[發明專利]一種多通道瓦片式相控陣收發陣列及其制造方法

有效

• 申請號: 201811147715.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109245793B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 許志濤;位朝壘;趙虎辰;郭肅麗;閆騰飛;崔學武;左智超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種多通道瓦片式相控陣收發陣列及其制造方法，屬于相控陣技術領域。本發明陣列包括子陣模塊層、散熱層和功能電路層，子陣模塊層包括子陣模塊，子陣模塊包括相互扣合的上層金屬殼體和下層金屬殼體，上層金屬殼體和下層金屬殼體之間形成密閉的空腔，上層金屬殼體的上表面設有天線電路板，上層金屬殼體的下表面設有收發電路板，收發電路板上設有功率分配/合成網絡和供電控制接口，下層金屬殼體上設有第二射頻連接器和低頻連接器，低頻連接器與所述供電控制接口互連。其具有良好的散熱性和氣密性，集成化程度高，體積小重量輕，使用方便，可以有效降低陣列的剖面高度，有利于實現陣列的一體化及小型化設計。

技術領域

本發明涉及相控陣技術領域，具體是指一種多通道瓦片式相控陣收發陣列及其制造方法。

背景技術

相控陣技術的發展促進了雷達技術的進一步發展。相控陣雷達具有良好的靈活性、快速波束掃描等優點。相對傳統機械式掃描雷達，相控陣雷達通過控制陣元的幅相，能夠實現波束的快速掃描。鑒于相控陣技術的優越性，越來越多測控及通信場景采用相控陣體制。

通常，一個相控陣陣列具有多個通道，隨著通道數量的增多，整個相控陣積也變得非常龐大，甚至超過了整個系統所能接收的體積要求，從而限制了相控陣技術的應用。

隨著集成電路技術的發展，相控陣收發陣列中越來越多的使用射頻集成芯片，這些芯片通常需要良好的氣密性以防止芯片被水氣等腐蝕而損壞。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種多通道瓦片式相控陣收發陣列及其制造方法，該陣列結構緊湊、體積較小，具有良好的氣密性。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種多通道瓦片式相控陣收發陣列，從上到下依次包括子陣模塊層、散熱層和功能電路層，所述子陣模塊層包括多個以矩形陣列方式分布的子陣模塊，所述子陣模塊包括相互扣合的上層金屬殼體和下層金屬殼體，上層金屬殼體和下層金屬殼體之間形成密閉的空腔，上層金屬殼體的上表面設有天線電路板，上層金屬殼體的下表面設有收發電路板，天線電路板上以矩形陣列方式分布有多個貼片天線，所述收發電路板上設有功率分配/合成網絡和供電控制接口，所述貼片天線通過穿過上層金屬殼體的第一射頻連接器與收發電路板連接，所述下層金屬殼體上設有第二射頻連接器和低頻連接器，所述第二射頻連接器與所述功率分配/合成網絡的合路接口互連，所述低頻連接器與所述供電控制接口互連；所述散熱層上設有對應于第二射頻連接器和低頻連接器的接口穿孔，所述功能電路層內設有合路模塊、變頻模塊、波控模塊和電源模塊，所述第二射頻連接器、低頻連接器、合路模塊、變頻模塊、波控模塊和電源模塊中具有連接關系的對象之間通過線纜連接。

可選的，所述天線電路板通過焊膏焊接在上層金屬殼體的上表面，所述收發電路板通過焊膏焊接在上層金屬殼體的下表面。

可選的，所述第一射頻連接器與所述收發電路板焊接，所述收發電路板上設有射頻芯片，所述射頻芯片通過金絲鍵合工藝與第一射頻連接器或收發電路板連接。

可選的，所述功率分配/合成網絡為基于威爾金森功分器的一分多功分/合路網絡。

可選的，所述下層金屬殼體上設有凸臺和凹槽，所述凸臺上設有導熱材料，所述導熱材料用于實現收發電路板與下層金屬殼體之間的良好導熱，所述凹槽用于容納收發電路板上的凸出元件。

可選的，所述第二射頻連接器與所述功率分配/合成網絡的合路接口之間的互連方式為彈性接觸式連接，所述低頻連接器與所述供電控制接口的互連方式也為彈性接觸式連接。

此外，本發明還提供上述多通道瓦片式相控陣收發陣列中子陣模塊的一種制造方法，其包括以下步驟：

（1）將第一射頻連接器與上層金屬殼體以第一溫度進行一體化燒結成型；