[發明專利]一種紅外探測器組件信號傳輸裝置、方法

在審

• 申請號: 202110393652.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113125021A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 周雙喜;孫勝利;林長青;胡亭亮;王敏華;李璐芳;喻琪超
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/02
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

1.一種紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述紅外探測器組件信號傳輸裝置包括：信號傳輸模塊、第一接口保護模塊、第二接口保護模塊、信息獲取電路模塊；

信號傳輸模塊，用于實現探測器組件和信息獲取電路的電氣連接，一端連接探測器組件電信號接口，另外一端連接至信息獲取電路模塊；

第一接口保護模塊，用于對信號傳輸模塊在探測器組件端的電磁屏蔽和機械固定；

第二接口保護模塊，用于對信號傳輸模塊在信息獲取電路端的電磁屏蔽和機械固定；

信息獲取電路模塊，用于提供探測器組件需要的供電、偏置電壓和驅動信號，對探測器輸出的模擬信號進行濾波、隔離、阻抗匹配和模擬數字轉換處理。

2.如權利要求1所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述第一接口保護模塊與信號傳輸模塊通過線路連接，所述信號傳輸模塊通過線路與第二接口保護模塊連接，所述第二接口保護模塊通過線路與信號獲取電路模塊連接。

3.如權利要求1所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述信號傳輸模塊，包括上下疊置的多層剛柔結合印制線路板、與探測器組件端接插件、與信息獲取電路端接插件、探測器供電和偏置電壓濾波電路。

4.如權利要求3所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述多層剛柔結合印制線路板，僅在兩端的接口處留有剛性線路板，中間為柔性線路板；所述柔性線路板分為上下2片共4層，第一層和第四層為大面積地層，用于屏蔽和降低地線阻抗；第二層和第三層為走線層，用于探測器驅動信號、探測器供電和偏置電壓、探測器輸出模擬信號的傳輸；在布線時，將偏置電壓和探測器輸出模擬信號與探測器驅動信號和供電線路通過分區布線和地線隔離開；所述探測器輸出模擬信號之間通過地線相互隔離，并且第二、三層之間的模擬信號交錯排列。

5.如權利要求3所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述探測器供電和偏置電壓濾波電路，是由220μF的鉭電容和0.1μF的陶瓷電容并聯構成的退耦濾波電路。

6.如權利要求1所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述第一接口保護模塊，包括兩片分體式鋁合金適配安裝罩，設置有安裝螺絲孔、2個插銷定位孔，兩片安裝罩將前述剛柔結合印刷線路板與探測器組件端的接插件包覆起來，對扣安裝，通過螺絲緊固；通過定位插銷將第一接口保護模塊安裝在探測器組件上，使得探測器組件的引出管腳與信息傳輸模塊緊密連接，然后通過螺絲緊固，完成第一接口保護模塊的安裝。

7.如權利要求1所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述第二接口保護模塊，包括兩片分體式鋁合金適配安裝罩，設置有安裝螺絲孔、2個插銷定位孔，兩片安裝罩將前述剛柔結合印刷線路板與信息獲取電路端的接插件包覆起來，對扣安裝，通過螺絲緊固；通過定位插銷將第二接口保護模塊安裝在信息獲取電路模塊結構上，使得信息傳輸模塊接插件引出管腳與信息獲取電路模塊緊密連接，然后通過螺絲緊固，完成第二接口保護模塊的安裝。

8.如權利要求1所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述信息獲取電路模塊包括信號濾波、隔離、阻抗匹配和模擬數字轉換電路、探測器供電和偏置電壓電路、探測器時序驅動電路。

9.如權利要求8所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置，其特征在于，所述濾波電路為一階RC低通濾波電路；所述隔離、阻抗匹配電路是由高帶寬高阻抗運算放大器搭建的跟隨器陣列，實現阻抗變換和信號隔離；所述模擬數字轉換電路，由高速模擬數字轉換芯片實現；所述探測器供電和偏置電壓電路，由低噪聲、紋波小的LDO實現；所述探測器時序驅動電路由FPGA產生驅動時序，經驅動芯片輸出實現。

10.一種應用如權利要求1～9任意一項所述的紅外探測器組件信號傳輸裝置的紅外探測器組件信號傳輸方法，其特征在于，所述紅外探測器組件信號傳輸方法包括以下步驟：

步驟一，裝聯信息傳輸模塊，將與探測器組件端接插件、與信息獲取電路端接插件安裝在上下疊置的多層剛柔結合印制線路板上，并將探測器供電和偏置電壓濾波電路安裝在剛柔結合板探測器組件端的剛性電路板上；

步驟二，將第一接口保護模塊與信息傳輸模塊連接，用兩片分鋁合金適配安裝罩將前述剛柔結合印刷線路板的剛性電路板和與探測器組件端連接的接插件包覆起來，鋁合金適配安裝罩上設置螺紋孔，剛性電路板設置有通孔，通過螺絲釘緊固；

步驟三，通過定位插銷將第一接口保護模塊安裝在探測器組件上，使得探測器組件的引出管腳與信息傳輸模塊緊密連接，然后通過螺絲釘緊固第一接口保護模塊和探測器組件，完成第一接口保護模塊的安裝；

步驟四，將第二接口保護模塊與信息傳輸模塊連接，用兩片分體式鋁合金適配安裝罩將前述剛柔結合印刷線路板與信息獲取電路端的接插件包覆起來，對扣安裝，通過螺絲緊固；

步驟五，將信號隔離電路和模擬數字轉換電路安裝在信息獲取電路板上，安裝RC濾波器和跟隨器陣列，進行阻抗變換和信號隔離，并完成對模擬信號的模擬數字轉換；

步驟六，通過定位插銷將第二接口保護模塊安裝在信息獲取電路上，使得信號傳輸模塊引出管腳與信息獲取電路模塊緊密連接，然后通過螺絲緊固，完成第二接口保護模塊的安裝；

步驟七，信息獲取電路模塊通電，輸出探測器時序驅動、探測器供電電壓和偏置電壓，將接收的探測器信號進行濾波、隔離和模擬數字轉換處理。