[發(fā)明專利]一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810090372.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108306118B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文蘭;鄭林華;盧曉鵬;張德智;范騰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H01Q21/00;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王亞洲

本發(fā)明公開了一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線，屬于有源陣列天線技術(shù)領(lǐng)域，包括天線板和多功能基板，所述天線板內(nèi)通過隔板分成上腔體和背面腔體，所述背面腔體背離上腔體的端面覆蓋有蓋板；所述多功能基板設(shè)置在隔板下端面上，多功能基板背離隔板的端面上連接有TR組件、電源件及波控件；所述上腔體包括多個(gè)正面腔體，每個(gè)正面腔體內(nèi)均設(shè)有絕緣子，上腔體上覆蓋有微帶板，正面腔體、絕緣子及微帶板形成輻射單元，通過輻射單元發(fā)射或接收射頻信號，其具有低剖面、低質(zhì)量面密度、低成本、高自動(dòng)化裝配程度、波束掃描范圍大和效率高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有源陣列天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線。

背景技術(shù)

為了提升片式有源陣列天線的集成度，減少層數(shù)，降低剖面高度和質(zhì)量面密度，并提高裝配的自動(dòng)化程度，近年來，可擴(kuò)充板式陣列技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，其主要特點(diǎn)是將傳統(tǒng)五層以上堆疊的片式有源陣列天線的層數(shù)降至一層或兩層，實(shí)現(xiàn)超低剖面和超低質(zhì)量面密度；目前國內(nèi)外主要的有源相控陣?yán)走_(dá)研究機(jī)構(gòu)及供應(yīng)商開發(fā)了多個(gè)頻段、不同用途的可擴(kuò)充板式陣列天線，如IMST開發(fā)的基于LTCC基板的Ka波段8×8單元板式陣列有源天線，天線輻射層和有源器件電路層中間內(nèi)埋液冷管道，實(shí)現(xiàn)單層LTCC基板內(nèi)集成有源天線子陣的所有部件、液冷效率高、剖面高度低、重量輕；MACOM公司開發(fā)的S波段SPAR有源天線，在單層瓦片內(nèi)集成天線輻射單元、收發(fā)器件、高低頻饋電網(wǎng)絡(luò)、電源及控制電路；IMST和MACOM等開發(fā)的板式陣列天線集成度高，但由于天線單元和饋電網(wǎng)絡(luò)共用多層基板，天線單元形式只能采用多層微帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致有源陣列天線的掃描角小、效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：在有源陣列天線采用板式架構(gòu)，且實(shí)現(xiàn)低剖面、質(zhì)量面密度和高自動(dòng)化裝配程度的情況下如何提高有源陣列天線的掃描角，提高掃描效率。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線，包括天線板和多功能基板，所述天線板內(nèi)通過隔板分成上腔體和背面腔體，所述背面腔體背離上腔體的端面覆蓋有蓋板；所述多功能基板設(shè)置在隔板下端面上，多功能基板背離隔板的端面上連接有TR組件、電源件及波控件；所述上腔體包括多個(gè)正面腔體，每個(gè)正面腔體內(nèi)均設(shè)有絕緣子，上腔體上覆蓋有微帶板，正面腔體、絕緣子及微帶板形成輻射單元。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線，所述多個(gè)正面腔體呈N×N陣列，所述TR組件數(shù)為N*N/4個(gè)。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線，所述絕緣子包括饋電探針，所述饋電探針通過介質(zhì)套設(shè)置在隔板上，并穿過隔板伸入到多功能基板內(nèi)，且饋電探針的上端與微帶板連接、下端與多功能基板下端面齊平。

優(yōu)先地，本發(fā)明所述的一種可擴(kuò)充板式有源陣列天線，所述多功能基板包括由上而下依次設(shè)置的信號層、電源層、接地層和表貼層，所述信號層與隔板間、信號層與電源層間、電源層與接地層間、接地層與表貼層間均設(shè)有介質(zhì)層；所述TR組件、電源件及波控件均與表貼層連接；還包括與所述信號層、電源層、接地層、表貼層垂直的饋電垂直過渡、電源垂直過渡和信號垂直過渡，所述饋電垂直過渡與饋電探針對應(yīng)設(shè)置，其上端面與隔板下端面齊平，并與相應(yīng)饋電探針下端連接，饋電垂直過渡與信號層、電源層及表貼層互聯(lián)，饋電垂直過渡用以傳輸射頻信號；各組電源垂直過渡的上端面均與電源層齊平，并與電源層及表貼層互聯(lián)，電源垂直過渡用以將電源件提供的電能經(jīng)電源層傳遞至各TR組件；各組信號垂直過渡的上端面均與信號層齊平，并與信號層、電源層及表貼層互聯(lián)，信號垂直過渡用以將波控件發(fā)出的波控指令經(jīng)信號層傳遞至各TR組件。