[發明專利]一種射頻發射模塊、組件、相控陣天線及其制造方法

有效

• 申請號: 201610095319.6
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105721000B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 丁慶;姚建可;程子凡;吳光勝;黃永江;李曉叢
• 申請（專利權）人: 深圳市華訊方舟微電子科技有限公司;華訊方舟科技有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,劉國偉

技術領域

本發明涉及一種高頻發射裝置，尤其涉及一種基于超寬帶功率放大器芯片的射頻發射模塊、組件、相控陣天線及其制造方法。

背景技術

現有的微波發射組件體積大、功耗大、質量大、功能簡單、電路集成度較低，且工作頻率較低，基本工作于，如C波段、X波段和Ku波段等，已經無法滿足雷達和電子對抗設備工作頻率不斷提高的要求。

如授權公告號為CN203299374U的中國實用新型專利“Ku波段4路發射組件”公開了一種工作于Ku波段的4通道發射組件，其沒有模塊化，各發射通道不能獨立控制，質量較重，達到450克，尺寸也較大，不利于多模塊集成形成相控陣雷達。

現有微波發射組件以單功能芯片集成為主，亦有采用分立器件實現的，其集成度、體積、重量、功耗、散熱能力方面存在劣勢。微波通信和雷達探測所用電磁波頻率越來越高，波長越來越短，就必須縮小發射機的尺寸。現有的平面微電子組裝密度已接近理論上的極限，已不能滿足新一代通信系統、微波或毫米波雷達的應用要求。

發明內容

本發明的目的是為解決目前微波發射組件工作頻率低、體積和重量大、散熱性能差和各發射通道不能獨立控制，無法滿足微波通信系統要求的技術問題。

為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種基于超寬帶功率放大器芯片的射頻發射模塊，包括第一推動級放大器、功分網絡、四個發射通道、電源模塊和波控微波子板；

射頻信號依次經所述第一推動級放大器和所述功分網絡后分成四路，四路射頻信號分別送至四個所述發射通道；

各所述發射通道包括數字移相器和發射天線，所述波控微波子板分別連接各發射通道的所述數字移相器，各數字移相器在波控微波子板的控制下將各路所述射頻信號的相位調節至預設值或期望值后送至所述發射天線。

進一步地，還在所述數字移相器上集成有數字衰減器，所述波控微波子板還分別連接各所述數字衰減器，各數字衰減器在波控微波子板的控制下將各路所述射頻信號的增益調節至預設值或期望值后送至所述發射天線。

進一步地，還在各所述發射通道中設有第二推動級放大器，所述第二推動級放大器的輸入端連接所述數字移相器的輸出端，第二推動級放大器的輸出端連接所述發射天線。

進一步地，還在各所述發射通道中設有末級放大器，所述末級放大器的輸入端連接所述第二推動級放大器的輸出端，末級放大器的輸出端連接所述發射天線。

進一步地，所述末級放大器由超寬帶功率放大器芯片制成。

進一步地，所述第二推動級放大器由超寬帶功率放大器芯片制成。

進一步地，所述第一推動級放大器由超寬帶功率放大器芯片制成。

進一步地，所述數字移相器為六位數字移相器。

進一步地，所述射頻發射模塊的工作波段為K波段或Ka波段。

進一步地，所述波控微波子板包括檢測單元、計算單元、驅動電路和接口電路，所述接口電路分別連接到上位機、所述檢測單元和所述計算單元；所述檢測單元分別連接至所述數字移相器和數字衰減器，用于實時檢測射頻信號相移量和衰減量，并將檢測結果通過所述接口電路送至所述計算單元；所述計算 單元連接所述驅動電路，用于根據來自所述上位機的預設的射頻信號相位值及增益值和來自所述檢測單元的檢測結果，通過所述驅動電路將流經所述數字移相器的各路所述射頻信號的相位和流經所述數字衰減器的各路所述射頻信號的增益調節至預設值或期望值。

另一方面，本發明提供一種基于超寬帶功率放大器芯片的射頻發射組件，包括兩個上述的射頻發射模塊，兩個所述的射頻發射模塊面對面互為鏡像地貼合在一起。

進一步地，兩個所述射頻發射模塊之間設有導熱孔。

進一步地，所述導熱孔中設有導熱棒。

又一方面，本發明提供一種相控陣天線，所述相控陣天線包括n組上述的射頻發射組件，n為8或8的整數倍；

各所述射頻發射組件并排固定在一外殼中，以形成所述相控陣天線。

再一方面，本發明提供一種制造相控陣天線的方法，包括如下步驟：

(1)形成射頻發射模塊：所述射頻發射模塊包括設于微波電路基片上的第一推動級放大器、功分網絡、四個發射通道、電源模塊和波控微波子板；

射頻信號依次經所述第一推動級放大器和所述功分網絡后分成四路，四路射頻信號分別送至四個所述發射通道；

各所述發射通道包括數字移相器和發射天線，所述波控微波子板分別連接各發射通道的所述數字移相器，各數字移相器在波控微波子板的控制下將各路所述射頻信號的相位調節至預設值或期望值后送至所述發射天線；