本发明专利技术提供了一种高功率整体式射频连接二维扩展组件。由长侧板、短侧板、天线板、组件板、组件液冷板、支撑柱、冷却管路、射频线缆组件等组成，利用射频线缆的柔性将组件板上射频连接器间距变换至天线板上射频连接器间距，并解决射频信号传输过程中的散热问题。本发明专利技术具有易于装配、结构轻薄、低损耗、成本低的优势，还可通过风冷与液冷综合冷却的方式解决射频信号高功率传输过程中的散热问题。信号高功率传输过程中的散热问题。信号高功率传输过程中的散热问题。
【技术实现步骤摘要】
一种高功率整体式射频连接二维扩展组件
[0001]本专利技术属雷达天线
，具体涉及一种高功率整体式射频连接二维扩展组件。
技术介绍
[0002]对于X波段以上高频段雷达天线，天线单元间距往往小于T/R组件单元间距，使得T/R组件无法在天线间距范围内排布，需要扩展到电口径之外，天线呈现前部天线口径小，后部有源模块大的结构外形，天线单元与T/R组件之间需要射频连接扩展组件进行转接，以实现天线层与组件层的间距变换。
[0003]按照射频信号流向，射频连接扩展组件位于功放芯片之后，损失的信号将无法得到有效补偿，所以射频信号在扩展组件传输时的损耗大小对电性能指标的影响很大。射频线缆的损耗与长度成正比，减短线缆使用长度是降低损耗最有效的方法。射频传输过程中的能量损耗会转化成热量，当射频信号连续、大功率发射时，热量的累积会引起扩展组件内部射频线缆及两端射频连接器的温度骤升，当超过线缆或连接器耐受温度极限时，会大大降低射频信号传输的稳定性和一致性，导致电性能指标的严重恶化。如何解决高功率射频信号在雷达天线扩展组件内部高效、可靠传输，对雷达天线性能具有重要意义。
[0004]射频连接扩展组件有整体式和分布式两种结构形式，整体式扩展组件利用电缆柔性直接实现间距变换，受一维变换、二维变换影响较小，在电性能指标、厚度、重量上优于分布式扩展组件。分布式扩展组件每一层结构只能实现一维变换，若想实现二维变换则需要进行叠层设计，会带来损耗增大、重量加重、厚度变大的问题，因只需要对射频栅条进行维修或更换，故装配性、维修性较好。此外，射频连接扩展组件一面连接天线层，一面连接组件层，天线及组件均为几十路、甚至上百路同时对插，对加工、装配精度要求极高；传统的射频连接扩展组件采用自然散热或风冷的结构形式，当射频功率很大时，射频线缆及连接器的散热也需引起足够重视。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高功率整体式射频连接二维扩展组件。由长侧板、短侧板、天线板、组件板、组件液冷板、支撑柱、冷却管路、射频线缆组件等组成，利用射频线缆的柔性将组件板上射频连接器间距变换至天线板上射频连接器间距，并解决射频信号传输过程中的散热问题。本专利技术具有易于装配、结构轻薄、低损耗、成本低的优势，还可通过风冷与液冷综合冷却的方式解决射频信号高功率传输过程中的散热问题。
[0006]一种高功率整体式射频连接二维扩展组件，其特征在于：包括2个长侧板(1)、2个短侧板(2)、1个天线板(3)、1个组件板(4)、1个组件液冷板(5)、若干支撑柱(6)、冷却管路(7)及若干射频线缆组件(8)，其中，2个长侧板(1)、2个短侧板(2)拼接后形成主围框(9)，天线板(3)及组件板(4)安装于主围框正反面，支撑柱(6)支撑在天线板(3)和组件板(4)之间，组件液冷板(5)整体叠加安装至组件板(4)上，冷却管路(7)分两侧分别安装至天线板(3)和
组件液冷板(5)，每个射频线缆组件(8)的两端为射频连接器，分别连接至天线板(3)和组件板(4)，中间为柔性射频线缆。
[0007]具体地，所述的长侧板(1)上设计有2个一级定位销，其中一个长度大于另一个，安装时起到导向作用；长侧板(1)上还设计有若干个二级定位销，二级定位销与组件板上的安装栅条定位孔相配合。
[0008]具体地，所述的短侧板(2)正面设计有若干个通风栅格和冷却管路穿孔，四周边设计有与长侧板(1)、天线板(3)、组件板(4)连接的结构安装孔；主围框(9)一侧的短侧板作为进风口，另一侧的短侧板作为出风口，用于射频线缆组件风冷散热。
[0009]具体地，所述的天线板(3)正面设计有与射频线缆组件数量相同的连接器安装孔，用于安装射频线缆组件(8)一端的射频连接器；四周边设计有与主围框连接的结构安装孔，背面设计有进液口、回液口，内部设计有相互平行且并联的液体流道，天线板(3)采用真空钎焊成型。
[0010]具体地，所述的组件板(4)由若干个安装栅条组成，每个安装栅条包括若干个连接器安装孔，连接器安装孔总数与射频线缆组件数量相同，用于安装射频线缆组件(8)另一端的射频连接器；组件板(4)上的连接器安装孔与天线板(3)上的连接器安装孔一一对应，并通过射频线缆组件(8)进行连接；安装栅条上下两端设计有定位销孔，与2个长侧板(1)的二级定位销相配合；安装栅条中部分段设计有腰形减重孔。
[0011]具体地，所述的组件液冷板(5)内部设计有相互平行且并联的液冷流道，两侧设计有进液口、回液口，并通过冷却管路(7)与天线板(3)上的进液口、回液口连接；组件液冷板(5)正面设计有若干连接器过孔，与组件板(4)上的连接器安装孔数量、位置及大小完全一致，被射频射频线缆组件一端的射频连接器凸出组件板部分穿过；组件液冷板(5)还设计有若干组沉头安装孔，用于通过螺钉将组件液冷板(5)固定在组件板(4)上。
[0012]具体地，所述的支撑柱(6)一端为外螺纹，另一端为内螺纹，中间圆柱段有铣削平面，支撑柱外螺纹端连接天线板(3)，内螺纹端连接组件板(4)，安装时，先将支撑柱一端的外螺纹旋入天线板，再将组件板的安装栅条通过螺钉固定在支撑柱另一端的内螺纹。
[0013]具体地，所述的冷却管路(7)两端均为焊接硬管段，中间为不锈钢金属波纹软管段，冷却管路(7)的一端连接天线板(3)，另一端连接组件液冷板(5)。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015](1)由于通过对天线层和组件层对插路数、连接器间距、连接器浮动设计容差、连接器健壮性的对比分析，将天线板设计为整板的结构形式，组件板设计为分离多栅条的结构形式，天线板和组件板上均通过定位销与主围框进行定位，能够满足高精度对插和装配要求。
[0016](2)由于采用柔性射频线缆，可以实现将组件板上射频连接器间距变换至天线板上射频连接器间距，并解决射频信号传输过程中的散热问题。
[0017](3)由于采用整体式结构选型，并进行合理的结构设计，在解决整体式构型装配性问题的基础上，具有易于装配、结构轻薄、成本低等特点，且能够满足大传输功率、高电性能指标要求。
[0018](4)由于采用在天线板和组件液冷板内部设计流道的方式，实现了将射频连接器的热量传导至液冷板散热，同时，射频线缆通过侧板的通风栅格进行风冷散热，通过风冷与
液冷综合冷却的方式解决了射频信号高功率传输过程中的散热问题，且具有冷却效率高、冷却量大的特点。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一种高功率整体式射频连接二维扩展组件装配示意图；
[0020]图2是本专利技术装配完成后不同角度下的结构整体示意图；
[0021]图3是本专利技术的长侧板结构示意图；
[0022]图4是本专利技术的短侧板结构示意图；
[0023]图5是本专利技术的主围框结构示意图；
[0024]图6是本专利技术的天线板结构示意图；
[0025]图7是本专利技术的天线板内部流道示意图；
[0026]图8是本专利技术的安装栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高功率整体式射频连接二维扩展组件，其特征在于：包括2个长侧板(1)、2个短侧板(2)、1个天线板(3)、1个组件板(4)、1个组件液冷板(5)、支撑柱(6)、冷却管路(7)及若干射频线缆组件(8)，其中，2个长侧板(1)、2个短侧板(2)拼接后形成主围框(9)，天线板(3)及组件板(4)安装于主围框正反面，支撑柱(6)支撑在天线板(3)和组件板(4)之间，组件液冷板(5)整体叠加安装至组件板(4)上，冷却管路(7)分两侧分别安装至天线板(3)和组件液冷板(5)，每个射频线缆组件(8)的两端为射频连接器，分别连接至天线板(3)和组件板(4)，中间为柔性射频线缆。2.如权利要求1所述的一种高功率整体式射频连接二维扩展组件，其特征在于：所述的长侧板(1)上设计有2个一级定位销，其中一个长度大于另一个，安装时起到导向作用；长侧板(1)上还设计有若干个二级定位销，二级定位销与组件板上的安装栅条定位孔相配合。3.如权利要求1所述的一种高功率整体式射频连接二维扩展组件，其特征在于：所述的短侧板(2)正面设计有若干个通风栅格和冷却管路穿孔，四周边设计有与长侧板(1)、天线板(3)、组件板(4)连接的结构安装孔；主围框(9)一侧的短侧板作为进风口，另一侧的短侧板作为出风口，用于射频线缆组件风冷散热。4.如权利要求1所述的一种高功率整体式射频连接二维扩展组件，其特征在于：所述的天线板(3)正面设计有与射频线缆组件数量相同的连接器安装孔，用于安装射频线缆组件(8)一端的射频连接器；四周边设计有与主围框连接的结构安装孔，背面设计有进液口、回液口，内部设计有相互平行且并联的液体流道，天线板(3)采用真空钎焊成型。...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱学凯，王刘凯，王成非，刘东，陈贺，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：
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