[實用新型]一種基于LTCC微流道的低軌衛星相控陣終端天線

有效

• 申請號: 202120457029.8
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN214428760U
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 彭亮;馬俊東
• 申請（專利權）人: 重慶兩江衛星移動通信有限公司
• 主分類號: H01Q1/00
• 分類號: H01Q1/00;H01Q1/38;H01Q1/22;H01Q21/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

本實用新型公開了一種基于LTCC微流道的低軌衛星相控陣終端天線，涉及天線技術領域，包括分層設置的LTCC基板，所述LTCC基板包括頂層、中間層和底層；所述頂層為天線輻射單元層，所述底層為芯片單元層，所述中間層包括由頂層沿底層方向依次設置的功分單元層、微流道單元層和控制單元層；所述芯片單元層粘接所述控制單元層，所述功分單元層上表面連接所述天線輻射單元層，所述微流道單元層連接有循環泵，所述循環泵沿微流道單元層水平方向設置，實現一體化燒結成型，且設置循環泵與微流道配合滿足降溫的設計需求，解決Ka頻段頻率高、波長小，導致的芯片間距小，天線單元溫度過高，影響整體效率的問題。

技術領域

本實用新型涉及天線技術領域，具體涉及一種基于LTCC微流道的低軌衛星相控陣終端天線。

背景技術

隨著衛星互聯網的蓬勃發展，寬帶通信的功能越來越重要；傳統的拋物面天線體積大、重量大，為實現寬帶通信的無縫切換，需采用雙天線，限制了其大規模商業應用。傳統的瓦片式相控陣體積和重量大，不便于集成；低剖面相控陣終端體積小、剖面低，能快速切換，便于大規模商業應用。

根據目前的衛星性能，采用4通道或8通道的多功能芯片可已大大降低剖面高度和重量。收發需要4000多個通道。由于Ka頻段頻率高、波長小，導致芯片間距小，傳統PCB錯層盲埋孔加工難度大，導致電磁兼容性差；同時硅基的多功能芯片效率低，傳統的傳導和風冷不能有效的將熱量導出，導致整個天線單元溫度較高，影響整個系統的效率。

如何解決上述問題是我們亟需的。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型目的在于提供一種基于LTCC微流道的低軌衛星相控陣終端天線，以解決現有技術中多層盲孔成功率低，實現一體化燒結成型，且設置循環泵與微流道配合滿足降溫的設計需求，解決Ka頻段頻率高、波長小，導致的芯片間距小，天線單元溫度過高，影響整體效率的問題。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種基于LTCC微流道的低軌衛星相控陣終端天線，包括分層設置的LTCC基板，所述LTCC基板包括頂層、中間層和底層；所述頂層為天線輻射單元層，所述底層為芯片單元層，所述中間層包括由頂層沿底層方向依次設置的功分單元層、微流道單元層和控制單元層；所述芯片單元層粘接所述控制單元層，所述功分單元層上表面連接所述天線輻射單元層，所述微流道單元層連接有循環泵，所述循環泵沿微流道單元層水平方向設置。

在本方案中，基于LTCC分層設計，在表面設置天線輻射單元層，中間層依次為功分單元層、微流道單元層和控制單元層，在底層貼裝多功能芯片，通過將各層進行疊層后燒結一次成型，提高了成品率，且在通過設置于外側的循環泵及時帶走天線輻射單元層和多功能芯片之間各層產生的熱量。

需要說明的是，循環泵具體可通過將冷卻液導入微流道單元層循環實現，起到對整個終端天線內部散熱的效果。

在一些實施例中，所述天線輻射單元層、功分單元層、微流道單元層、控制單元層和芯片單元層之間均設有地層，由于各層間間距較小，容易導致工作時電磁兼容性較差，在LTCC每層之間均增加地層，可有效提高沒路之間的隔離與電磁輻射，進一步提高系統的電磁兼容性。

在一些實施例中，所述天線輻射單元層和芯片單元層占用單層LTCC基板，所述中間層內的功分單元層、微流道單元層和控制單元層根據使用占用多層LTCC基板，根據加工需求調整功分單元層、微流道單元層和控制單元層的層數來埋置相應的電子元件。

在一些實施例中，所述天線輻射單元層設置為柵格陣列從而實現內部的電路走線及元器件組裝。

在一些實施例中，所述芯片單元層與所述天線輻射單元層通過中間層的過孔連接，可在LTCC每層間實現盲埋孔不需要普通印制板背鉆、二次疊層技術，可以有效的提高各個天線單元間的隔離、控制干擾等電磁兼容性問題。