(cè)模塊5將檢測(cè)到的電壓輸出至控制模塊6，對(duì)當(dāng)前的射頻功率值進(jìn)行顯示。
本實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換模塊1選用九州光電有限公司的優(yōu)質(zhì)探測(cè)器(PD)JZPIP-FC/APC-2-A，接收光功率的范圍是-30～10dBm，接收的光波長(zhǎng)范圍是1270～1600nm，能保證良好的性能指標(biāo)。
本實(shí)施例中，信號(hào)檢測(cè)模塊5包含輸入光功率檢測(cè)單元和輸出射頻信號(hào)功率檢測(cè)單元。具體地，輸入光功率檢測(cè)單元由單運(yùn)放電路實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)光電轉(zhuǎn)換模塊1的PD在不同光功率時(shí)的不同電壓VP，再根據(jù)公式10lg[(VP+0.05)/0.85]dBm計(jì)算得出；輸出射頻信號(hào)功率檢測(cè)單元采用HMC6023芯片實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)公式(Vp-0.48)/0.0173-50+108(dBuV)計(jì)算得出。
本實(shí)施例中，射頻功率放大模塊2和射頻功率放大模塊4均采用MA-COM公司的MAAM-009633芯片實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該芯片實(shí)現(xiàn)5MHz～2000MHz寬頻帶范圍內(nèi)的射頻放大，其典型增益是17dB，外圍電路簡(jiǎn)單，性能指標(biāo)好，載噪比C/N大于35dB，互調(diào)失真大于40dB。采用+5V供電，功耗大約為0.6W,發(fā)熱量小，易于散熱。
本實(shí)施例中，自動(dòng)增益控制模塊3采用SKYWORKS公司的實(shí)現(xiàn)。SMP1307-027芯片能夠保證光功率在很寬的范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)射頻功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制。
本實(shí)施例中，控制模塊6為ARM微控制器，具體地，本實(shí)施例采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的基于ARM公司CORTEX-M3內(nèi)核的32位低成本微控制器STM32F101V8T6，它采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，使用簡(jiǎn)潔高效的Thumd-2指令集，該控制器集成了豐富的外設(shè)：包括2個(gè)16位定時(shí)器，2個(gè)SPI接口，2個(gè)I2C接口，3個(gè)USART，16個(gè)12位A/D轉(zhuǎn)換通道等，并帶有8M內(nèi)部晶振，使外圍設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，穩(wěn)定可靠。
從以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)對(duì)低光功率(-10dBm)射頻信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了光切換開(kāi)關(guān)對(duì)射頻鏈路的監(jiān)測(cè)并能夠根據(jù)射頻信號(hào)的異常自動(dòng)切換。另外，本實(shí)用新型方案不僅可以運(yùn)用于光切換開(kāi)關(guān)，還可以用于工程施工用的頻率計(jì)、生產(chǎn)用的光衰減器等。工程施工時(shí)，通過(guò)本實(shí)用新型提供的光切換開(kāi)關(guān)射頻功率檢波電路，可以在不降低主路光信號(hào)的情況下對(duì)工程鏈路實(shí)時(shí)檢測(cè)，以判定鏈路的問(wèn)題類型為光信號(hào)問(wèn)題還是射頻信號(hào)問(wèn)題。
需要說(shuō)明，以上描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。