【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有源阵列天线,尤其涉及的是一种二维可扩充片式有源阵列天线。
技术介绍
有源相控阵天线作为相控阵雷达的核心部分,其集成水平决定了整个系统的性能与成本。工作频率越高,每个阵元的面积越小,集成度要求越高。有源相控阵天线集成的阵列结构有两种:基于砖块式线子阵的纵向集成横向组装和基于瓦片式面子阵的横向集成纵向组装。脉冲工作的雷达系统,阵元数多且间距小,功耗大,砖块式设计相对容易,但砖块式集成度低、纵向剖面尺寸大,难以满足现代雷达对集成度的要求。瓦片式有源天线系统是一种新型的高密度集成有源天线系统,通常由瓦片式有源子阵模块二维可扩充组合而成,每个子阵模块包括辐射单元、片式T/R组件、射频馈电网络、电源、波控、冷却管道等功能电路和结构件,具有典型的薄而紧凑的“三明治”结构。瓦片式有源天线的高集成、低剖面、低质量面密度及电讯和结构上二维可扩充等特点,使其可适应于机载、星载等高密度集成的相控阵雷达需求,并逐渐成为研究开发的热点。在DARPA与NASA的支持下,美国多家公司先后研究了多个频段的瓦片式集成子阵。西屋公司采用晶圆级集成技术,开发了4×4瓦片式子阵,每个通道5位幅度、6位相位控制,发射带宽6~12GHz,发射功率0.5W;接收带宽4~12GHz,噪声系数小于7dB,增益大于20dB。德州仪器开发的Ka波段4×4发射子阵,阵元间距0.8λ,4位PIN二极管移相器插损4.5dB,阵元发射功率100mW,馈电网络的插损 ...
【技术保护点】
一种二维可扩充片式有源阵列天线,由上至下依次包括瓦片式部件:天线阵面、瓦片式TR组件和多功能板,其特征在于,所述多功能板包括依次垂直互连的电源波控电路层、低频分配网络层、第一隔离层、校正网络层、第二隔离层、功分合成网络层和盲配接口层;所述瓦片式TR组件以2×2阵列的四通道TR组件作为平面子阵并按2×2子阵模块的偶数倍进行阵面二维扩充;所述多功能板分别通过射频盲配连接器和低频盲配连接器与四通道TR组件相连;所述天线阵面包括SMP盲配连接器、天线辐射层和热控与支撑层,所述天线辐射层连接在热控与支撑层上,完成电磁波的辐射、接收和波束扫描功能;所述SMP盲配连接器分别连接天线辐射层和四通道TR组件。
【技术特征摘要】
1.一种二维可扩充片式有源阵列天线,由上至下依次包括瓦片式部件:天线阵面、瓦片
式TR组件和多功能板,其特征在于,所述多功能板包括依次垂直互连的电源波控电路层、低
频分配网络层、第一隔离层、校正网络层、第二隔离层、功分合成网络层和盲配接口层;所
述瓦片式TR组件以2×2阵列的四通道TR组件作为平面子阵并按2×2子阵模块的偶数倍进
行阵面二维扩充;所述多功能板分别通过射频盲配连接器和低频盲配连接器与四通道TR组件
相连;所述天线阵面包括SMP盲配连接器、天线辐射层和热控与支撑层,所述天线辐射层连
接在热控与支撑层上,完成电磁波的辐射、接收和波束扫描功能;所述SMP盲配连接器分别
连接天线辐射层和四通道TR组件。
2.根据权利要求1所述的一种二维可扩充片式有源阵列天线,其特征在于,所述电源波
控电路层包括校正总口、射频总口、波控电路和电源电路;所述波控电路和电源电路相连,
所述波控电路接收计算机控制指令并控制电源电路的开关,所述波控电路连接低频分配网络
层;所述低频分配网络层上刻蚀矩阵排列的电源波控分口,所述电源波控分口将电源和波控
信号分配到对应的TR组件,所述低频分配网络层通过低频盲配连接器连接四通道TR组件;
所述第一隔离层为接地层,所述第一隔离层隔离射频与低频网络;所述校正网络层的总口与
电源波控电路层的校正总口相连起到输出校正信号的作用,所述校正网络层的分口通过盲孔
工艺与盲配接口层连接;所述第二隔离层为接地层,隔离功分合成网络与校正网络;所述功
分合成网络层的总口与电源波控电路层的射频总口相连,用以发射功率分配或者接收功率合
成,所述功分合成网络层的分口通过盲孔工艺与盲配接口层相连;所述盲配接口层上设有射
频接口并通过盲孔工艺分别与校正网络层和功分合成网络层相连。
3.根据权利要求1所述的一种二维可扩充片式有源阵列天线,其特征在于,所述瓦片式
TR组件包括射频盲配连接器、低频盲配连接器、四通道TR组件和安装固定板,所述射...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑林华,陈文兰,张德智,王小陆,宋晓侠,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第三十八研究所,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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