阅读说明：本技术 一种高速宽带微波光发射模块 (High-speed broadband microwave light emission module ) 是由 廖传武 王志文 纪超 刘兆东 于 2020-04-19 设计创作，主要内容包括：本发明属于微波光电子应用行业,涉及射频信号转光信号传输,具体涉及一种高速宽带微波光发射模块。该模块包括微波连接端口、模块主体、光电转换芯片、电路板、热电制冷器、光纤连接部分和电路接口；光纤连接部分包括FC/APC连接头和尾纤,尾纤固定到模块主体外壳上,与光电转换芯片连接；光电转换芯片、电路板和热电制冷器设于模块主体内部,光电转换芯片安装在电路板上,电路板位于热电制冷器上。本发明实现高频和宽频微波信号远距离传输,解决了中高频段微波信号的传输。本发明集成了热电制冷系统确保工业级应用,采用了微波转光电信号核心技术实现低损耗超宽带传输,产品性能达到国际先进水平。(The invention belongs to the microwave photoelectron application industry, relates to radio frequency signal-to-light signal transmission, and particularly relates to a high-speed broadband microwave light emitting module. The module comprises a microwave connecting port, a module main body, a photoelectric conversion chip, a circuit board, a thermoelectric refrigerator, an optical fiber connecting part and a circuit interface; the optical fiber connecting part comprises an FC/APC connector and a tail fiber, and the tail fiber is fixed on the module main body shell and connected with the photoelectric conversion chip; the photoelectric conversion chip, the circuit board and the thermoelectric refrigerator are arranged in the module main body, the photoelectric conversion chip is installed on the circuit board, and the circuit board is located on the thermoelectric refrigerator. The invention realizes the long-distance transmission of high-frequency and wide-frequency microwave signals and solves the problem of the transmission of microwave signals in medium and high frequency bands. The invention integrates a thermoelectric refrigeration system to ensure industrial application, adopts the core technology of converting microwave into optical signal to realize low-loss ultra-wideband transmission, and the product performance reaches the international advanced level.)

一种高速宽带微波光发射模块

技术领域

本发明属于微波光电子应用行业，涉及射频信号转光信号传输，具体涉及一种高速宽带微波光发射模块。

背景技术

光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。光电子系统的低损耗和宽带能力对微波信号的传输与处理非常有利,宽带光电子器件的进展将加速其应用。微波光电子近20年得到了国际学术界高度的重视。微波难以实现的很多功能，比如超带宽，极低损耗，集成化小型化，通过引入光电子的技术，都成为可能。但高频微波进行长距离传输时具有很大的损耗，频率向高频扩展受限的特性。目前市面上主要微波传输系统还集中在低频段通过电缆短距离传输，使用范围受到了极大的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种高频宽带微波信号转光信号发射器，实现高频和宽频微波信号远距离传输，从而解决了中高频段微波信号的传输。

本发明的技术方案为：

一种高速宽带微波光发射模块，包括微波连接端口2、模块主体、光电转换芯片7、电路板、热电制冷器8、光纤连接部分和电路接口6；

所述模块主体包括底板4和外壳，底板4的四角分别设固定孔3，用于固定整个模块主体；所述底板4，其一侧设多个电路接口6，另一侧设微波连接端口2；所述光电转换芯片7、电路板和热电制冷器8位于外壳内，光电转换芯片7安装在电路板上，热电制冷器8固定在底板4上，电路板固定在热电制冷器8上，以冷却电路板；

所述电路板包括陶瓷衬底、镀金电路、匹配电阻、电感器和热敏电阻，实现将通信信号从微波连接端口传输到光电转换芯片的功能；所述镀金电路包括信号传输电路、偏置电流加载电路和温度监控电路，其中信号传输电路与偏置电流加载电路之间并联，温度监控电路为单独的电路；所述的信号传输电路用于连接微波连接端口2和光电转换芯片7，匹配电阻串联在信号传输电路中，实现通信信号传输功能；所述的偏置电流加载电路用于连接电感器和电路接口6，电感器串联在偏置电流加载电路中，实现为光电转换芯片7加载偏置电流功能；所述的温度监控电路用于连接热敏电阻和电路接口6，实现温度监控功能。通过以上优化好的电路连接关系实现将通信信号从微波连接端口传输到光电转换芯片的功能。

所述微波连接端口2，其内端与电路板的信号传输电路通过金丝连接，其外端与外部的通讯设备连接，实现信号传输；所述电路接口6，其内端与电路板的偏置电流加载电路和温度监控电路通过金丝连接，其外端与用户端的电路板连接，起到加电作用；

所述光纤连接部分包括FC/APC连接头1和尾纤5；尾纤5穿入模块主体的外壳，与光电转换芯片7连接，FC/APC连接头1与外部的通讯设备的光口连接，实现光电转换。

所述光电转换芯片7为多量子阱分布式芯片。

本发明的有益效果：

本发明基于微波信号光纤传输(RoF)技术，采用多量子阱分布式反馈激光器设计了一种工作频率为2GHz～18GHz的超宽带微波光发射模块。在整个频率范围内满足了-28dB增益，增益平坦度优于±2dB及输入/输出驻波比＜2的指标要求，符合工程需要，实现了数字式光电子器件在模拟通信中的应用，具有广泛的应用范围。其中部分指标优于用户要求，达到并超过国际一流水平。

本发明解决了高速宽带微波信号的原先只能短距离传输的技术难点，实现微波信号覆盖范围广，传输效率高成本低，通过光纤传输微波信号必将有力推动相关微波通信行业快速互联互通。

本发明集成了热电制冷系统确保工业级应用，采用了微波转光电信号核心技术实现低损耗超宽带传输，产品性能达到国际先进水平。

附图说明

图1为本发明高速宽带微波光发射模块的俯视图；

图2为本发明高速宽带微波光发射模块的正视图。

图中：1FC/APC连接头；2微波连接端口；3固定孔；4底板；5尾纤；

6电路接口；7光电转换芯片；8热电制冷器。

具体实施方式

为了清楚地说明本发明的技术方案的内容，结合附图和具体实施方式进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种高速宽带微波光发射模块，包括微波连接端口2、模块主体(底板4和外壳)、光电转换芯片7、电路板、热电制冷器8、光纤连接部分(FC/APC连接头1和尾纤5)、电路接口6。

底板4为长方形底板，底板4的四角分别设固定孔3，直径为2.70mm，用于固定整个模块主体，方便安装固定；底板4一侧设电路接口6，另一侧设微波连接端口2；外壳可以兼容主流光电转换模块尺寸；FC/APC连接头1与外部的通讯设备的光口连接，尾纤5穿过模块主体的外壳，与光电转换芯片7连接；所述电路板、光电转换芯片7和热电制冷器8设于模块主体的外壳内部，热电制冷器8固定于底板4上，光电转换芯片7安装在电路板上，电路板设于热电制冷器8上。

所述微波连接端口2采用兼容SMA连接头，方便直接连接微波信号。其中SMA连接头和外壳做成一体化结构，有效避免连接过程中的松动导致信号的损耗或者反射。

外壳兼容主流光电转换模块尺寸，包括底板4和外壳，底板4四角分别设固定孔3，固定孔3直径为2.70mm。

光电转换芯片7安装在电路板的陶瓷衬底上，并将电路板整体放置于热电制冷器(TEC)8上方，通过外围电路对光电转换芯片7实施实时温度监控和补偿，使得光电转换芯片7始终保持设定温度工作，并不受外界环境温度变化的影响，保证光电核心保持常温工作。

采用激光点焊将尾纤5固定到外壳上，接头采用FC/APC连接头1，形式方便，方便用户直接连接到光纤链路。

性能评价：本发明经过用户详细评测，结果满足所有指标并达到国际一流水平。主要指标如下表1描述。

表1高速宽带微波光发射模块性能指标