CN113125021A - 一种红外探测器组件信号传输装置、方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外相机数据采集和成像探测技术领域，公开了一种红外探测器组件信号传输装置、方法，所述红外探测器组件信号传输装置包括：信号传输模块、第一接口保护模块、第二接口保护模块、信息获取电路模块。本发明提供的红外探测器组件信号传输装置，用于获取红外相机中大规模探测器的输出信号，能够方便地实现基于大规模红外探测器的成像相机低噪声信号的获取，且信号完整性得到改善。本发明集成度高，安装、测试和维护方便，信号完整性好，实现了信号的低噪声传输；应用了本发明提供的红外探测器组件信号传输装置的大视场红外相机，系统基底噪声降低到0.3mV，比应用前降低约60％，重量比引出延长线屏蔽传输的传统方法降低60％。

Description

一种红外探测器组件信号传输装置、方法

技术领域

本发明属于红外相机数据采集和成像探测技术领域，尤其涉及一种红外探测器组件信号传输装置、方法。

背景技术

目前，利用大视场红外相机进行对地成像探测是当前遥感成像领域的一个热点。目前常用的探测方案是红外相机装在飞行器(卫星、飞机等)上对地观测，或者红外相机从地面对空探测，通过高分辨率成像来实现对地观测。

随着遥感成像技术的发展，对成像的空间分辨率和时间分辨率要求越来越高，也就要求探测器的规模要进一步增加，成像的帧频要进一步提高，对探测器杜瓦组件的信号输出的读出频率和抽头数也提高，意味着信号获取的速率急剧增加。

而对于采用大规模红外探测器的红外相机，由于探测器组件输出信号为模拟信号，且传输的抽头数较多，因此在输出接口上难以提高集成度，传统方法往往是在杜瓦接口上引出上百根接线柱，然后通过外接分散式的引线进行信号传输。但是，现有的方法忽略了红外相机探测器组件组成结构上的特性，直接外引线进行信号传输，而传输的信号包括探测器输出的多路模拟信号、探测器驱动信号、探测器供电和偏压等，造成引线数量繁多，信号庞杂，信号串扰严重，电磁兼容性难以保证；另一方面，由于红外探测器接口空间往往较小，电子装联困难，测试困难，出现故障难以排查，故障返修困难。因此，亟需一种新的红外探测器组件信号传输方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)对于采用大规模红外探测器的红外相机，由于探测器组件输出信号为模拟信号，且传输的抽头数较多，因此在输出接口上难以提高集成度。

(2)现有的方法忽略了红外相机探测器组件组成结构上的特性，直接外引线进行信号传输，而传输的信号包括探测器输出的多路模拟信号、探测器驱动信号、探测器供电和偏压等，造成引线数量繁多，信号庞杂，信号串扰严重，电磁兼容性难以保证。

(3)由于红外探测器接口空间往往较小，电子装联困难，测试困难，出现故障难以排查，故障返修困难。

解决以上问题及缺陷的难度为：基于大规模探测器的红外成像系统，由于往往应用在航天航空领域，空间资源有限，探测器与光学系统装校空间往往较小，难以将信号获取电路就近放置，这样需要较长的引出线，而较长的引出线不仅笨重、难以维护、难以测试，还导致探测器输出的模拟信号传输质量差，串扰严重，从而导致系统性能降级，另外探测器组件端引出线没有承载电源和偏置电压滤波电路的固定载体，会严重影响探测器组件的信噪比，而一般情况下，信噪比是探测器组件的核心指标之一。

解决以上问题及缺陷的意义为：基于大规模探测器的红外成像系统，采用该信号传输装置后，探测器组件信噪比将会得到明显改善，接口集成度大幅度提高，信号完整性得到优化，维修和测试也更加方便快捷，而且多套同型号红外探测器组件信号传输装置之间的一致性也会变好。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种红外探测器组件信号传输装置、方法。

本发明是这样实现的，一种红外探测器组件信号传输装置，所述红外探测器组件信号传输装置包括：信号传输模块、第一接口保护模块、第二接口保护模块、信息获取电路模块；

信号传输模块，用于实现探测器组件和信息获取电路的电气连接，一端连接探测器组件电信号接口，另外一端连接至信息获取电路模块；

第一接口保护模块，用于对信号传输模块在探测器组件端的电磁屏蔽和机械固定；

第二接口保护模块，用于对信号传输模块在信息获取电路端的电磁屏蔽和机械固定；

信息获取电路模块，用于提供探测器组件需要的供电、偏置电压和驱动信号，对探测器输出的模拟信号进行滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换处理。

进一步，所述第一接口保护模块与信号传输模块通过线路连接，所述信号传输模块通过线路与第二接口保护模块连接，所述第二接口保护模块通过线路与信号获取电路模块连接。

进一步，所述信号传输模块，包括上下叠置的多层刚柔结合印制线路板、与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件、探测器供电和偏置电压滤波电路。

进一步，所述多层刚柔结合印制线路板，仅在两端的接口处留有刚性线路板，中间为柔性线路板；所述柔性线路板分为上下2片共4层，第一层和第四层为大面积地层，用于屏蔽和降低地线阻抗；第二层和第三层为走线层，用于探测器驱动信号、探测器供电和偏置电压、探测器输出模拟信号的传输；在布线时，将偏置电压和探测器输出模拟信号与探测器驱动信号和供电线路通过分区布线和地线隔离开；所述探测器输出模拟信号之间通过地线相互隔离，并且第二、三层之间的模拟信号交错排列。

进一步，所述探测器供电和偏置电压滤波电路，是由220μF的钽电容和0.1μF的陶瓷电容并联构成的退耦滤波电路。

进一步，所述第一接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与探测器组件端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第一接口保护模块的安装。

进一步，所述第二接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路模块结构上，使得信息传输模块接插件引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第二接口保护模块的安装。

进一步，所述信息获取电路模块包括信号滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换电路、探测器供电和偏置电压电路、探测器时序驱动电路。

进一步，所述滤波电路为一阶RC低通滤波电路；所述隔离、阻抗匹配电路是由高带宽高阻抗运算放大器搭建的跟随器阵列，实现阻抗变换和信号隔离；所述模拟数字转换电路，由高速模拟数字转换芯片实现；所述探测器供电和偏置电压电路，由低噪声、纹波小的LDO实现；所述探测器时序驱动电路由FPGA产生驱动时序，经驱动芯片输出实现。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的红外探测器组件信号传输装置的红外探测器组件信号传输方法，所述红外探测器组件信号传输方法包括以下步骤：

步骤一，装联信息传输模块，将与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件安装在上下叠置的多层刚柔结合印制线路板上，并将探测器供电和偏置电压滤波电路安装在刚柔结合板探测器组件端的刚性电路板上；

步骤二，将第一接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板的刚性电路板和与探测器组件端连接的接插件包覆起来，铝合金适配安装罩上设置螺纹孔，刚性电路板设置有通孔，通过螺丝钉紧固；

步骤三，通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝钉紧固第一接口保护模块和探测器组件，完成第一接口保护模块的安装；

步骤四，将第二接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；

步骤五，将信号隔离电路和模拟数字转换电路安装在信息获取电路板上，安装RC滤波器和跟随器阵列，进行阻抗变换和信号隔离，并完成对模拟信号的模拟数字转换；

步骤六，通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路上，使得信号传输模块引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第二接口保护模块的安装；

步骤七，信息获取电路模块通电，输出探测器时序驱动、探测器供电电压和偏置电压，将接收的探测器信号进行滤波、隔离和模拟数字转换处理。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的红外探测器组件信号传输装置，用于获取红外相机中大规模探测器的输出信号，能够方便地实现基于大规模红外探测器的成像相机低噪声信号的获取，且信号完整性得到改善。本发明集成度高，安装、测试和维护方便，信号完整性好，实现了信号的低噪声传输；应用了本发明装置的大视场红外相机，系统基底噪声降低到0.3mV，比应用前降低约60％，重量比引出延长线屏蔽传输的传统方法降低约60％。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输方法流程图。

图2是本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输装置结构示意图；

图中：2-1、第一接口保护模块；2-2、与探测器组件端接插件；2-3、供电和偏压滤波电路；2-4、多层叠置的刚柔结合板；2-5、与信息获取电路端接插件；2-6、第二接口保护模块；2-7、信号隔离电路；2-8、信息获取模块。其中2-2、2-3、2-4、2-5构成了信号传输模块。

图3是本发明实施例提供的信息传输模块结构图；

图中：3-1、刚柔结合板在探测器组件端的硬板区；3-2、供电和偏压滤波电路；3-3、探测器组件端接插件；3-4、信息获取端接插件；3-5、刚柔结合板在信息获取端的硬板区；3-6、刚柔结合板的柔性板区，该柔性板为层数大于2的偶数层PCB，顶层和底层设计为模拟地信号层，为内层信号起到电磁屏蔽作用。

图4是本发明实施例提供的第一接口保护模块结构图；

图中：4-1、两片分体式铝合金适配安装罩的上保护盖，内有插销插孔；4-2、定位插销；4-3、两片分体式铝合金适配安装罩的下保护盖；4-4、刚柔结合板在探测器组件端的硬板区；4-5、探测器组件端接插件；4-6、紧固件A，5颗M2.5×6螺钉，用于紧固4-3和4-4；4-7、紧固件B，4颗M3×10螺钉，用于紧固4-1、4-3和4-8；4-8、探测器组件外壳。

图5是本发明实施例提供的第一接口保护模块安装后剖面图；

图中：5-1、两片分体式铝合金适配安装罩的上保护盖，内有插销插孔；5-2、定位插销；5-3、两片分体式铝合金适配安装罩的下保护盖；5-4、刚柔结合板在探测器组件端的硬板区；5-5、探测器组件端接插件；5-6、刚柔结合板柔性板引出口，上下盖板各留1mm深的凹槽开口；5-7、探测器组件外壳；5-8、紧固件A，5颗M2.5×6螺钉，用于紧固5-3和5-4。

图6是本发明实施例提供的第二接口保护模块结构示意图；

图中：6-1、两片分体式铝合金适配安装罩的上保护盖，内有插销插孔；6-2、定位插销；6-3、两片分体式铝合金适配安装罩的下保护盖；6-4、刚柔结合板在信息获取模块端的硬板区；6-5、信息获取模块端接插件；6-6、紧固件A，5颗M2.5×6螺钉，用于紧固6-3和6-4；6-7、信息获取模块结构；6-8、信息获取模块电路板；6-9、紧固件B，4颗M3×10螺钉，用于紧固6-1、6-3和6-7。

图7是本发明实施例提供的第二接口保护模块安装后剖面图；

图中：7-1、两片分体式铝合金适配安装罩的上保护盖，内有插销插孔；7-2、定位插销；7-3、两片分体式铝合金适配安装罩的下保护盖；7-4、刚柔结合板在信息获取模块端的硬板区；7-5、信息获取模块端接插件；7-6、刚柔结合板柔性板引出口，上下盖板各留1mm深的凹槽开口；7-7、信息获取模块结构；7-8、信息获取模块电路板；7-9、紧固件A，5颗M2.5×6螺钉，用于紧固7-3和7-4。

图8是本发明实施例提供的信息获取电路模块组成框图；

图中：8-1、探测器输出模拟信号滤波电路；8-2、探测器输出信号隔离、阻抗匹配电路；8-3、模拟数字转换电路；8-4、探测器时序驱动电路；8-5、探测器供电及偏置电压电路；8-6、信息获取电路端的接插件。

图9是本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输装置电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种红外探测器组件信号传输装置、计算机程序、介质，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输方法包括以下步骤：

S101，装联信息传输模块，将与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件安装在上下叠置的多层刚柔结合印制线路板上，并将探测器供电和偏置电压滤波电路安装在刚柔结合板探测器组件端的刚性电路板上；

S102，将第一接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板的刚性电路板和与探测器组件端连接的接插件包覆起来，铝合金适配安装罩上设置螺纹孔，刚性电路板设置有通孔，通过螺丝钉紧固；

S103，通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝钉紧固第一接口保护模块和探测器组件，完成第一接口保护模块的安装；

S104，将第二接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；

S105，将信号隔离电路和模拟数字转换电路安装在信息获取电路板上，安装RC滤波器和跟随器阵列，进行阻抗变换和信号隔离，并完成对模拟信号的模拟数字转换；

S106，通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路上，使得信号传输模块引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第二接口保护模块的安装；

S107，信息获取电路模块通电，输出探测器时序驱动、探测器供电电压和偏置电压，将接收的探测器信号进行滤波、隔离和模拟数字转换处理。

如图9所示，本发明提供的一种红外探测器组件信号传输装置电路图，如图9所示，图示电路为原理性示意。信息获取板给红外探测器提供合适的电源电压和偏置电压，FPGAXC2V3000产生逻辑时序，经时序驱动电路74LV245给红外探测器提供合适的时序，这些电源电压、偏置电压和时序信号经第二接口保护模块、信息传输模块和第一接口保护模块送到红外探测器电路中，其中电压电源和偏置电压信号在第一保护模块处，经过由钽电容220μF和陶瓷电容0.1μF并联组成的退耦电路如图Ca、Cb和Cc。电源电压和偏置电压的开关控制由计算机发出，经FPGA对指令解析后由继电器执行。红外探测器输出模拟电信号经第二接口保护模块、信号传输模块和第二接口保护模块后，连接到信息获取电路模块上，在信息获取电路模块上先经过由RC组成截止频率约86MHz的一阶低通滤波电路滤波后，再经过由AD8041和单端转差分芯片组成的隔离、阻抗变换电路，最后由模拟数字转换电路转换成数字信号，由FPGA经PCI总线送至计算机，在计算机上进行接收、存储、显示和分析等操作。

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

实施例1

如图2所示，本发明的红外探测器组件信号传输装置，包括信号传输模块、第一接口保护模块、第二接口保护模块、信息获取电路模块。信号传输模块实现探测器组件和信息获取电路的电气连接，它一端连接探测器组件电信号接口，另外一端连接至信息获取电路模块；第一接口保护模块用于对信号传输模块在探测器组件端的电磁屏蔽和机械固定；第二接口保护接口模块用于对信号传输模块在信息获取电路端的电磁屏蔽和机械固定；信息获取电路模块提供探测器组件需要的供电、偏置电压、驱动信号，并用于对探测器输出的模拟信号进行滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换等处理。

第一接口保护模块与信号传输模块通过线路连接，信号传输模块通过线路与第二接口保护模块连接，第二接口保护模块通过线路与信号获取电路模块连接。

如图3所示，信号传输模块，包括上下叠置的多层刚柔结合印制线路板、与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件、探测器供电和偏置电压滤波电路；

所述的多层刚柔结合印制线路板，仅在两端的接口处留有刚性线路板，中间为柔性线路板，柔性线路板分为上下2片共4层，第一层和第四层为大面积地层，用于屏蔽和降低地线阻抗，第二层和第三层为走线层，用于探测器驱动信号、探测器供电和偏置电压、探测器输出模拟信号的传输，在布线时，将偏置电压和探测器输出模拟信号与探测器驱动信号和供电线路分区布线，并用地线隔离开，避免偏置电压和探测器输出模拟信号受到干扰，探测器输出模拟信号之间也通过地线相互隔离，并且第二、三层PCB之间的模拟信号交错排列，避免相互串扰；所述的探测器供电和偏置电压滤波电路，是由220μF的钽电容和0.1μF的陶瓷电容并联构成的退耦滤波电路。

如图4-图5所示，第一接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与探测器组件端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成了第一接口保护模块的安装；

如图6-图7所示，第二接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路模块结构上，使得信息传输模块接插件引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成了第二接口保护模块的安装；

如图8所示，信息获取电路模块包括信号滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换电路、探测器供电和偏置电压电路、探测器时序驱动电路。其中，所述滤波电路1为一阶RC低通滤波电路；所述隔离、阻抗匹配电路2主要是由高带宽高阻抗运算放大器搭建的跟随器阵列，从而进行阻抗变换和信号隔离；所述模拟数字转换电路3，主要是由高速模拟数字转换芯片实现的；所述探测器供电和偏置电压电路5，主要是由低噪声、纹波小的LDO实现的；所述探测器时序驱动电路4主要是由FPGA产生驱动时序，经驱动芯片输出实现的。

实施例2

本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输方法包括：

S1、应用的探测器组件为4000元长线列探测器，通过8个512元子模块拼接而成，输出抽头数为32，驱动时序7路，供电和偏置电压5路。装联信息传输模块，将与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件安装在上下叠置的多层刚柔结合印制线路板上，探测器端接插件为AIRBORN公司的RM322-206-211-5570；信息获取端接插件为AIRBORN公司的RM352-206-311-5570；并将探测器供电和偏置电压滤波电容安装在刚柔结合板的探测器端，每处滤波电容采用220μF钽电容和0.1μF陶瓷电容并联，一共设置8路滤波电容；

S2、将第一接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板的刚性电路板和与探测器组件端连接的接插件包覆起来，铝合金适配安装罩上设置螺纹孔，刚性电路板设置有通孔，通过5颗M2.5×6螺钉紧固，柔性电路板通过保护盖引出口引出；

S3、通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过4颗M3×10螺钉将第一保护接口固定到探测器组件外壳上，完成了第一接口保护模块的安装；

S4、将第二接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过5颗M2.5×6螺钉紧固；

S5、将信号隔离电路和模拟数字转换电路安装在信息获取电路板上，安装RC滤波器和跟随器阵列，组成跟随器的运算放大器信号为Analog Device公司的AD8041，数量为32只，进行阻抗变换和信号隔离，并完成对模拟信号的模拟数字转换；

S6、通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路上，使得传输模块引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过4颗M3×10螺钉紧固，完成了第二接口保护电路的安装；

S7、信息获取电路模块通电，输出探测器时序驱动7路、5路探测器供电和偏置电压，读出频率8MHz，将接收的探测器信号进行滤波、隔离、阻抗匹配、模拟数字转换等处理。

实施例3

本发明实施例提供的红外探测器组件信号传输方法包括：

S1、应用的探测器组件为4000元×8元准面阵探测器，输出抽头数为16，驱动时序5路，供电和偏置电压5路。装联信息传输模块，将与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件安装在上下叠置的多层刚柔结合印制线路板上，探测器端接插件为AIRBORN公司的RM322-206-211-5570；信息获取端接插件为AIRBORN公司的RM352-206-311-5570；并将探测器供电和偏置电压滤波电容安装在刚柔结合板的探测器端，每处滤波电容采用220μF钽电容和0.1μF陶瓷电容并联，一共设置8路滤波电容；

S2、将第一接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与探测器组件端的接插件包覆起来，对扣安装，通过5颗M2.5×6螺钉紧固；

S3、通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过4颗M3×10螺钉将第一保护接口固定到探测器组件外壳上，完成了第一接口保护模块的安装；

S4、将第二接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过5颗M2.5×6螺钉紧固；

S5、将信号隔离电路和模拟数字转换电路安装在信息获取电路板上，安装RC滤波器和跟随器阵列，组成跟随器的运算放大器信号为Analog Device公司的AD8041，数量为16只，进行阻抗变换和信号隔离，并完成对模拟信号的模拟数字转换；

S6、通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路上，使得传输模块引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过4颗M3×10螺钉紧固，完成了第二接口保护电路的安装；

S7、信息获取电路模块通电，输出探测器时序驱动5路、5路探测器供电和偏置电压，读出频率12MHz，将接收的探测器信号进行滤波、隔离、阻抗匹配、模拟数字转换等处理。

上述实例实施后，经模拟数字转换后的红外探测器信号通过PCI总线传输至计算机，再由计算机上的图像处理软件对红外信号进行存储、读取、显示或采用一些算法对红外信号进行分析处理等操作。其中对红外系统的噪声统计就是在此软件上完成的。通过分别选取实例实施前后各连续400帧图像数据，对其进行统计分析，分别得到实例实施前后的噪声均值。

在上述实施例前后，系统等效输入噪声、信息传输模块重量和电子装联周期对比情况见表1。

表1实例实施前后，系统等效输入噪声、信息传输模块重量和电子装联周期对比情况表

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述红外探测器组件信号传输装置包括：信号传输模块、第一接口保护模块、第二接口保护模块、信息获取电路模块；

信号传输模块，用于实现探测器组件和信息获取电路的电气连接，一端连接探测器组件电信号接口，另外一端连接至信息获取电路模块；

第一接口保护模块，用于对信号传输模块在探测器组件端的电磁屏蔽和机械固定；

第二接口保护模块，用于对信号传输模块在信息获取电路端的电磁屏蔽和机械固定；

信息获取电路模块，用于提供探测器组件需要的供电、偏置电压和驱动信号，对探测器输出的模拟信号进行滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换处理。

2.如权利要求1所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述第一接口保护模块与信号传输模块通过线路连接，所述信号传输模块通过线路与第二接口保护模块连接，所述第二接口保护模块通过线路与信号获取电路模块连接。

3.如权利要求1所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述信号传输模块，包括上下叠置的多层刚柔结合印制线路板、与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件、探测器供电和偏置电压滤波电路。

4.如权利要求3所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述多层刚柔结合印制线路板，仅在两端的接口处留有刚性线路板，中间为柔性线路板；所述柔性线路板分为上下2片共4层，第一层和第四层为大面积地层，用于屏蔽和降低地线阻抗；第二层和第三层为走线层，用于探测器驱动信号、探测器供电和偏置电压、探测器输出模拟信号的传输；在布线时，将偏置电压和探测器输出模拟信号与探测器驱动信号和供电线路通过分区布线和地线隔离开；所述探测器输出模拟信号之间通过地线相互隔离，并且第二、三层之间的模拟信号交错排列。

5.如权利要求3所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述探测器供电和偏置电压滤波电路，是由220μF的钽电容和0.1μF的陶瓷电容并联构成的退耦滤波电路。

6.如权利要求1所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述第一接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与探测器组件端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第一接口保护模块的安装。

7.如权利要求1所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述第二接口保护模块，包括两片分体式铝合金适配安装罩，设置有安装螺丝孔、2个插销定位孔，两片安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路模块结构上，使得信息传输模块接插件引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第二接口保护模块的安装。

8.如权利要求1所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述信息获取电路模块包括信号滤波、隔离、阻抗匹配和模拟数字转换电路、探测器供电和偏置电压电路、探测器时序驱动电路。

9.如权利要求8所述的红外探测器组件信号传输装置，其特征在于，所述滤波电路为一阶RC低通滤波电路；所述隔离、阻抗匹配电路是由高带宽高阻抗运算放大器搭建的跟随器阵列，实现阻抗变换和信号隔离；所述模拟数字转换电路，由高速模拟数字转换芯片实现；所述探测器供电和偏置电压电路，由低噪声、纹波小的LDO实现；所述探测器时序驱动电路由FPGA产生驱动时序，经驱动芯片输出实现。

10.一种应用如权利要求1～9任意一项所述的红外探测器组件信号传输装置的红外探测器组件信号传输方法，其特征在于，所述红外探测器组件信号传输方法包括以下步骤：

步骤一，装联信息传输模块，将与探测器组件端接插件、与信息获取电路端接插件安装在上下叠置的多层刚柔结合印制线路板上，并将探测器供电和偏置电压滤波电路安装在刚柔结合板探测器组件端的刚性电路板上；

步骤二，将第一接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板的刚性电路板和与探测器组件端连接的接插件包覆起来，铝合金适配安装罩上设置螺纹孔，刚性电路板设置有通孔，通过螺丝钉紧固；

步骤三，通过定位插销将第一接口保护模块安装在探测器组件上，使得探测器组件的引出管脚与信息传输模块紧密连接，然后通过螺丝钉紧固第一接口保护模块和探测器组件，完成第一接口保护模块的安装；

步骤四，将第二接口保护模块与信息传输模块连接，用两片分体式铝合金适配安装罩将前述刚柔结合印刷线路板与信息获取电路端的接插件包覆起来，对扣安装，通过螺丝紧固；

步骤五，将信号隔离电路和模拟数字转换电路安装在信息获取电路板上，安装RC滤波器和跟随器阵列，进行阻抗变换和信号隔离，并完成对模拟信号的模拟数字转换；

步骤六，通过定位插销将第二接口保护模块安装在信息获取电路上，使得信号传输模块引出管脚与信息获取电路模块紧密连接，然后通过螺丝紧固，完成第二接口保护模块的安装；

步骤七，信息获取电路模块通电，输出探测器时序驱动、探测器供电电压和偏置电压，将接收的探测器信号进行滤波、隔离和模拟数字转换处理。

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