一种LCC封装的多路并行微波光转换系统技术方案

一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，包括基板，焊接在基板一面上且内部设有用于形成多个独立的屏蔽腔的墙体的管壳，焊接在管壳上并用于封闭前述屏蔽腔的盖板，设置于相应的屏蔽腔内且输入端与相应的耦合光纤对应光信号传输连接、输出端与以共面波导形式设置于基板相对面上的射频管脚接触导通的多个光电混合电路，密封贯穿管壳并用于供多个耦合光纤穿过后与基板外侧的光传输接口连接的光纤管。本发明专利技术设计的多路并行微波光转换系统具有“轻薄化、多通道、高集成、隔离度高、带内一致性好、环境适应性强”等特点，满足军用领域微波光传输平台应用需求，为现有和未来军事装备系统的发展提供了有力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种LCC封装的多路并行微波光转换系统
本专利技术属于射频微波光解调
，特别涉及一种LCC封装的多路并行微波光转换系统。
技术介绍
多路并行微波光转换系统用于将多路并行传输的光调制信号中的射频微波信号同时解调出来，并分别进行微波放大、衰减、均衡、检波等处理工作。微波光电变换技术是微波光子传输领域的关键技术之一，具有高频率、超宽带、衰减小、抗电磁干扰等优势，解决了微波射频传输系统的衰减大、重量重、电磁干扰严重等问题，广泛应用电子对抗、雷达通信、卫星遥感、深空探测、精密测量等各个军工领域。随着微波光传输技术不断深入应用以及军事装备系统的快速迭代升级，“轻薄化、多通道、高集成、隔离度高、环境适应性强”等需求越来越突出，而现有的微波光转换系统已不能完全满足，主要存在以下问题：1)尺寸大、集成化低：现有多通道微波光转换系统都是单通道采用独立模块形式，集成化程度较低；同时需要通过射频同轴线和光纤进行接口互连各个处理单元，尺寸和重量很大；2)转换效率低、损耗大：多通道微波信号传输时，传统的光耦合方式转换效率低，加之各个单元的接口互连形式导致整个传输系统链路插损大；3)结构复杂、可靠性差：传统的多路并行微波光转换系统的硬件难度大、结构和互连形式复杂，致使整个系统可靠性差。
技术实现思路
针对传统多路并行微波光转换系统存在的问题，同时考虑到未来军事装备系统的需求，本专利技术的目的在于提出一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，采用多芯片微组装技术，将多路并行传输的光调制信号中的射频微波信号同时解调出来，并分别进行微波放大、衰减、均衡、检波等处理工作。本专利技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，包括基板，焊接在基板一面上且内部设有用于形成多个独立的屏蔽腔的墙体的管壳，焊接在管壳上并用于封闭前述屏蔽腔的盖板，设置于相应的屏蔽腔内且输入端与相应的耦合光纤对应光信号传输连接、输出端与以共面波导形式设置于基板相对面上的射频管脚接触导通的多个光电混合电路，密封贯穿管壳并用于供多个耦合光纤穿过后与基板外侧的光传输接口连接的光纤管。进一步的，耦合光纤为金属化斜面光纤。进一步的，耦合光纤的斜面角度为42°。进一步的，耦合光纤采用经金属化处理后的G657弯曲不敏感光纤。进一步的，管壳与盖板采用平行缝焊的形式进行焊接。进一步的，管壳、盖板采用可伐合金制作。本专利技术利用多芯片微组装技术将PIN光电二极管芯片、匹配网络芯片、低噪声放大器芯片、均衡器芯片、衰减器芯片、高通滤波器芯片等混合集成在一个基板上，从而将多个光电混合电路集成在一个LCC封装中，并采用共面波导形式输出射频微波信号；装配时建立等效模型以进行仿真优化，完成各芯片、基板及封装管壳之间的良好阻抗匹配，保证系统的指标，将多路并行传输的光调制信号中的微波信号同时解调出来，并分别进行微波放大、衰减、均衡、检波等处理工作。因而本专利技术设计的多路并行微波光转换系统具有“轻薄化、多通道、高集成、隔离度高、带内一致性好、环境适应性强”等特点，满足军用领域微波光传输平台应用需求，为现有和未来军事装备系统的发展提供了有力保障。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一种LCC封装的多路并行微波光转换系统一实施例的立体示意图。图2是图1中A处放大示意图。图3是图1的正视图。图4是图1所示实施例去掉盖板的示意图。图5是图4中B处放大示意图。【附图标记】10-基板101-管脚20-管壳201-墙体30-光电混合电路301-PIN光电二极管芯片302-匹配网路芯片303-低噪声放大器芯片304-均衡器芯片305-衰减器芯片306-高通滤波器芯片40-耦合光纤401-光纤管402-AMT连接器50-盖板具体实施方式以下结合附图及较佳实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。请参阅图1至图5，为本专利技术一种LCC封装的多路并行微波光转换系统的一个实施例。本实施例利用多芯片微组装技术设计一种基于LCC封装形式并具有小型化、轻薄化、高隔离特点的四路并行微波光转换系统，即4路调制光信号通过合束耦合光纤传输，并在光纤端面经全发射耦合到探测器芯片的光敏面中，设计偏置电路和匹配电路驱动探测器芯片将射频微波信号解调出来，并经射频微波处理后通过垂直互连结构形式转到基板底面以共面波导的形式输出。通过有何光学系统设计和光耦合工艺，探测器的耦合效率达到85％及以上，有效减小光电转换损耗，并利用AnsoftHFSS软件对射频传输进行仿真和优化，端口S参数S11＜-12dB、S21＞-0.5dB，保证阻抗连续性，同时对腔体进行仿真设计，并配合微组装工艺优化通道间隔离度，使得通道间隔离度指标≥60dBc，并通过密封技术为产品提供一个良好的光、电、热和大气隔绝的环境，提高性能的稳定性和可靠性。本实施例具体包括基板10、管壳20、四个光电混合电路30、耦合光纤40及盖板50。基板的底面设有管脚101，管脚包括射频(RF)管脚、接地(GND)管脚等，其中射频管脚以共面波导的形式进行布设；该基板的顶面设有相应的电路图形，用于光电混合电路的定位安装及电性导通；该基板的内部设有垂直通孔，供管脚向内弯曲后与安装在基板顶面的芯片接触导通。管壳焊接在基板的顶部，其内部设有墙体201，通过墙体在管壳的内部形成四个独立的屏蔽腔。每个光电混合电路30分别设置于相应的屏蔽腔内，包括PIN光电二极管芯片301、匹配网络芯片302、低噪声放大器芯片303、均衡器芯片304、衰减器芯片305、高通滤波器芯片306等，前述各芯片通过基板顶面的电路图形进行安装和导通，光电混合电路及其在基板上的安装为现有技术，在此不再详述。每个光电混合电路的输入端(即PIN光电二极管芯片)与一路耦合光纤40对应光信号传输连接、输出端与基板底面相应的射频管脚接触导通，四路耦合光纤穿过光纤管401后与基板外侧的光传输接口相连，光纤管401密封贯穿管壳20的侧壁，本实施例中光传输接口为AMT连接器402。盖板50焊接在管壳40的顶部，使四个屏蔽腔呈封闭状态。本实施例的装配流程为：步骤1：通过多芯片微组装技术将光电混合电路包括的各芯片、宽带电感及阻容类器件集成到一个基板上，并利用斜面光纤进行光耦合，实现光电转换和微波放大等功能，射频微波信号则由基板正面穿孔到底部实现垂直连接，并以共面波导的形式由底面的射频管脚引出，其余管脚均匀分布于基板底面的四周，同时利用AnsoftHFSS软件对插损和阻抗进行仿真优化，保证阻抗的连续性并优化通道隔离度。此外，对耦合光纤进行金属化处理以在耦合光纤贯穿墙体时便于进行焊接，实现产品的密封，有效提高产品的可靠性。通过前述设计，实现了微波光转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，其特征是包括基板，焊接在基板一面上且内部设有用于形成多个独立的屏蔽腔的墙体的管壳，焊接在管壳上并用于封闭前述屏蔽腔的盖板，设置于相应的屏蔽腔内且输入端与相应的耦合光纤对应光信号传输连接、输出端与以共面波导形式设置于基板相对面上的射频管脚接触导通的多个光电混合电路，密封贯穿管壳并用于供多个耦合光纤穿过后与基板外侧的光传输接口连接的光纤管。/n

【技术特征摘要】
1.一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，其特征是包括基板，焊接在基板一面上且内部设有用于形成多个独立的屏蔽腔的墙体的管壳，焊接在管壳上并用于封闭前述屏蔽腔的盖板，设置于相应的屏蔽腔内且输入端与相应的耦合光纤对应光信号传输连接、输出端与以共面波导形式设置于基板相对面上的射频管脚接触导通的多个光电混合电路，密封贯穿管壳并用于供多个耦合光纤穿过后与基板外侧的光传输接口连接的光纤管。


2.根据权利要求1所述的一种LCC封装的多路并行微波光转换系统，其特征是耦合光纤为金属化斜面光纤。

【专利技术属性】
技术研发人员：任欢，左朋莎，刘朋，许利伟，宋春峰，张江帆，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41