專利名稱：砷化鎵光接收模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電信號(hào)轉(zhuǎn)換及放大器，特別是涉及用于有線電視系統(tǒng)的光接收機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的有線電視系統(tǒng)，通常在干線采用光纜/光纖進(jìn)行電視信號(hào)傳輸，而在靠近用戶終端處設(shè)置的光接收機(jī)內(nèi)，需要有光接收模塊來把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?。目前這些光接收模塊內(nèi)部均采用硅材料的晶體管芯構(gòu)建放大電路，用厚膜工藝制成，SOT115U封裝，直流24V供電。由于現(xiàn)有的模塊內(nèi)部電路是采用分立的硅工藝元件構(gòu)成，而硅工藝元件存在電路噪聲偏大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍偏小，射頻輸出信號(hào)電平偏低的問題，采用分立元件的電路結(jié)構(gòu)則造成制作工藝復(fù)雜、設(shè)備投入大、成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提出一種砷化鎵光接收模塊，它內(nèi)部采用砷化鎵工藝的集成電路構(gòu)建放大電路，一方面可以降低電路噪聲、增大動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍，提高射頻輸出信號(hào)電平，另一方面也可簡(jiǎn)化制作工藝、節(jié)約設(shè)備投資、降低成本。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)制造一種砷化鎵光接收模塊，SOT115U封裝，包括光電流檢測(cè)引腳1、射頻輸出引腳9、電源正極引腳5、公共端引腳2、3、7、8；該模塊包括散熱底座、電路板，光探測(cè)器和外殼，所述電路板封裝于外殼內(nèi)，所述光探測(cè)器上的光電轉(zhuǎn)換部分固定在電路板上，而所述電路板上電路還包括輸出變壓器和放大電路部分；光電轉(zhuǎn)換部分和光探測(cè)器接頭之間由光纖耦合，由光電轉(zhuǎn)換部分生成的射頻電信號(hào)經(jīng)放大電路部分放大后通過輸出變壓器送到射頻輸出引腳，所述放大電路部分包括第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路，該兩級(jí)放大電路均采用砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路。
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的砷化鎵光接收模塊，可以增大射頻輸出信號(hào)電平，簡(jiǎn)化制作工藝、節(jié)約設(shè)備投資、降低成本。


圖1為本實(shí)用新型砷化鎵光接收模塊實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電原理框圖。
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電原理示意圖。
圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示之實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。
如圖1和2所示，本實(shí)用新型砷化鎵光接收模塊，SOT115U封裝，包括光電流檢測(cè)引腳1、射頻輸出引腳9、電源正極引腳5、公共端引腳2、3、7、8，該模塊包括散熱底座100、電路板，光探測(cè)器400和外殼300，所述電路板封裝于外殼300內(nèi)，且電路板的一面與散熱底座100貼合，所述光探測(cè)器400的光電轉(zhuǎn)換部分420固定在電路板上，而所述電路板上電路還包括輸出變壓器220和放大電路部分230，光電轉(zhuǎn)換部分420和光探測(cè)器接頭410之間由光纖耦合，由光電轉(zhuǎn)換部分420生成的射頻電信號(hào)經(jīng)放大電路部分230放大后通過輸出變壓器220送到射頻輸出引腳9，而所述放大電路部分230包括第一級(jí)放大電路231和第二級(jí)放大電路232，該兩級(jí)放大電路均采用砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路。
所述電路板上電路還包括電壓變換供給電路部分240，該電路部分240包括兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，兩輸入端上電壓與兩輸出端上電壓存在差異，它的兩個(gè)輸入端分別通過模塊的引腳5連接外部電源的正極和模塊的引腳2、3、7、8連接外部電源的負(fù)極，它的兩個(gè)輸出端分別連接到放大電路部分230的電源正端和負(fù)端，當(dāng)外部電源的負(fù)極與所述內(nèi)部電源負(fù)端不相連時(shí)，可使放大電路部分230的電源與外部電源不共地，以減少模塊對(duì)其它電路的影響；在共地的時(shí)候，則所述內(nèi)部電源負(fù)端與模塊的引腳2、3、7、8相連。
上述兩輸入端上電壓與兩輸出端上電壓存在差異是指輸入電源與輸出電源不同，這包括兩者的電壓值不同的情況，也包括不共地的情況下兩者電壓值相同的情況，此時(shí)電壓變換供給電路部分240的實(shí)際功能就是對(duì)電源進(jìn)行隔離了。
如圖3所示的一種電路實(shí)施方案，電路板上的電路結(jié)構(gòu)為來自外部光纖網(wǎng)絡(luò)的光信號(hào)經(jīng)外部光接頭410耦合到由D1等組成的光電轉(zhuǎn)換部分420，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)到射頻電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，之后通過電容C1送到第一級(jí)放大電路IC1，它采用韓國(guó)RFHIC公司提供的砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路，型號(hào)為AP112，經(jīng)放大后的信號(hào)通過耦合變壓器B1送到第二級(jí)放大電路IC2，B1的線圈匝數(shù)比為4∶4，IC2也是采用砷化鎵工藝的寬帶有線電視放大電路，型號(hào)為KJ811，SOIC-8封裝形式，+5V工作電源，由深圳市科健有線網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)有線公司提供。經(jīng)IC1、IC2兩級(jí)放大的信號(hào)，其電平可以達(dá)到應(yīng)用要求，該信號(hào)可通過輸出變壓器B2送到引腳9輸出，B2的線圈匝數(shù)比為2∶2。可以看出所述集成電路ICI、IC2以及耦合變壓器B1共同構(gòu)成了放大電路部分230；并且由集成電路IC3及其外圍電路構(gòu)成了電壓變換供給電路部分240，IC3的型號(hào)為7805，采用裸片形式，它可以把外部輸入的9-24V直流電壓變換為+5V電壓，為IC1和IC2提供工作電源。
如圖4所示的另一種電路實(shí)施方案，它與圖3所示方案的區(qū)別在于第一級(jí)放大改用兩個(gè)放大器構(gòu)成推挽放大，采用KJ811替代AP112，該方案可以進(jìn)一步改善組合二階差拍等非線性指標(biāo)。
上述的光探測(cè)器400實(shí)際為一單獨(dú)器件，如圖2所示，包括接頭410和光電轉(zhuǎn)換部分420，該光電轉(zhuǎn)換部分420的輸出信號(hào)通過導(dǎo)線連接到電路板上，也即圖3和圖4中示出的D1等元器件是封裝于光探測(cè)器400內(nèi)的。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是由深圳市科健有線網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)有線公司提供的型號(hào)為KS887B0的光接收模塊，該模塊內(nèi)部電路采用圖3所示方案，其特點(diǎn)在于有高的輸出電平，具有良好的線性度、平坦度和可靠性，噪聲低，適用于40-860MHz的CATV系統(tǒng)中波長(zhǎng)為1290-1600nm的光纖接收系統(tǒng)，它采用陶瓷基板，SOT115U封裝，電源供電電壓為直流9-24V，阻抗特性為75Ω射頻輸入/輸出引腳。其主要參數(shù)有

極限參數(shù)

特性參數(shù)(帶寬40 to 860MHz；VB＝24V；Tmb＝30℃；Zs＝ZL＝75Ω)

注1-2dBm接收，10Km光纖傳輸。
注284路PAL-D電視頻道，0dBm接收，10Km光纖傳輸。
注384路PAL-D電視頻道，0dBm接收，10Km光纖傳輸。
注4雙音fQ＝135MHz、fQ＝189.25MHz測(cè)試，PP＝0.5mW、PQ＝0.5mW，測(cè)試點(diǎn)為fP+fQ＝324.25MHz
注5三音fP＝326.25MHz、fQ＝333.25MHz、fR＝335.25MHz測(cè)試，PP＝0.33mW、PQ＝0.33Mw、PR＝0.33mW，測(cè)試點(diǎn)為fP+fQ-fR＝324.25MHz。
以上所述之最佳實(shí)施例意在具體說明本實(shí)用新型之設(shè)計(jì)思路，一方面是采用兩只商用砷化鎵放大集成電路級(jí)聯(lián)以提供必要的射頻信號(hào)增益；另一方面是在模塊內(nèi)部設(shè)有電壓變換電路，以擺脫現(xiàn)有技術(shù)對(duì)光接收放大電路構(gòu)成選擇的限制。本實(shí)用新型之實(shí)施，并不限于以上最佳實(shí)施例所公開的方式，凡基于本實(shí)用新型之設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行簡(jiǎn)單推演與替換，得到的具體的砷化鎵光接收模塊，都屬于本實(shí)用新型的實(shí)施。
權(quán)利要求1.一種砷化鎵光接收模塊，SOT115U封裝，包括光電流檢測(cè)引腳1、射頻輸出引腳9、電源正極引腳5、公共端引腳2、3、7、8；該模塊包括散熱底座(100)、電路板，光探測(cè)器(400)和外殼(300)，所述電路板封裝于外殼(300)內(nèi)，所述光探測(cè)器(400)上的光電轉(zhuǎn)換部分(420)固定在電路板上，而所述電路板上電路還包括輸出變壓器(220)和放大電路部分(230)；光電轉(zhuǎn)換部分(420)和光探測(cè)器接頭(410)之間由光纖耦合，由光電轉(zhuǎn)換部分(420)生成的射頻電信號(hào)經(jīng)放大電路部分(230)放大后通過輸出變壓器(220)送到射頻輸出引腳，其特征在于所述放大電路部分(230)，包括第一級(jí)放大電路(231)和第二級(jí)放大電路(232)，該兩級(jí)放大電路均采用砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路。
2.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述第一級(jí)放大電路(231)和第二級(jí)放大電路(232)通過耦合變壓器(233)級(jí)連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述第一級(jí)放大電路(231)采用的砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路型號(hào)為AP112。
4.如權(quán)利要求1或2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述第二級(jí)放大電路(232)采用的砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路型號(hào)為KJ811。
5.如權(quán)利要求1或2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述第一級(jí)放大電路(231)采用的砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路型號(hào)為KJ811。
6.如權(quán)利要求2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述耦合變壓器(233)的線匝比為4∶4。
7.如權(quán)利要求1或2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述輸出變壓器(220)的線匝比為2∶2。
8.如權(quán)利要求1或2所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述電路板上電路還包括電壓變換供給電路部分(240)，它包括一對(duì)輸入端和至少一對(duì)輸出端，所述輸入端上電壓值與至少一對(duì)輸出端上電壓值存在差異，所述兩輸入端分別連接到模塊的電源正極引腳和公共端引腳，所述各輸出端分別連接到放大電路部分(230)的工作電源輸入端。
9.如權(quán)利要求8所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述電壓變換供給電路部分(240)的部分輸出端與模塊的公共端引腳相連。
10.如權(quán)利要求9所述的砷化鎵光接收模塊，其特征在于所述電壓變換供給電路部分(240)的一對(duì)輸出端上電壓為直流5V。
專利摘要一種砷化鎵光接收模塊，SOT115U封裝，包括光電流檢測(cè)引腳1、射頻輸出引腳9；該模塊包括散熱底座、電路板，光探測(cè)器和外殼，所述電路板封裝于外殼內(nèi)，所述光探測(cè)器上的光電轉(zhuǎn)換部分固定在電路板上，而所述電路板上電路還包括輸出變壓器和放大電路部分；光電轉(zhuǎn)換部分和光探測(cè)器接頭之間由光纖耦合，由光電轉(zhuǎn)換部分生成的射頻電信號(hào)經(jīng)放大電路部分放大后通過輸出變壓器送到射頻輸出引腳，所述放大電路部分包括第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路，該兩級(jí)放大電路均采用砷化鎵工藝寬帶有線電視放大集成電路。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本砷化鎵光接收模塊，可以增大射頻輸出信號(hào)電平，簡(jiǎn)化制作工藝、節(jié)約設(shè)備投資、降低成本。
文檔編號(hào)H04B10/06GK2687959SQ20042004281
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者周俊, 安瑛 申請(qǐng)人:深圳市科健有線網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)有限公司