一种超薄宽带收发阵列校准网络及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种超薄宽带收发阵列校准网络及其使用方法，涉及射频电路领域，包括：复合基板、射频连接器、单刀双掷开关；所述复合基板内埋有校准功分/合成网络；所述射频连接器集成在复合基板上；所述单刀双掷开关集成在复合基板上；所述单刀双掷开关的公共端通过射频连接器与阵列射频通道互联，实现校准信号的输入和发射信号的接收；所述单刀双掷开关的其中一个开关选择端通过射频连接器与天线连接，另一个开关选择端与校准功分/合成网络连接，所述校准功分/合成网络通过射频连接器与校准公共通道连接；本发明专利技术，规避了传统超薄阵列耦合校准网络对阵列天线隔离的限制，提升了校准的准确性和灵活性。准确性和灵活性。准确性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄宽带收发阵列校准网络及其使用方法


[0001]本专利技术涉及射频电路领域，具体涉及一种超薄宽带收发阵列校准网络及其使用方法。

技术介绍

[0002]本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
[0003]随着电子战等系统的快速发展，有源相控阵系统被越来越多的应用于各类装备中；在相控阵系统中，通道间的幅相一致性对系统的性能至关重要，直接影响相控阵的辐射效率、波束指向精度等，是相控阵系统的关键指标；而相控阵系统内集成密度高、器件众多，且器件工作频带宽，一致性难以保证，需要通过相应的校准手段实现通道一致性校准。
[0004]相控阵系统的射频通道幅相一致性校准方法，目前主要有：
[0005](1)外部辐射校正，这种方法对外部环境、场地要求较高，无法快速方便的实现幅相一致性的校准；
[0006](2)耦合校准网络，这种方法通过每个阵元输入端的耦合电路，可以将校准信号输入至每个阵元，此方法可实现系统的通道一致性校准功能，但每个通道无法关断，耦合信号会通过天线端辐射耦合至其他通道，造成通道间校正信号的相互影响，使用时要求相应的阵列宽带天线间隔离较高，实现难度偏高，通用性相对较差。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：针对目前超薄宽带收发阵列校准网络设计问题，提供了一种超薄宽带收发阵列校准网络及其使用方法，实现了宽带收发相控阵系统中各阵元通道间一致性的校准，解决了上述问题。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种超薄宽带收发阵列校准网络，包括：
[0010]复合基板，所述复合基板内埋有可同时支撑接收校准和发射校准的校准功分/合成网络；
[0011]射频连接器，所述射频连接器集成在复合基板上，所述复合基板通过射频连接器与外部端口连接；
[0012]单刀双掷开关，所述单刀双掷开关集成在复合基板上；所述单刀双掷开关的公共端通过射频连接器与阵列射频通道互联，实现校准信号的输入和发射信号的接收；所述单刀双掷开关的其中一个开关选择端通过射频连接器与天线连接，另一个开关选择端与校准功分/合成网络连接，所述校准功分/合成网络通过射频连接器与校准公共通道连接。
[0013]进一步地，所述射频连接器和单刀双掷开关均通过表贴方式集成在复合基板上。
[0014]进一步地，所述复合基板位于天线与阵列射频通道之间；
[0015]所述外部端口包括：天线、阵列射频通道和校准公共通道。
[0016]进一步地，所述复合基板两侧分别集成有与阵元数相等数量的射频连接器，其中
一侧集成有与阵元数相等数量的单刀双掷开关。
[0017]进一步地，所述单刀双掷开关的公共端通过复合基板上靠近阵列射频通道一侧上的射频连接器与阵列射频通道互联；
[0018]所述单刀双掷开关的其中一个开关选择端通过复合基板上靠近天线一侧上的射频连接器与天线连接，另一个开关选择端通过复合基板内的射频垂直过渡孔与校准功分/合成网络连接。
[0019]进一步地，所述单刀双掷开关集成在复合基板上靠近天线一侧。
[0020]进一步地，所述复合基板包括：
[0021]上器件层，所述上器件层用于集成单刀双掷开关和射频连接器，同时通过微带线实现各单刀双掷开关之间的射频互联；
[0022]微带线参考地层，所述微带线参考地层用于微带线的布置，同时在没有微带线处进行局部低频布线；
[0023]多层带状线层，所述带状线层实现射频的内埋走线和校准功分/合成网络的内埋设计；
[0024]下器件层，所述下器件层用于集成射频连接器。
[0025]进一步地，所述单刀双掷开关的控制通过复合基板表贴的串并转换器件实现。
[0026]一种超薄宽带收发阵列校准网络的使用方法，基于上述的一种超薄宽带收发阵列校准网络，包括：
[0027]在处于接收校准状态时，校准公共通道内的系统校准信号通过射频连接器输入至校准网络，经校准功分/合成网络实现校准信号等幅同相的输入至每个阵元通道对应的单刀双掷开关，通过单刀双掷开关选通校准支路，将校准信号输入至对应的阵列射频通道，实现系统的宽带接收校准；
[0028]在处于发射校准状态时，通过阵列射频通道中每个阵元对应的射频通道将发射信号经射频连接器传输至单刀双掷开关，由单刀双掷开关切换至校准端口，将发射信号通过射频连接器输出至校准公共通道，实现校准公共通道的发射校准。
[0029]与现有的技术相比本专利技术的有益效果是：
[0030]1、一种超薄宽带收发阵列校准网络，通过单刀双掷开关+内埋校准功分/合成网络方式实现了宽带收发阵列开关校正网络的设计，规避了传统超薄阵列耦合校准网络对阵列天线隔离的限制，提升了校准的准确性和灵活性。
[0031]2、一种超薄宽带收发阵列校准网络，单刀双掷开关集成在复合基板上靠近天线一侧，减少单刀双掷开关与天线之间的传输路径，提升阵列通道校准精确性。
[0032]3、一种超薄宽带收发阵列校准网络，单刀双掷开关、复合基板内射频信号过渡均可实现DC
‑
40GHz甚至更高频率射频信号传输，内埋校准功分/合成网络可实现0.8
‑
18GHz甚至更宽工作频带，支撑了超宽带阵列系统的校准。
[0033]4、一种超薄宽带收发阵列校准网络，可兼顾接收校准和发射校准功能，支撑了宽带收发阵列的收发校准，同时可支撑系统实现极化校准等功能。
[0034]5、一种超薄宽带收发阵列校准网络，单刀双掷开关可单独控制，且连接至校准网络的端口具备射频关断匹配功能，可实现宽带收发阵列系统的单通道校准和多通道合路状态校准，且在单通道校准状态下，其他通道单刀双掷开关连接的校准功分网络端口为关断
匹配状态，不影响校准网络的工作和性能。
[0035]6、一种超薄宽带收发阵列校准网络，支持系统在线校准，即在系统工作状态下，一个或多个通道切换至校准状态进行校准而不影响其他通道的工作状态。
[0036]7、一种超薄宽带收发阵列校准网络，采用复合基板+单刀双掷开关集成方式，整体厚度不超过5mm，实现了超薄大规模宽带收发阵列校准网络。
[0037]8、一种超薄宽带收发阵列校准网络，采用表贴串并转换器件实现各单刀双掷开关的独立控制，极大简化校准网络低频对外互联数量和难度。
附图说明
[0038]图1为一种超薄宽带收发阵列校准网络剖面示意图；
[0039]图2为一种超薄宽带收发阵列校准网络的功能示意图；
[0040]图3为一种超薄宽带收发阵列校准网络中复合基板叠层示意图；
[0041]图4为是实施例二中超薄宽带收发阵列的开关校准网络天线侧的视图；
[0042]图5是实施例二中超薄宽带收发阵列的开关校准网络前端通道侧的视图。
具体实施方式
[0043]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄宽带收发阵列校准网络，其特征在于，包括：复合基板，所述复合基板内埋有可同时支撑接收校准和发射校准的校准功分/合成网络；射频连接器，所述射频连接器集成在复合基板上，所述复合基板通过射频连接器与外部端口连接；单刀双掷开关，所述单刀双掷开关集成在复合基板上；所述单刀双掷开关的公共端通过射频连接器与阵列射频通道互联，实现校准信号的输入和发射信号的接收；所述单刀双掷开关的其中一个开关选择端通过射频连接器与天线连接，另一个开关选择端与校准功分/合成网络连接，所述校准功分/合成网络通过射频连接器与校准公共通道连接。2.根据权利要求1所述的一种超薄宽带收发阵列校准网络，其特征在于，所述射频连接器和单刀双掷开关均通过表贴方式集成在复合基板上。3.根据权利要求1所述的一种超薄宽带收发阵列校准网络，其特征在于，所述复合基板位于天线与阵列射频通道之间；所述外部端口包括：天线、阵列射频通道和校准公共通道。4.根据权利要求3所述的一种超薄宽带收发阵列校准网络，其特征在于，所述复合基板两侧分别集成有与阵元数相等数量的射频连接器，其中一侧集成有与阵元数相等数量的单刀双掷开关。5.根据权利要求4所述的一种超薄宽带收发阵列校准网络，其特征在于，所述单刀双掷开关的公共端通过复合基板上靠近阵列射频通道一侧上的射频连接器与阵列射频通道互联；所述单刀双掷开关的其中一个开关选择端通过复合基板上靠近天线一侧上的射频连接器与天线连接，另一个开关选择端通过复合基板内的射频垂直过渡孔与校准功分/合...

【专利技术属性】
技术研发人员：笪余生，王淮，马磊强，杜顺勇，陈森，张涛，宋阳，陶霞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：