[發明專利]一種基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構

有效

• 申請號: 201911416247.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111180899B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 胡明春;孫磊;王侃;孫慶鋒;居軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q23/00;H01Q1/00;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

1.一種基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，所述天線陣面架構包括：

高低頻混壓印制板(1)、四通道芯片化有源TR組件(2)、波束控制元器件(3)、芯片電源(4)、對外射頻連接器(5)、對外低剖面低頻連接器(6)；

所述高低頻混壓印制板(1)為多層板層壓結構，包含輻射層(1-1)、射頻網絡層(1-2)、信號電源層(1-3)；所述輻射層(1-1)和射頻網絡層(1-2)組成高頻板，所述信號電源層(1-3)為低頻板；所述輻射層(1-1)、射頻網絡層(1-2)、信號電源層(1-3)之間通過銅漿燒結工藝實現高低頻信號互連；

四通道芯片化有源TR組件(2)和芯片電源(4)交錯排列，采用高密度集成焊接工藝固定于高低頻混壓印制板(1)的背面，同時高低頻混壓印制板(1)的背面一側焊接波束控制元器件(3)，同時貼裝對外射頻連接器(5)、對外低剖面低頻連接器(6)；

所述波束控制元器件(3)和芯片電源(4)與高低頻混壓印制板(1)采用SMT方式焊接互聯。

2.根據權利要求1所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述高低頻混壓印制板(1)將輻射層(1-1)、射頻網絡層(1-2)、信號電源層(1-3)通過層壓集成為一塊印制板，作為有源陣面的載板，前面是輻射層(1-1)，中間是射頻網絡層(1-2)，背面是信號電源層(1-3)。

3.根據權利要求2所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述輻射層(1-1)由雙面覆銅板和半固化片組成，包括天線單元層、耦合電路層、饋電電路層以及射頻垂直互聯層，各層之間通過半固化片依次壓合到一起；天線單元層上的輻射天線采用低剖面貼片天線形式。

4.根據權利要求2所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述射頻網絡層(1-2)由雙面覆銅板和半固化片組成，包括第一射頻地層、和差網絡層、第二射頻地層、功分網絡層和第三射頻地層；各層之間通過半固化片依次壓合到一起。

5.根據權利要求2所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述信號電源層(1-3)為控制信號和電源信號布線層，由雙面覆銅板和半固化片組成，包括信號層、信號地層、電源層以及電源地層，各層之間通過半固化片依次壓合到一起。

6.根據權利要求5所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述信號電源層(1-3)在TR組件區域通過球柵陣列封裝技術焊接四通道芯片化有源TR組件(2)，在其它區域通過SMT工藝焊接波束控制元器件(3)、芯片電源(4)，同時貼裝對外射頻連接器(5)、對外低剖面低頻連接器(6)。

7.根據權利要求1所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述四通道芯片化有源TR組件(2)采用微系統架構的芯片化設計，所述四通道芯片化有源TR組件(2)包括下層的HTCC電路基板和上層的金屬蓋板。

8.根據權利要求7所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，

所述HTCC電路基板為高溫共燒陶瓷，所述上層的金屬蓋板自帶散熱翅片；

芯片熱量通過所述HTCC電路基板傳導到上層的金屬蓋板最終到散熱翅片；

所述HTCC電路基板內部開腔，通過貼片和鍵合工藝實現腔體內部芯片的裝配。

9.根據權利要求7所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，所述四通道芯片化有源TR組件(2)的底部植球，通過BGA焊接方式與高低頻混壓印制板(1)焊接互聯。

10.根據權利要求7所述的基于微系統的輕薄化高密度集成天線陣面架構，其特征在于，所述芯片電源(4)采用芯片化設計。