[發明專利]相位式激光測距儀用激光接收電路

有效

• 申請號: 201610313475.5
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN106019292B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 費鳳祥
• 申請（專利權）人: 常州大地測繪科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/48
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司32214
• 代理人: 張兢

技術領域

本發明涉及相位式激光測距儀，具體涉及一種相位式激光測距儀用的激光接收電路。

背景技術

相位式激光測距儀的工作原理是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調制并測定調制光往返測線一次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。激光發射驅動電路和激光接收電路是激光測距儀的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到激光測距儀的測量距離、測距精確度、工作靈敏度、工作穩定性等性能指標。

目前，常見的相位式激光測距儀所用的激光接收電路，其通常利用APD管（雪崩二極管）同時作為接收激光信號的傳感器和接收信號的混頻器，其優點是使得整個激光接收電路結構比較簡單，但其存在的問題是：由于APD管通常是專門用作光電傳感器使用的器件，并不適合作為混頻器使用；現有的相位式激光測距儀所用的激光接收電路，其將APD管既作為光信號傳感器用也作為混頻器使用，對于不同測尺頻率的相位式激光測距儀，混頻增益差別比較明顯；混頻電壓差別很大，如頻率為115MHz的高頻相位式激光測距儀，混頻電壓只要3V左右；而對于頻率為450KHz的低頻相位式激光測距儀，混頻電壓卻需要30V的電壓，當混頻電壓比較高時，對電路的干擾相對較大，提升了系統的整體噪聲水平，降低了電路的工作穩定性；特別是對于200米以上距離的測程而言，影響測量精度。

發明內容

本發明的目的是：提供一種新的相位式激光測距儀用激光接收電路，該電路中APD管專用作接收激光信號的光電信號傳感器，通過設置專門的混頻器及中頻放大模塊進行混頻操作，有效克服現有技術中APD管既作為接收激光信號的傳感器又作為接收信號的混頻器使用所帶來的弊端。

本發明的技術方案是：本發明的相位式激光測距儀用激光接收電路，其結構特點是：包括跨阻放大器及高頻放大器模塊、混頻器及中頻放大模塊以及帶通濾波器模塊；

上述的跨阻放大器及高頻放大器模塊設有第一電源端、第二電源端、高壓偏置信號輸入端、第一信號輸出端和第二信號輸出端；混頻器及中頻放大模塊設有電源端、第一信號輸入端、第二信號輸入端、本振信號輸入端、第一信號輸出端和第二信號輸出端；帶通濾波器模塊設有電源端、第一信號輸入端、第二信號輸入端和測量信號輸出端。

跨阻放大器及高頻放大器模塊的第一電源端、混頻器及中頻放大模塊的電源端以及帶通濾波器模塊的電源端使用時均外接相位式激光測距儀的DC+5V電源VDD；跨阻放大器及高頻放大器模塊的第二電源端使用時外接相位式激光測距儀的DC-5V電源VCC；跨阻放大器及高頻放大器模塊的高壓偏置信號輸入端使用時外接相位式激光測距儀的DC+160V電壓信號HV；混頻器及中頻放大模塊的本振信號輸入端使用時外接相位式激光測距儀提供的本振信號Fosc input；混頻器及中頻放大模塊的第一信號輸入端和第二信號輸入端與跨阻放大器及高頻放大器模塊的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別對應電連接；帶通濾波器模塊的第一信號輸入端和第二信號輸入端與混頻器及中頻放大模塊的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別對應電連接；帶通濾波器模塊的測量信號輸出端輸出中心頻率為14.0625KHz的正弦波電壓形式的測距信號Uout。

進一步的方案是：上述的跨阻放大器及高頻放大器模塊包括電阻R1至R6共6只電阻、電容C1至C15共15只電容、APD管D1、集成芯片U1和集成芯片U2；集成芯片U1為MAX3658型號的跨阻放大器，其具有1至8號引腳；集成芯片U2為UA733M型號的高頻放大器，其具有1至10號引腳；