大多数采用估算的 方法，但这种估算方法并不严谨，无法保证输出信号对称性。
[0033] 如果按照求解方程的方法解决，可以得到精确的阻值，在此基础上选择合适的E96 系列电阻，可以实现较好的设计。
[0034] 已知输入为光电探测器输出的单端信号U1，并且具有R。= 50Q的输出阻抗，要将 其变为差分输出信号，增益为G倍，即Uc]ut+-Uc]ut = Gu i，且输出对称，满足入端阻抗匹配要 求。
[0035] 分析过程：首先单端输入转差分输出电路如图1所示，其中RA、RB、R x、Ry为待求电 阻。为满足入端阻抗匹配要求，\处信号大小应为0. 5u 1<3
[0036] 其次，输入信号U1、光电探测器输出阻抗R。= 50Q以及Ry构成的入端电路，经过 电路原理中的电源等效变换，如图3所示，变换为一个等效电压源与一个电阻的串联，极大 地方便了图1所示电路的分析与求解。
[0037] 入端电路经过图2所示的等效变换后，图1电路简化为图3所示电路。在图2所 示的等效变换过程中，存在一个临时系数k，显然：
[0052] 式（6)中，Ra必须是大于0的，否则需要重新设定R B。
[0053] 由此可利用式（4)，求出k(k需小于1，否则重新设定RB)，再根据式（1)，解出
[0055] 再利用式（2)，解得
[0056] Rx= RA-50k (8)
[0057] 由于光电探测器输出的电压信号范围从几十毫伏到4V左右，而且在光电信号处 理电路不需要压缩光电信号，因此，可以确定增益G= 1，共模输入V_=0V。选择的单端 转差分放大器为AD8132,根据其数据手册，可以选择Rb= 1000Q。
[0058]根据式（4)~⑶可计算出 Ra= 381. 5789 Q，Rx=362. 5 Q，R Y=30. 851 Q。
[0059]按照 E96 电阻表，选择 Ra=381 Q，Rx=365 Q，R Y=30.1 Q。
[0060] 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，本发明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。如图4所示为本发明的一种激光制导系统的光电信 号处理装置全剖图，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、光学系 统支架4以及滤波连接器5。光电探测器2安装在激光回波接收单元1的尾部；光电信号 处理电路3焊接在光电探测器2上，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，同时用螺钉将光电探测器2和光电信号处理电路3固定在激光回波接收 单元1的尾部；然后激光回波接收单元1与光学系统支架4进行无缝对接，并用螺钉紧固； 最后，光电信号处理电路3的供电电源及输出信号通过滤波连接器5与外部信号处理板对 接；最终形成一个封闭的金属空间，即光电信号处理电路所在的空间，避免了外部环境的噪 声干扰。
[0061] 本发明中光电信号处理电路板3的平面结构图如图5所示，其中31为光电信号处 理电路板的四个紧固螺孔，32为光电探测器的两个紧固螺孔，光电探测器输出为13根针， 这13根针穿过光电信号处理电路板上的13个焊接孔33,最终将光电探测器焊接安装在光 电信号处理电路板上。
[0062] 本发明所述光学系统支架4的结构图如图6所示，图6(a)为左视图，图6(b)为主 视全剖图，图6(c)为右视图。光学系统支架4包括第一紧固螺孔41、第二紧固螺孔42、圆 柱筒壁43、底座44和方孔45 ;其中，光学系统支架为钢结构，并做氧化处理；图6(b)中的 43为光学系统支架的圆柱筒壁，筒壁上无任何开孔；圆柱筒壁向左开口，开口处有圆环形 台面，圆环形台面上有四个第一紧固螺孔41 ;圆柱筒壁43与光学系统支架的底座44是一 体的，底座44的中心挖出方孔45用于安装滤波连接器，第二紧固螺孔42用于紧固滤波连 接器。
[0063] 本发明所述激光回波接收单元1的结构件尾部与光学系统支架44的圆环形台面 进行无缝对接，并利用图6中圆环形台面上的四个第一紧固螺孔41进行螺钉紧固，同时安 装并紧固滤波连接器，最终，图6 (b)中圆柱筒壁43的左右都被封死，构成一个封闭的金属 空间。
[0064] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 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（I)、 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。2. 如权利要求1所述的光电信号处理装置，其特征在于，所述光电信号处理电路（3)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Rc= 50Ω，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。3. 如权利要求1所述的光电信号处理装置，其特征在于，所述光电信号处理装置还包 括光学系统支架（4)，所述光学系统支架（4)与所述激光回波接收单元（1)固定且无缝连 接。4. 如权利要求3所述的光电信号处理装置，其特征在于，所述光电探测器（2)安装在 所述激光回波接收单元（1)的尾部，所述光电信号处理电路（3)焊接在所述光电探测器（2) 上，所述激光回波接收单元（1)、所述光电探测器（2)、所述光学系统支架（4)和所述滤波连 接器（5)构成一个金属封闭的空间。5. 如权利要求1-4任一项所述的光电信号处理装置，其特征在于，所述光学系统支架 (4)包括第一紧固螺孔（41)、第二紧固螺孔（42)、圆柱筒壁（43)、底座（44)和方孔（45); 所述圆柱筒壁（43)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（41);所述圆柱筒壁（43)与所述底座（44)为一体化设置，在所述底座（4)的 中心设置有用于安装所述滤波连接器（5)的方孔（45)，所述第二紧固螺孔（42)用于紧固所 述滤波连接器（5)。
【专利摘要】本发明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。
【IPC分类】G01S7/41
【公开号】CN105068059
【申请号】CN201510431000
【发明人】程友信, 周奂斌, 黄碧洲, 王亚飞, 吴杰, 雷雯雯, 程静
【申请人】湖北三江航天万峰科技发展有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月22日