一种小型化X波段四通道TR组件制造技术

本实用新型专利技术公开了微波领域的一种小型化X波段四通道TR组件，包括由盖板与金属壳体焊接构成的腔体结构，腔体结构中设有四个独立且相同的收发通道，每个收发通道均包括通过环形器隔离的发射支路与接收支路，各收发通道中的发射支路与接收支路通过多功能芯片切换收发状态，各多功能芯片均与一分四功分器连接；每个收发通道均包括一个收发通道微带板和一个过渡带微带板，一分四功分器包括一个功分器微带板；收发通道微带板与功分器微带板均为多层LTCC电路基板；本实用新型专利技术采用多层LTCC电路基板，显著提高了TR组件的集成度。通过适当增加多层LTCC电路基板的层数，可以大幅度地减小尺寸、重量，而通过选取芯片以及合理的设计布局，可以实现高性能。可以实现高性能。可以实现高性能。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化X波段四通道TR组件


[0001]本技术涉及微波领域，具体是一种小型化X波段四通道TR组件。

技术介绍

[0002]随着雷达性能的要求越来越高，对微波组件性能的要求也在不断提高。相控技术满足现代雷达所必需的高性能、高生存能力，同时降低了雷达研制和生产成本；作为当今雷达的主流技术，有源相控阵雷达技术具有天线波束的灵活性和自适应性等优点，越来越受到广大研究人员的重视。
[0003]T/R组件作为相控阵雷达的关键组成部分，其性能的好坏直接影响着整部雷达的性能。随着技术水平的不断提高，市场对T/R组件在体积、性能及可靠性等方面提出了更高的要求，尤其是舰载和机载雷达系统对T/R组件的体积和能耗要求极为苛刻；实现小型化、高性能的T/R组件有着非常重要的现实意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种小型化X波段四通道TR组件，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种小型化X波段四通道TR组件，包括由盖板与金属壳体焊接构成的腔体结构，所述腔体结构中设有四个独立且相同的收发通道，每个收发通道均包括通过环形器隔离的发射支路与接收支路，各收发通道中的发射支路与接收支路通过多功能芯片切换收发状态，各多功能芯片均与一分四功分器连接；每个收发通道均包括一个收发通道微带板和一个过渡带微带板，所述一分四功分器包括一个功分器微带板；所述收发通道微带板与功分器微带板均为多层LTCC电路基板；过渡带微带板、收发通道微带板与功分器微带板采用引线键合连接，且收发通道微带板焊接在所述金属壳体底部。
[0007]作为本技术的改进方案，所述收发通道微带板与功分器微带板采用FerroA6M材料，介电常数Er＝5.9；所述过渡带微带板采用ROGERS 6002双面板，介电常数Er＝2.94。
[0008]作为本技术的改进方案，所述发射支路包括依次连接的前级驱动放大器、衰减器与末级功率放大器，其中末级功率放大器与环形器连接，前级驱动放大器与多功能芯片连接；所述接收支路包括限幅器与低噪声放大器，低噪声放大器与多功能芯片连接，限幅器与环形器连接。
[0009]作为本技术的改进方案，所述限幅器型号为NC1810C
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812，所述低噪声放大器型号为NC10146C
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812，所述前级驱动放大器型号为WFD090102
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P19，所述末级功率放大器型号为WFD090102
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P4，所述衰减器型号为NC1338C
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120F，环形器型号为WGH9007E，多功能芯片型号为WND0010HM。
[0010]作为本技术的改进方案，每个收发通道均设有接口电路，所述接口电路包括差分422转TTL电路、串行数据转并行数据电路、接收电源开关调制电路、发射电源开关调制
电路与负压电平转换电路；所述差分422转TTL电路采用型号为SJ001X的多路差分收发器芯片，所述串行数据转并行数据电路采用型号为JS337的波控芯片，所述接收电源开关调制电路采用型号为JS1146的电源调制器，所述发射电源开关调制电路采用型号为JS3287的开关驱动器，所述负压电平转换电路采用型号为JS2308的负压转换芯片。
[0011]作为本技术的改进方案，所述功分器微带板通过引线键合连接有低频连接器，还通过锡焊与多个射频连接器的端子连接，所述低频连接器型号为J30J微型矩形连接器J30JM1
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37ZKS
‑
Q25，所述射频连接器型号为同轴射频连接器JSSMA(M)
‑
FJFD5150。
[0012]有益效果：本技术采用多层LTCC电路基板，可以将各种控制信号分布于各层，各层之间通过盲孔连接传递信号，显著提高了TR组件的集成度。通过适当增加收发通道微带板、过渡带微带板的层数，可以大幅度地减小尺寸以及TR组件的重量，而通过选取芯片以及合理的设计布局，可以实现高性能。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的原理框图；
[0014]图2为本专利技术单路接收支路的组成框图；
[0015]图3为本专利技术单路发射支路的组成框图；
[0016]图4为本专利技术单路收发通道电路原理图；
[0017]图5为本专利技术四功分器的仿真拓扑图；
[0018]图6为四功分器幅度一致性仿真曲线；
[0019]图7为四功分器相位一致性仿真曲线；
[0020]图8为本专利技术接口电路原理图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]如图1
‑
3所示，一种小型化X波段四通道TR组件，包括由盖板与金属壳体焊接构成的腔体结构，腔体结构中设有四个独立且相同的收发通道，每个收发通道均包括通过环形器隔离的发射支路与接收支路，各收发通道中的发射支路与接收支路通过多功能芯片切换收发状态，各多功能芯片均与一分四功分器连接。
[0023]具体地，一分四功分器采用微带功分实现，功能是在接收期间将四路回波信号合成为一路，发射期间将一路激励信号功分为四路；为了使功分器四个支路之间的幅度相位具有高度的一致性。
[0024]每个收发通道均包括一个收发通道微带板和一个过渡带微带板，一分四功分器包括一个功分器微带板，单个TR组件包含四块收发通道微带板、四块过渡带微带板与一个功分器微带板。具体仿真拓扑图和仿真曲线如图5
‑
7所示。根据仿真结果看出，四个通道之间幅度一致性在0.2dB以内，相位一致性在2
°
以内。
[0025]收发通道微带板与功分器微带板均为多层LTCC电路基板，采用这种多层板的设计
方案，可以将各种控制信号分布于各层，各层之间通过盲孔连接传递信号，显著提高了TR组件的集成度。通过适当增加收发通道微带板、过渡带微带板的层数，可以大幅度地减小尺寸以及TR组件的重量。而通过选取芯片以及合理的设计布局，可以实现高性能。
[0026]具体地，收发通道微带板包含了低噪声放大器、多功能芯片、前级驱动放大器、固定衰减器、电源调制器、驱动器、负压转换芯片，其功能在于实现收发通道的射频传输，并传输各种控制信号。为了满足组件可靠性的要求，收发通道微带板为8层的多层LTCC电路基板(顶层、MID2、MID3、MID4、MID7、MID8、MID9、底层)，并采用FerroA6M材料，单层板设计厚度为0.096mm，介电常数Er＝5.9。收发通道微带板采用锡焊技术焊接在金属壳体内部底部，与前端的过渡带微带板及后端的功分器微带板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化X波段四通道TR组件，包括由盖板与金属壳体焊接构成的腔体结构，所述腔体结构中设有四个独立且相同的收发通道，其特征在于，每个收发通道均包括通过环形器隔离的发射支路与接收支路，各收发通道中的发射支路与接收支路通过多功能芯片切换收发状态，各多功能芯片均与一分四功分器连接；每个收发通道均包括一个收发通道微带板和一个过渡带微带板，所述一分四功分器包括一个功分器微带板；所述收发通道微带板与功分器微带板均为多层LTCC电路基板；过渡带微带板、收发通道微带板与功分器微带板采用引线键合连接，且收发通道微带板焊接在所述金属壳体底部。2.根据权利要求1所述的一种小型化X波段四通道TR组件，其特征在于，所述收发通道微带板与功分器微带板采用FerroA6M材料，介电常数Er＝5.9；所述过渡带微带板采用ROGERS 6002双面板，介电常数Er＝2.94。3.根据权利要求2所述的一种小型化X波段四通道TR组件，其特征在于，所述发射支路包括依次连接的前级驱动放大器、衰减器与末级功率放大器，其中末级功率放大器与环形器连接，前级驱动放大器与多功能芯片连接；所述接收支路包括限幅器与低噪声放大器，低噪声放大器与多功能芯片连接，限幅器与环形器连接。4.根据权利要求3所述的一种小型化X波段四通道TR组件，其特征在于，所述限幅器型号为NC1810C
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812，所述低噪声放大器型号为NC10146C
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，唐进，刘刚，王腾飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：新型
国别省市：