[發明專利]一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統

在審

• 申請號: 202010858023.1
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112180352A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳顯舟;楊旭;李聰;雷博持;白琳;方海
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S7/02;G01S7/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，采用分層結構，各層依次為寬帶輻射陣列、瓦片式T/R組件、微波上下變頻通道、數字基帶處理電路、回波功率監測單元；

所述寬帶輻射陣列用于收發無線信號；所述瓦片式T/R組件用于功率放大、數控衰減、移相、功分；所述微波上下變頻通道用于濾波、放大、混頻，并提供頻率源和電子開關；所述數字基帶處理電路用于信號波形產生、波束形成、數模轉換、信號采集；

所述各層之間均采用毛紐扣進行垂直射頻互連；

所述回波功率監測單元與寬帶輻射陣列和瓦片式T/R組件電連接，用于監測寬帶輻射陣列的每個天線的回波，當任一天線的回波大于預設值時，關斷該天線對應的瓦片式T/R組件中的功放芯片。

2.根據權利要求1所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述寬帶輻射陣列包括M×N個天線單元，每個天線單元的帶寬f的取值范圍為f₀≤f≤Pf₀，P為正整數且3≤P，f₀為每個天線單元的工作頻率下限。

3.根據權利要求1所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述微波上下變頻通道采用多層微波PCB板層疊制成，每層微波PCB板上的元器件通過金絲鍵合實現MMIC之間互連，不同層微波PCB板之間通過通孔實現信號互連。

4.根據權利要求1所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述回波功率監測單元包括雙向耦合器、檢波器、控制單元；天線的回波經過雙向耦合器，通過檢波器檢波后，在控制單元與設定值進行對比，當回波超過設定值時，控制單元控制功放芯片關斷。

5.根據權利要求1所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述回波功率監測單元監測寬帶輻射陣列的每個天線的駐波比或回波功率。

6.根據權利要求5所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，駐波比的預設值為3，回波功率的預設值為入射功率的1/4。

7.根據權利要求1～6之一所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，關斷功放芯片的方法為關斷功放芯片的漏極供電。

8.根據權利要求1～6之一所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述寬帶輻射陣列包括8×8個工作在2～10GHz頻段的天線單元，掃描范圍為±60°。

9.根據權利要求1～6之一所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述寬帶輻射陣列利用極化合成器實現雙線極化。

10.根據權利要求1～6之一所述的一種高集成度的綜合射頻傳感陣列系統，其特征在于，所述瓦片式T/R組件包括4個T/R組件，每個T/R組件包含4×4個通道；每個T/R組件包括GaAs芯片層、毛紐扣轉接板、SoC芯片控制層；SoC芯片控制層與GaAs芯片層通過毛紐扣轉接板實現垂直互聯。