[發(fā)明專利]高集成度的TR射頻模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410198719.0
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104052515A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 李燦;管玉靜;廖潔;孫宇;崔玉波
• 申請（專利權）人: 成都雷電微力科技有限公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;熊曉果

技術領域

本發(fā)明涉及有源相控陣雷達中TR組件的設計技術領域，特別涉及一種高集成度的TR射頻模塊。

背景技術

自20世紀30年代雷達問世以來，雷達技術在第二次世界大戰(zhàn)中獲得了高速發(fā)展，90年代以后，有源相控陣雷達已成為雷達發(fā)展中的主流。

每部有源相控陣雷達中，包含多個T/R組件，它既完成接收任務又完成發(fā)射任務以及天線波束電掃描。每一個T/R組件就相當于一個普通雷達的高頻頭，既包含有發(fā)射功率放大器，又有低噪聲放大器、移相器及波束控制電路等功能電路。隨著現(xiàn)代科技對有源相控陣雷達的要求越來越高，作為有源相控陣雷達核心部件之一的T/R組件的性能也提出了更高的要求，要求集成度高、一致性好、體積小、重量輕，能適應不同的工作平臺和環(huán)境。目前國內市場化的高頻段TR組件還比較少，現(xiàn)有產品的結構復雜，尺寸較大，集成度較低，TR射頻通道缺乏有效的幅度相位調制。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種模塊化、小型化、高集成度且具有幅度和相位控制功能的TR射頻模塊。???

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

高集成度的TR射頻模塊，由兩塊1X8模塊對扣組合而成，每個1X8模塊主要包括盒體，所述盒體內安裝有LTCC集成電路、波控子板、波導-微帶轉換結構、射頻輸入接口及輸出接口，所述波控子板與LTCC集成電路通過金絲焊接連通；所述LTCC集成電路以LTCC基板為載體，在LTCC基板上集成有驅動芯片、功分器、8路TR通道及DAC控制芯片，所述射頻輸入接口依次經波導-微帶轉換結構、驅動芯片、功分器后再分別通過8路TR通道與射頻輸出接口連接。

上述高集成度的TR射頻模塊中，所述8路TR通道中的每個通道由矢量調制器芯片、TR芯片及環(huán)行器依次級聯(lián)而成。

????上述高集成度的TR射頻模塊中，所述LTCC集成電路、波控子板以及波導-微帶轉換結構安裝在盒體的正面；波控子板安裝在盒體的背面；射頻輸入接口和輸出接口安裝在盒體的側面。各個電子元件布局緊湊合理，使TR射頻模塊的體積進一步縮小。

????上述高集成度的TR射頻模塊中，所述射頻輸入接口為矩形波導口，通過波導-微帶轉換結構與LTCC集成電路實現(xiàn)信號傳輸；射頻輸出接口為SMP雙陽接頭，通過雙陽SMP接頭可與外部天線對接。

上述高集成度的TR射頻模塊中，所述波控子板上還設置有SPI總線接口，外部信號可經SPI總線接口進入波控子板。

?上述高集成度的TR射頻模塊中，由于波控子板通過金絲焊接與LTCC集成電路相連，波控子板可與DAC控制芯片實現(xiàn)信號傳輸，所述DAC控制芯片再通過內部走線與矢量調制器芯片互連。在對LTCC集成電路進行控制時，外部信號通過控制DAC控制芯片的輸出電壓，來對矢量調制器芯片進行幅相控制。

上述高集成度的TR射頻模塊中，所述波控子板上包括電源調制電路和邏輯控制電路，以及相應的控制電源接口和控制邏輯接口，所述控制電源接口和控制邏輯接口通過金絲焊接方式與LTCC集成電路連接；TR射頻模塊所包含的兩塊波控子板通過軟帶纜進行互連。

上述高集成度的TR射頻模塊中，所述1X8模塊還包括蓋板、屏蔽板等保護性結構。所述蓋板安裝在盒體正面，位于LTCC集成電路之上，用于保護LTCC集成電路及相關電子元器件；屏蔽板位于SMP接頭的外圍，防止外部信號干擾。

上述1X8模塊中，LTCC集成電路以LTCC基板為載體，通過集成驅動芯片、功分器、8路TR通道、DAC控制芯片、饋電網絡及相應控制電路，實現(xiàn)了微波信號的放大，達到了控制電路的高度集成。由于波控子板可與DAC控制芯片實現(xiàn)信號傳輸，DAC控制芯片再通過內部走線與各個矢量調制器芯片實現(xiàn)互連，通過控制DAC控制芯片的輸出電壓，進而控制矢量調制器芯片，完成對模塊中每路TR通道的幅度和相位的調整，波控子板還對各個通道芯片提供電源。所述波導-微帶結構用于波導到微帶結構的匹配。所述饋電網絡用于完成8路TR通道的等幅同相的饋電或8路TR通道的信號合成。