本发明专利技术公开了一种激光制导系统的光电信号处理装置，包括激光回波接收单元、光电探测器、光电信号处理电路和滤波连接器；光电探测器的输入端连接至激光回波接收单元的输出端，光电信号处理电路的输入端连接至光电探测器的输出端；滤波连接器的输入端连接至光电信号处理电路的输出端。本发明专利技术具有抗干扰能力强，动态范围宽，能够有效降低信号传递中的偶次谐波而减少失真等良好的电气特性；同时将激光回波接收单元、光电探测器、光学系统支架以及滤波连接器结合在一起，构成一个金属封闭的空间；以最短的传输路径将光电探测器输出电压信号送入光电信号处理电路，避免了外部环境的噪声干扰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光制导
，更具体地，涉及一种激光制导系统的光电信号处 理装置。
技术介绍
在激光半主动制导系统中，通常使用四象限光电探测器探测目标方位。当目标发 生偏移时，由于象限间辐射通量的变化，引起各个象限输出的光电流变化，四象限探测器输 出的电信号也会有相应的变化，光电信号经过一系列处理后会得到目标角度值。所以，光电 信号的处理至关重要，它的处理好坏直接影响到目标角度值的精度。 激光回波信号经过一系列光学镜片接收并通过光电探测器转换成四路电信号，通 常，这四路电信号只经过简单的RC滤波甚至不经过任何滤波处理，而且在结构上也没有做 良好设计考虑，就送入后级信号处理电路。上述做法在实验室条件下，激光制导系统在功能 测试方面可能没有太大问题，一旦进入性能指标测试或者外场试验时，光电探测器转换成 的四路电信号就有可能引入噪声干扰，最终会影响到目标角度值的测量精度，在复杂环境 下甚至会丢失目标。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种激光制导系统的光电信号处理 装置，旨在解决激光制导系统在复杂环境下抗干扰能力差而导致测量精度低的问题。 本专利技术提供了一种激光制导系统的光电信号处理装置，包括激光回波接收单元、 光电探测器、光电信号处理电路和滤波连接器；所述光电探测器的输入端连接至所述激光 回波接收单元的输出端，所述光电信号处理电路的输入端连接至所述光电探测器的输出 端；所述滤波连接器的输入端连接至所述光电信号处理电路的输出端；所述光电信号处理 电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和放大器；所述 第一电阻的一端作为所述光电信号处理电路的输入端，所述第一电阻的另一端通过所述第 三电阻连接至所述放大器的正向输入端，所述放大器的反向输入端通过所述第四电阻接 地；所述放大器的正输出端和负输出端作为所述光电信号处理电路的输出端；所述第二电 阻连接在所述第一电阻与所述第三电阻的连接端与地之间；所述第五电阻连接在所述放大 器的正向输入端与所述放大器的负输出端之间；所述第六电阻连接在所述放大器的反向输 入端与所述放大器的正输出端之间。所述光电信号处理电路能够很好的抑制共模噪声，抗 干扰能力强，并做了良好的阻抗匹配性设计。 更进一步地，所述光电信号处理电路中各个电阻的阻值应满足如下匹配关系： 其中，第一电阻的阻值R。= 50Q，Ra为第四电阻的阻值，Rb为第五电阻和第六电 阻的阻值，Ry为第二电阻的阻值，Rx为第三电阻的阻值，k〈l，G为放大器的增益。 更进一步地，所述光电信号处理装置还包括光学系统支架，所述光学系统支架与 所述激光回波接收单元固定且无缝连接。 更进一步地，所述光电探测器安装在所述激光回波接收单元的尾部，所述光电信 号处理电路焊接在所述光电探测器上，所述激光回波接收单元、所述光电探测器、所述光学 系统支架和所述滤波连接器构成一个金属封闭的空间。 更进一步地，所述光学系统支架包括第一紧固螺孔、第二紧固螺孔、圆柱筒壁、底 座和方孔；所述圆柱筒壁向左开口，且开口处设置有圆环形台面，圆环形台面上设置有四个 第一紧固螺孔；所述圆柱筒壁与所述底座为一体化设置，在所述底座的中心设置有用于安 装所述滤波连接器的方孔，所述第二紧固螺孔用于紧固所述滤波连接器。 本专利技术具有抗干扰能力强，动态范围宽，能够有效降低信号传递中的偶次谐波而 减少失真等良好的电气特性；同时将激光回波接收单元、光电探测器、光学系统支架以及滤 波连接器结合在一起，构成一个金属封闭的空间；以最短的传输路径将光电探测器输出电 压信号送入光电信号处理电路，避免了外部环境的噪声干扰。【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的的单端输入转差分输出电路。 图2为本专利技术实施例提供的单端输入信号的等效变换过程。 图3为本专利技术实施例提供的单端输入转差分输出电路的等效电路。 图4为本专利技术实施例提供的激光制导系统的光电信号处理装置全剖图。 图5为本专利技术实施例提供的光电信号处理电路板平面结构图。 图6为本专利技术实施例提供的光学系统支架结构图，图6 (a)为左视图，图6(b)为主 视全剖图，图6(c)为右视图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 本专利技术涉及一种激光制导系统的光电信号处理装置，其具有抗干扰能力强，动态 范围宽，能够有效降低信号传递中的偶次谐波而减少失真等良好的电气特性，再配合巧妙 的结构设计，进而使光电信号几乎无失真的传输到后级信号处理电路。 针对现有技术中的不足或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种光电信号的处理 装置。使其具有抗干扰能力强，动态范围宽，能够有效降低信号传递中的偶次谐波而减少失 真等良好的电气特性，再配合巧妙的结构设计，进而使光电信号无失真的传输到后级处理 电路。 为实现上述目的，本专利技术在电路和结构两个方面都做了优化设计： (1)在电路设计方面，当激光制导系统距离目标较远时，光电探测器接收到的能量 很微弱，以至于光电探测器输出的电压信号很小，很容易受到外界的噪声干扰，如果光电探 测器输出的电压信号幅值小于噪声的幅值，也就是淹没在噪声之中，那么制导系统就无法 捕获到目标，从而影响其作用距离。在正常情况下，即使光电探测器输出的电压信号幅值大 于噪声的幅值，但较大幅值的噪声干扰同样会影响目标角度值的测量精度。 正是基于上述考虑，本专利技术在光电探测器输出的后端设计了一种单端输入转差分 输出的光电信号处理电路，并做出了精确地阻抗匹配分析与计算；差分输出后端设置了具 有滤波与抗干扰功能的低通滤波器和磁珠；光电信号处理电路在印制板布局布线时严格按 照单端转差分放大器数据手册上的布局布线规则进行。 (2)针对激光制导系统工作环境的复杂性，为使其具有更强的抗干扰能力，在结构 设计方面，本专利技术巧妙的将激光回波接收单元、光电探测器、光学系统支架以及滤波连接器 结合在一起，构成一个金属封闭的空间。光电探测器安装在光电信号处理电路上合为一体， 以最短的传输路径将光电探测器输出电压信号送入光电信号处理电路，合为整体放入金属 封闭的空间，避免了外部环境的噪声干扰。 下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。 本专利技术在光电探测器输出的后端设计了一种单端输入转差分输出的光电信号处 理电路，并做出了精确地阻抗匹配分析与计算。 高频放大电路中，特别讲究阻抗匹配。阻抗匹配中要求信号路径上不发生电阻突 变，也不存在电阻不等，而传输线等效阻抗一般为50 Q或者75 Q，夹在前级输出和后缀输 入之间。所以，多数情况下，信号源或者前级放大电路的输出阻抗一般选为50Q，以便与传 输线等电阻，而后级放大电路的输入阻抗也必须是50 Q，以与传输线匹配。 设计单端输入转差分输出电路，必须保证如下要求： 第一：信号源具有R。= 50Q的输出阻抗，因此电路入端的输入阻抗必须也是 500。如图1中，必须保证从Uy标注点处看进去的放大器输入电阻R 1S 50Q ; 第二：上下两条支路是对称的，以实现平衡输出，标注点Uy处的信号输出电阻R 3, 加上Rx，应该刚好等于图3所示等效电路图中的R a。 这本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光制导系统的光电信号处理装置，其特征在于，包括激光回波接收单元(1)、光电探测器(2)、光电信号处理电路(3)和滤波连接器(5)；所述光电探测器(2)的输入端连接至所述激光回波接收单元(1)的输出端，所述光电信号处理电路(3)的输入端连接至所述光电探测器(2)的输出端；所述滤波连接器(5)的输入端连接至所述光电信号处理电路(3)的输出端；所述光电信号处理电路(3)包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和放大器；所述第一电阻的一端作为所述光电信号处理电路(3)的输入端，所述第一电阻的另一端通过所述第三电阻连接至所述放大器的正向输入端，所述放大器的反向输入端通过所述第四电阻接地；所述放大器的正输出端和负输出端作为所述光电信号处理电路(3)的输出端；所述第二电阻连接在所述第一电阻与所述第三电阻的连接端与地之间；所述第五电阻连接在所述放大器的正向输入端与所述放大器的负输出端之间；所述第六电阻连接在所述放大器的反向输入端与所述放大器的正输出端之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程友信，周奂斌，黄碧洲，王亚飞，吴杰，雷雯雯，程静，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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