一种激光引信接收系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光引信接收系统，该接收系统包含：接收光学单元，与所述接收光学单元连接光电探测器，与所述光电探测器连接的前置放大电路，所述前置放大电路的输出端连接的距离增益控制电路。通过在接收系统中设置光电探测器、前置放大电路，解决了光电串扰问题；同时设置距离增益控制电路，增加了信号滤波、距离增益功能，解决了激光引信视场大、作用距离远的问题，提高了接收率。
【专利说明】一种激光引信接收系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及激光引信领域，具体涉及一种激光引信接收系统。
【背景技术】
[0002] 激光引信的接收系统需要将接收的光信号转换成电信号，经过放大和整形后给后 级电路。
[0003] 国内有多家单位研究激光引信。但基本上仅限于算法研究和建模，且是针对舰艇、 直升机等体积较大的目标的研究，而针对低空小目标的激光引信的研究几乎是空白。针对 超低空的大、小目标，弹目交会复杂，为不漏探目标，激光引信必须在弹轴360°范围内都能 探测到目标。目前国内的接收系统，有采用雪崩光电二极管（APD)、光电倍增管和PIN硅探 测系统，但AH)探测器其偏置电压很高，而光电倍增管属于外部激发体积很大，都无法满足 小型化高效激光引信的接收系统要求。使用PIN硅探测器的接收系统比较适合激光引信， 但目前国内已有同类型的系统光敏面尺寸为1. 5_X 15_，无法满足小型化要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种激光引信接收系统，通过在接收系统中设置光电探测 器、前置放大电路，解决了光电串扰问题；同时设置距离增益控制电路，增加了信号滤波、距 离增益功能，解决了激光引信视场大、作用距离远的问题，提高了接收率。
[0005] 为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现： 一种激光引信接收系统，其特点是，该接收系统包含： 接收光学单元； 光电探测器，与所述接收光学单元连接； 前置放大电路，与所述光电探测器连接； 距离增益控制电路，所述距离增益控制电路的输入端与所述前置放大电路的输出端连 接。
[0006] 优选地，所述距离增益控制电路包含： 主放大器，所述主放大器的第一输入端与所述前置放大电路的输出端连接； 增益控制电路，所述增益控制电路的第一输入端与所述前置放大电路的输出端连接， 该增益控制电路的第二输入端与该增益控制电路的输出端连接；该增益控制电路的输出端 与所述主放大器的第二输入端连接； 电压比较器，所述电压比较器的输入端与所述主放大器的输出端连接。
[0007] 优选地，所述前置放大电路包含： 电源，及分别与所述电源连接的电阻RL、电阻R1、电阻R2 ; 所述电阻RL的另一端与电容C1、三极管BG1的基极依次连接，所述三极管BG1的射极 与电阻R3连接，所述电阻R3的另一端接地； 所述电阻R1的另一端分别与所述三极管BG1的集极、三极管BG2的基极连接； 所述电阻R2的另一端分别与所述三极管BG2的集极、电容C2连接，所述电容C2的另 一端为所述前置放大电路的输出端； 所述三极管BG2的射极与电阻R5、电阻R6依次连接，所述电阻R6的另一端接地； 电阻R4的一端与所述三极管BG1的集极连接，该电阻R4的另一端设置在所述电阻R5、 电阻R6之间； 电容C3的一端设置在所述电阻R5、电阻R6之间，所述电容C3的另一端接地。
[0008] 优选地，所述光电探测器的一端设置在所述电阻RL与电容C1之间，该光电探测器 的另一端接地。
[0009] 优选地，所述光电探测器为硅PIN型探测器，该光电探测器的负极设置在所述电 阻RL与电容C1之间，该光电探测器的正极接地。
[0010] 优选地，所述增益控制电路包含：乘法器，分别与其连接的第一信号处理电路、第 二信号处理电路、降噪电路；所述乘法器的输出端与所述主放大器的连接。
[0011] 优选地，所述第一信号处理电路包含：电容C11、电阻R11及二极管D1 ; 所述前置放大电路的输出端与所述电容C11、电阻R11依次连接后接地，所述二极管D1 并联至所述电阻R11两端；所述乘法器的XI输入端连在所述电容C11、电阻R11之间。
[0012] 优选地，所述第二信号处理电路包含：电阻R9、电阻R10及电容C21 ; 外部距离门信号端与所述电阻R9、电容C21依次连接并接地，所述电阻R10并联至所述 电容C21两端；所述乘法器的Y1输入端连在所述电容C21、电阻R9之间。
[0013] 优选地，所述降噪电路包含：电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C22及电容C24 ; 所述电阻R12-端与外部第一参考电压端连接，该电阻R12另一端分别与所述电阻R13 一端、电阻R14 -端、电容C22 -端、电容C24 -端及所述乘法器的X2输入端连接；所述电 阻R14另一端、电容C22另一端、电容C24另一端分别接地；所述电阻R13另一端与外部第 二参考电压端连接。
[0014] 优选地，所述增益控制电路还包含：电阻R15、电阻R16 ;所述乘法器的输出端与所 述电阻R15、电阻R16依次连接并接地；该乘法器的Z输入端连在所述电阻R15、电阻R16之 间。
[0015] 本发明与现有技术相比具有以下优点： 本发明将光电探测器、前置放大电路相结合设计，解决了光电串扰问题，在保证输出信 号基本不失真的情况下，将前置放大电路的频响带宽加以控制，以降低热噪声和散粒噪声。 同时，增加增益控制电路能够增加滤波和距离增益控制功能，解决激光引信视场大、作用距 离远的特点，提高了接收效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明一种激光引信接收系统的整体结构示意图。
[0017] 图2为本发明一种激光引信接收系统的局部电路示意图。
[0018] 图3为本发明一种激光引信接收系统的增益控制电路的电路图。
[0019] 图4为本发明一种激光引信接收系统的实施例示意图之一。
[0020]
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0022] 如图1所示，一种激光引信接收系统，该接收系统包含：接收光学单元10、光电探 测器20、前置放大电路30及距离增益控制电路40。
[0023] 光电探测器20与接收光学单元10连接；前置放大电路30与光电探测器20连接； 距离增益控制电路40的输入端与前置放大电路30的输出端连接。
[0024] 当对前置放大电路30的输入阻抗要求不高，而且体积尺寸允许时，普通的低噪声 三极管可作为前置放大电路，其带宽要求和噪声都能满足要求。本申请采用两级共发射极 晶体管设计成前置放大电路30。
[0025] 如图2所示，前置放大电路30包含：电源，及分别与电源连接的电阻RL、电阻R1、 电阻R2。电阻RL的另一端与电容C1、三极管BG1的基极依次连接，三极管BG1的射极与电 阻R3连接，电阻R3的另一端接地。电阻R1的另一端分别与三极管BG1的集极、三极管BG2 的基极连接。电阻R2的另一端分别与三极管BG2的集极、电容C2连接，电容C2的另一端 为前置放大电路30的输出端。三极管BG2的射极与电阻R5、电阻R6依次连接，电阻R6的 另一端接地；电阻R4的一端与三极管BG1的集极连接，该电阻R4的另一端设置在电阻R5、 电阻R6之间；电容C3的一端设置在电阻R5、电阻R6之间，电容C3的另一端接地。
[0026] 光电探测器20的一端设置在电阻RL与电容C1之间，该光电探测器20的另一端 接地。
[0027] 本实施例中，光电探测器20为硅PIN型探测器，该光电探测器20的负极设置在电 阻RL与电容C1之间，该光电探测器20的正极接地。选择硅PIN型探测器作为光电探测器 20,是由于硅PIN型探测器在λ =900nm时，响应度达到0. 5A/W?0. 6A/W，响应时间为几个 纳秒，暗电流仅为几十纳安，其特性符合本发明的设计要求。
[0028] 两级晶体管BG1、BG2组建成的前置放大电路为共发射极组态，既有电流增益，又 有电压增益。光电探测器20加的是反向偏置，光照后反向电流增加，该反向电流与入射光 功率成线性关系。在探测器输入回路中，则：
【权利要求】
1. 一种激光引信接收系统，其特征在于，该接收系统包含： 接收光学单元（10); 光电探测器（20)，与所述接收光学单元（10)连接； 前置放大电路（30 )，与所述光电探测器（20 )连接； 距离增益控制电路（40)，所述距离增益控制电路（40)的输入端与所述前置放大电路 (30)的输出端连接。
2. 如权利要求1所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述距离增益控制电路（40) 包含： 主放大器（41)，所述主放大器（41)的第一输入端与所述前置放大电路（30)的输出端 连接； 增益控制电路（42)，所述增益控制电路（42)的第一输入端与所述前置放大电路（30) 的输出端连接，该增益控制电路（42)的第二输入端与该增益控制电路（42)的输出端连接； 该增益控制电路（42)的输出端与所述主放大器（41)的第二输入端连接； 电压比较器（43 )，所述电压比较器（43 )的输入端与所述主放大器（41)的输出端连接。
3. 如权利要求1所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述前置放大电路（30)包 含： 电源，及分别与所述电源连接的电阻RL、电阻R1、电阻R2 ; 所述电阻RL的另一端与电容C1、三极管BG1的基极依次连接，所述三极管BG1的射极 与电阻R3连接，所述电阻R3的另一端接地； 所述电阻R1的另一端分别与所述三极管BG1的集极、三极管BG2的基极连接； 所述电阻R2的另一端分别与所述三极管BG2的集极、电容C2连接，所述电容C2的另 一端为所述前置放大电路（30)的输出端； 所述三极管BG2的射极与电阻R5、电阻R6依次连接，所述电阻R6的另一端接地； 电阻R4的一端与所述三极管BG1的集极连接，该电阻R4的另一端设置在所述电阻R5、 电阻R6之间； 电容C3的一端设置在所述电阻R5、电阻R6之间，所述电容C3的另一端接地。
4. 如权利要求3所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述光电探测器（20)的一端 设置在所述电阻RL与电容C1之间，该光电探测器（20)的另一端接地。
5. 如权利要求4所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述光电探测器（20)为硅 PIN型探测器，该光电探测器（20)的负极设置在所述电阻RL与电容C1之间，该光电探测器 (20)的正极接地。
6. 如权利要求1所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述增益控制电路（42)包 含： 乘法器（421)，分别与其连接的第一信号处理电路（422)、第二信号处理电路（423)、降 噪电路（424); 所述乘法器（421)的输出端与所述主放大器（41)的连接。
7. 如权利要求6所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述第一信号处理电路（422) 包含：电容C11、电阻R11及二极管D1 ; 所述前置放大电路（30)的输出端与所述电容C11、电阻R11依次连接后接地，所述二 极管D1并联至所述电阻R11两端；所述乘法器（421)的XI输入端连在所述电容C11、电阻 R11之间。
8. 如权利要求6所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述第二信号处理电路（423) 包含：电阻R9、电阻R10及电容C21 ; 外部距离门信号端与所述电阻R9、电容C21依次连接并接地，所述电阻R10并联至所述 电容C21两端；所述乘法器（421)的Y1输入端连在所述电容C21、电阻R9之间。
9. 如权利要求6所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述降噪电路（424)包含：电 阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C22及电容C24 ; 所述电阻R12-端与外部第一参考电压端连接，该电阻R12另一端分别与所述电阻R13 一端、电阻R14 -端、电容C22 -端、电容C24 -端及所述乘法器（421)的X2输入端连接； 所述电阻R14另一端、电容C22另一端、电容C24另一端分别接地；所述电阻R13另一端与 外部第二参考电压端连接。
10. 如权利要求6所述的激光引信接收系统，其特征在于，所述增益控制电路（42)还包 含：电阻R15、电阻R16 ; 所述乘法器（421)的输出端与所述电阻R15、电阻R16依次连接并接地；该乘法器 (421)的Z输入端连在所述电阻R15、电阻R16之间。
【文档编号】H03F1/26GK104296606SQ201410423989
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】朱晓蕾 申请人:上海无线电设备研究所