一种空间光学遥感器及其的焦平面组件的制作方法

文档编号:14477859
研发日期:2018/5/19

本发明涉及空间光学探测领域,尤其涉及一种空间光学遥感器及其的焦平面组件。



背景技术:

随着空间光学探测的发展,空间光学遥感器需要具有较大的光学视场,其焦平面的尺寸也越来越大。为满足大视场成像的需求,需要将多片CCD拼接组成感光部分。每片CCD后都需要有用于处理电信号的成像电路,在结构设计中需要对电路板的形状和布局进行优化设计,将其合理可靠的固定起来,实现紧凑并具有高可靠性的焦平面结构。

随着用户对目标搜索能力的要求越来越高,导致CCD的行频不断提高,单片CCD的通道数越来越多,成像电路的规模也随之变得日益庞大。焦平面上的CCD片是紧凑排布在一个平面上的,但是单片CCD的尺寸有限,每片CCD的成像电路对应的空间非常狭小。目前的成像电路板排布方式,是将电路板分类做成单独的几块,将必要的信号处理部分放置在CCD后接收电信号,通过连接器和数据线将信号输出给后级处理电路。但是信号通过连接器进行传输,会导致噪声和干扰成倍增长且信噪比变差,最终影响遥感器的成像质量。



技术实现要素:

本发明旨在解决现有技术中空间光学遥感器中的信号通过连接器进行传输,会导致噪声干扰成倍增长且信噪比变差的问题,提出一种空间光学遥感器及其的焦平面组件。

本发明提供一种实施例的空间光学遥感器及其的焦平面组件,所述焦平面组件包括排布在光学遥感器的焦平面位置的至少一组成像电路组件和位于所述焦平面上的CCD;

每组成像电路组件包括刚柔电路结构和信号处理模块;

所述刚柔电路结构包括第一刚性电路板、柔性电路板和第二刚性电路板且通过柔性电路板进行信号传输,所述信号处理模块设置在第一刚性电路板上,第一刚性电路板、柔性电路板和第二刚性电路板一体成型,所述CCD和第二刚性电路板一一对应设置在所述第一刚性电路板的两侧面,且所述第一刚性电路板与CCD电连接以接收用于成像的电信号。

本发明还提供一种实施例的空间光学遥感器,包括上述实施例的焦平面组件。

本发明的技术方案与现有技术相比,有益效果在于:通过具有信号处理模块的第一刚性电路板设置在CCD的后方以接收用于成像的电信号,由于信号处理模块靠近CCD,第一刚性电路板接收到的信号干扰小且信号质量优良。第一刚性电路板和第二刚性电路板之间通过柔性电路板进行信号传输,避免了通过连接器传输,从而提高信噪比,同时焦面结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明空间光学遥感器的焦平面组件一种实施例的结构示意图。

图2为本发明空间光学遥感器的焦平面组件另一种实施例的结构示意图。

1、第一刚性电路板,2、CCD,31、第二刚性电路板,32、柔性电路板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

目前的成像电路板排布方式,是将电路板分类做成单独的几块,将必要的信号处理部分放置在CCD(Charge-coupled Device,电荷耦合元件)后接收电信号,通过连接器和数据线将信号输出给后级处理电路。但是信号通过连接器进行传输,会导致噪声和干扰成倍增长,信噪比变差,最终影响遥感器的成像质量。

本发明提供一种实施例的空间光学遥感器的焦平面组件,如图1和图2所示,所述光学遥感器的焦平面组件包括排布在光学遥感器的焦平面位置的至少一组成像电路组件和位于所述焦平面上的CCD2;每个成像电路组件包括刚柔电路结构和和信号处理模块;所述刚柔电路结构包括第一刚性电路板1、柔性电路板32和第二刚性电路板31且通过柔性电路板32进行信号传输,所述信号处理模块设置在第一刚性电路板上,第一刚性电路板1、柔性电路板32和第二刚性电路板32一体成型,所述CCD和第二刚性电路板一一对应设置在所述第一刚性电路板的两侧面,且所述第一刚性电路板与CCD电连接以接收用于成像的电信号。具体的,CCD2固定连接在所述第一刚性电路板1的背面上。

本发明通过具有信号处理模块的第一刚性电路板设置在CCD的后方以接收电信号,由于信号处理模块靠近CCD,由于信号处理模块靠近CCD,第一刚性电路板接收到的信号干扰小且信号质量优良。第一刚性电路板和第二刚性电路板之间通过柔性电路板进行信号传输,柔性电路板传输信号保真度优于连接器,因此避免通过连接器进行信号传输,从而提高信噪比,同时焦面结构更加紧凑。

在具体实施中,由于空间光学遥感器中焦平面位置的空间有限,为了能在空间光学遥感器的焦平面位置能排布多组成像电路组件,使得成像电路组件的宽度不能超过CCD的宽度。具体的,可以是所述第一刚性电路板1的宽度等于所述CCD2的宽度。另外,为了所述第一刚性电路板1能接收CCD2的信号,需要所述第一刚性电路板1的宽度和所述CCD2的宽度相当,而且CCD2通过针脚插入所述第一刚性电路板1的相应开孔中,接着进行焊接以固定在所述第一刚性电路板1的背面。

在具体实施中,第一刚性电路板1、柔性电路板32和第二刚性电路板31通过铺层结构整体印制成型。也就是说,柔性电路板32作为导线,第一刚性电路板1和第二刚性电路板31之间通过柔性电路板进行信号传输。所述柔性电路板32具有数据传输能力强的特性,另外所述柔性电路板32的保真度优于连接器,通过所述柔性电路板32的连接可以避免了通过连接器传输数据,从而提高信噪比,同时使得焦面结构更加紧凑。

在具体实施中,相邻的第二刚性电路板31间通过柔性电路板31电连接,使得在电路板上接收和传输的信号受到的干扰小且信号质量优良。

在具体实施中,所述第二刚性电路板31位于所述第一刚性电路板1的上方,即通过利用柔性电路板可变形弯折,弯折柔性电路板将第二刚性电路板31折叠后放置在CCD2的后方空间内,使得电路板可在空间光学遥感器的内部进行合理地排布且节省空间。具体的,所述第二刚性电路板31位于所述第一刚性电路板1相对于CCD2的另一侧。

在具体实施中,为进一步节省空间光学遥感器的内部空间,所述第二刚性电路板31垂直于所述第一刚性电路板1设置,使得第二刚性电路板31完全折叠后放置在CCD2的后方空间内。另外,多个所述第二刚性电路板31沿着所述第一刚性电路板1的宽度方向间隔设置,以使CCD2的后方空间更加合理地被利用。

在具体实施中,一个第一刚性电路板1的正面设置一块CCD2,该第一刚性电路板1的背面设置2个第二刚性电路板31,第一刚性电路板1和第二刚性电路板31之间通过柔性电路板32进行信号传输,相邻的第二刚性电路板31之间也是通过柔性电路板32进行传输,当然空间光学遥感器中不仅可以包括3个第二刚性电路板31,随着视场的增大,相应布置合理的组件数量,满足光学成像的需求。由此可以看出,由于光学遥感器成像采用电路刚柔板结构,使得光学遥感器的成像电路布局合理,同时使得电路信噪比显著提高,且信号干扰降低。另外电路板布局合理,焦平面结构更加紧凑,可以有效地提高光学遥感器的成像质量。

在具体实施中,所述信号处理模块包括CCD驱动电路和信号放大电路,CCD驱动电路和信号放大电路电连接。也就是说,将信号处理所必须的电路集中在第一刚性电路板1上,且第一刚性电路板1宽度同CCD宽度相当;其余部分电路分布在多个第二刚性电路板31上。多个第二刚性电路板31之间通过柔性电路板32连接信号,根据光学遥感器的空间和走线规模,确定其余电路板的尺寸;多个第二刚性电路板31通过柔性电路板32折叠起来,向CCD2后面延伸设置。通过采用刚柔电路板结构,使得空间光学遥感器的信号信噪比相比采用插接式连接方式提高了16.7%,且成像质量得到了显著提高。

在具体实施中,本发明还提供一种实施例的空间光学遥感器,所述空间光学遥感器包括上述实施例的焦平面组件。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

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