基于LTCC技术的四通道TR组件制造技术

本发明专利技术公开了基于LTCC技术的四通道TR组件，所述TR组件包含LTCC基板、四通道TR组件单元、金属围框以及盖板，其中，所述四通道TR组件单元分布于所述LTCC基板的上表面，所述LTCC基板的四周为金属围框，所述金属围框顶部为盖板；所述LTCC基板内部设有微通孔，通过所述微通孔将LTCC基板与表层TR组件单元互连。本发明专利技术的TR组件设计，采用LTCC三维集成工艺，将四个单片TR芯片在陶瓷基板上三维堆叠集成，通过微通孔技术实现四通道TR芯片的馈电、信号互连以及外部接口的连接，实现陶瓷基片上四通道TR组件的轻小型化。件的轻小型化。件的轻小型化。

【技术实现步骤摘要】
基于LTCC技术的四通道TR组件


[0001]本专利技术为四通道TR组件的结构设计，属于TR组件


技术介绍

[0002]有源相控阵雷达以其突出的技术特点及巨大的潜在优势成为现代雷达发展的主流，广泛应用于电子战、军事和通信等领域。TR组件作为有源相控阵雷达的关键部位，主要完成发收信号的放大，并对收发信号进行相位和幅度控制，其性能的好坏将影响相控阵雷达系统的发现能力、收发波束副瓣抑制大小、指向精度和作用距离等战术指标。若要提高系统性能，必须有效降低天线的重量与功耗来提高TR组件集成度，实现轻量化与高效率。TR组件的轻量化和高效率，是天线阵面工程化实现的关键。
[0003]近些年随着多应用平台的现代有源相控阵雷达发展，对TR组件的电性能、体积、重量等均提出了越来越严苛的要求，在实际的电路设计中传统的设计方法已经很难满足这一要求。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术的TR组件设计，采用LTCC三维集成工艺，将四个单片TR芯片在陶瓷基板上三维堆叠集成，通过微通孔技术实现四通道TR芯片的馈电、信号互连以及外部接口的连接，实现陶瓷基片上四通道TR组件的轻小型化。
[0004]本申请通过以下技术方案实现：基于LTCC技术的四通道TR组件，所述四通道TR组件包含LTCC基板、四通道TR组件单元、金属围框以及盖板，其中，所述四通道TR组件单元分布于所述LTCC基板的上表面，所述LTCC基板的四周为金属围框，所述金属围框顶部为盖板；所述LTCC基板内部设有微通孔，通过所述微通孔将LTCC基板与表层TR组件单元互连。
[0005]进一步的，所述四通道TR组件单元包含4个单片TR组件、1分4定标网络和1分4射频激励网络，所述1分4定标网络包含4个输出端口，4个输出端口分别通过负载连接在4个单片TR组件的收发开关上；所述单片TR组件的输出端共同连接到1分4射频激励网络上。
[0006]进一步的，所述单片TR组件结构相同，均包含发射通道和接收通道，发射通道用于实现发射信号的功率放大，接收通道用于实现接收信号的低噪声放大；其中，所述单片TR组件包含公共支路，所述公共支路两端分别通过单刀双掷开关连接在所述发射通道和接收通道中间，所述公共支路包含放大器和可调移相器；所述单片TR组件还包含可调衰减器，所述可调衰减器通过第三单刀双掷开关连接在公共支路的两端。
[0007]更进一步的，所述发射通道和接收通道另一端共同连接在环形器上，所述环形器的输出端连接天线；所述发射通道包含依次连接的驱动放大器、末级功率放大器；所述第三单刀双掷开关的第一不动端与发射通道上的第一单刀双掷开关的第一不动端相连，所述第一单刀双掷开关的第二不动端与所述驱动放大器的输入端相连，所述末级功率放大器的输出端连接
在所述环形器上；所述接收通道包含依次连接的低噪声放大器、限幅器；所述第三单刀双掷开关的第二不动端与接收通道上的第二单刀双掷开关的第一不动端相连，所述第二单刀双掷开关的第二不动端与所述低噪声放大器的输出端相连，所述低噪声放大器的输入端与所述限幅器的一端相连，所述限幅器的另一端连接在所述环形器上。
[0008]更进一步的，所述LTCC基板的内部埋有无源器件、带状线和中间接地屏蔽层。
[0009]作为本申请的一种优选实施方案，所述微通孔为孔径小于0.15mm的通径。
[0010]作为本申请的一种优选实施方案，所述LTCC基板采用陶瓷基板。
[0011]作为本申请的一种优选实施方案，所述金属围框和盖板通过焊接方式将所述四通道TR组件密封为一个整体。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术TR组件采用LTCC技术和三维高密度组装技术，将4个单独的TR组件、1分4定标网络、射频微波、电源管理和数字电路集成在一个盒体内。使TR组件的体积和重量大幅降低，同时大大提高TR组件的性能和可靠性。
附图说明
[0013]图1是基本TR模块框图；图2是单片TR组件原理框图；图3是陶瓷基片上四通道TR组件的原理组成框图；图4是陶瓷基四通道TR组件封装示意图；图5是四通道TR芯片一体化封装示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合说明书附图对本专利技术的实施方式做进一步地详细叙述，实施例1本申请提供的基于LTCC技术的四通道TR组件，所述四通道TR组件包含LTCC基板、四通道TR组件单元、金属围框以及盖板，其中，所述四通道TR组件单元分布于所述LTCC基板的上表面，所述LTCC基板的四周为金属围框，所述金属围框顶部为盖板；所述LTCC基板内部设有微通孔，通过所述微通孔将LTCC基板与表层TR组件单元互连。
[0015]图3为陶瓷基片上四通道TR组件的原理组成框图，从图中可以看出四通道TR组件主要由四个单片TR组件、1分4定标网络和1分4射频激励网络集合而成，产生四个接收通道和发射通道；所述单片TR组件的输出端共同连接到1分4射频激励网络上。所述1分4定标网络包含4个输出端口，4个输出端口分别通过负载连接在4个单片TR组件的收发开关上；各个通道之间分别单独控制，可一个通道单独工作，也可任意几个通道同时工作。同时为了进一步提高组件的集成度 ，应用多功能芯片将数控移相器、衰减器等多种功能集合在一起。
[0016]进一步的，所述单片TR组件结构相同，均包含发射通道和接收通道，发射通道用于实现发射信号的功率放大，接收通道用于实现接收信号的低噪声放大；其中，所述单片TR组件包含公共支路，所述公共支路两端分别通过单刀双掷开关连接在
所述发射通道和接收通道中间，所述公共支路包含放大器和可调移相器；所述单片TR组件还包含可调衰减器，所述可调衰减器通过第三单刀双掷开关连接在公共支路的两端。
[0017]更进一步的，所述发射通道和接收通道另一端共同连接在环形器上，所述环形器的输出端连接天线；所述发射通道包含依次连接的驱动放大器、末级功率放大器；所述第三单刀双掷开关的第一不动端与发射通道上的第一单刀双掷开关的第一不动端相连，所述第一单刀双掷开关的第二不动端与所述驱动放大器的输入端相连，所述末级功率放大器的输出端连接在所述环形器上；所述接收通道包含依次连接的低噪声放大器、限幅器；所述第三单刀双掷开关的第二不动端与接收通道上的第二单刀双掷开关的第一不动端相连，所述第二单刀双掷开关的第二不动端与所述低噪声放大器的输出端相连，所述低噪声放大器的输入端与所述限幅器的一端相连，所述限幅器的另一端连接在所述环形器上。
[0018]如图1所示，图1是基本TR模块框图，每一个TR通道均由一个发射通路和一个接收通路组成。发射通道的功能主要是实现发射信号的功率放大，接收通道的功能主要是实现接收信号的低噪声放大。发射通道主要由公共支路的放大器、可调衰减器、可调移相器、驱动放大器、末级功率放大器以及数个单刀双掷开关组成。接收通道由公共支路的放大器、可调衰减器、可调移相器、低噪声放大器、限幅器以及数个单刀双掷开关组成。环形器主要是实现发射信号和接收信号的分离，同时满足低正向损耗的要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于LTCC技术的四通道TR组件，其特征在于，所述四通道TR组件包含LTCC基板、四通道TR组件单元、金属围框以及盖板，其中，所述四通道TR组件单元分布于所述LTCC基板的上表面，所述LTCC基板的四周为金属围框，所述金属围框顶部为盖板；所述LTCC基板内部设有微通孔，通过所述微通孔将LTCC基板与表层TR组件单元互连。2.根据权利要求1所述的基于LTCC技术的四通道TR组件，其特征在于，所述四通道TR组件单元包含4个单片TR组件、1分4定标网络和1分4射频激励网络，所述1分4定标网络包含4个输出端口，4个输出端口分别通过负载连接在4个单片TR组件的收发开关上；所述单片TR组件的输出端共同连接到1分4射频激励网络上。3.根据权利要求2所述的基于LTCC技术的四通道TR组件，其特征在于，所述单片TR组件结构相同，均包含发射通道和接收通道，发射通道用于实现发射信号的功率放大，接收通道用于实现接收信号的低噪声放大；其中，所述单片TR组件包含公共支路，所述公共支路两端分别通过单刀双掷开关连接在所述发射通道和接收通道中间，所述公共支路包含放大器和可调移相器；所述单片TR组件还包含可调衰减器，所述可调衰减器通过第三单刀双掷开关连接在公共支路的两端。4.根据权利要求2所述的基于LTCC技术的四通道TR组...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘欣辉，马长胜，陈帮，鲁兵兵，黄磊，宋亮，姚连喜，万韬，章余，孙宾宾，赵长超，
申请(专利权)人：江苏和正特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：