[发明专利]接收模组以及包括其的激光雷达

说明书

本发明涉及一种可用于激光雷达的接收模组，包括：PCB基板，所述PCB基板具有第一侧和第二侧；光电传感器阵列，包括多个光电传感器，所述光电传感器阵列设置在所述PCB基板的第一侧；和读出芯片，所述读出芯片设置在所述PCB基板的第二侧，并耦接到所述光电传感器阵列，配置成可接收并读取所述光电传感器阵列中的光电传感器的输出。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种接收模组以及包括其的激光雷达。

背景技术

激光雷达系统目前被广泛地用在无人驾驶领域，包括激光发射系统和探测接收系统，发射激光遇到目标后反射并被探测系统所接收，通过测量激光往返的时间可测量相应目标点的距离(如时间飞行法)，当对整个目标区域扫描探测后，则最终可实现三维成像。激光雷达系统在无人驾驶系统中有着重要应用，在该应用中需要激光雷达具有高成像帧频、高分辨率、远测距能力、小体积、高可靠性、低成本，传统激光雷达系统很难满足这些性能。

目前的激光雷达中，通常采用分立器件来构造探测接收系统，例如64线的激光雷达有64路APD，就需要64路TIA跨阻电路，采用分立器件需要较大的PCB板面积进行布线，考虑到雷达本身的体积要求，使用一块大的PCB并不合理，当前使用多块板通过接插件连接的方案来增加布线面积，这带来一系列技术缺陷。

以64线激光雷达为例，接插件引脚间距较小，64路APD到跨阻放大器的走线需要先汇聚到接插件上，经过接插件后再发散到接收板1和接收板2上，一方面，引脚本身电隔离度较低，另一方面，引脚对应的走线线距无法拉大，平行走线长度很长，导致较低的走线隔离度，会带来雷达不同通道间的串扰问题。

另外，64路APD读出电路的走线不尽相同，导致对于不同通道在PCB板上的寄生参数不同，从而影响各通道的响应特性，导致64个通道具有较高的测远不一致性。

同时，雪崩光电二极管APD的增益对温度很敏感，接收板上的64个APD位于板上较为分散的位置，在雷达工作时，这些位置的温度并不相等，存在一定梯度，良好的散热或均热结构能够有效降低这样的梯度，而4块PCB板组成的接收模组占用空间很大，很难安装散热或均热结构，不可避免地存在较高的增益不一致性。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本发明提供一种可用于激光雷达的接收模组，包括：

PCB基板，所述PCB基板具有第一侧和第二侧；

光电传感器阵列，包括多个光电传感器，所述光电传感器阵列设置在所述PCB基板的第一侧；和

读出芯片，所述读出芯片设置在所述PCB基板的第二侧，配置成可接收并读取所述光电传感器阵列中的光电传感器的输出。

根据本发明的一个方面，所述的接收模组还包括第二级放大器，所述第二级放大器设置在所述PCB基板的第二侧上，并且与所述读出芯片耦接，配置成可对所述读出芯片的输出进行放大，

所述读出芯片与光电传感器阵列之间的引线穿过所述PCB基板。

根据本发明的一个方面，所述读出芯片包括封装的N路跨阻放大电路和N选1的开关，其中每个跨阻放大电路的输入端耦接到其中一个光电传感器，输出端耦接到所述N选1开关，所述N选1开关配置成可选通并输出其中一个跨阻放大电路的输出。

根据本发明的一个方面，所述N选1开关配置成可将其中一个跨阻放大电路的输出耦接到所述第二级放大器的输入端。

根据本发明的一个方面，所述接收模组包括多个所述读出芯片，所述光电传感器为APD。