率芯片11結(jié)構(gòu)布局的對(duì)稱性，取四分之一結(jié)構(gòu)設(shè)置溫度監(jiān)控，并在任意4個(gè)靠近中間位置的大功率芯片11的下面設(shè)置溫度監(jiān)控點(diǎn)，進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。從設(shè)計(jì)結(jié)果看，4個(gè)溫度監(jiān)控點(diǎn)在大功率瓦式有源相控陣天線工作180秒時(shí)最高溫度為103.5°C，滿足芯片結(jié)溫小于150°C的工作要求，大功率瓦式有源相控陣天線能在高溫80 V的高溫條件下可靠地工作，4個(gè)大功率芯片11均溫性在5°C以內(nèi)，不需要再做溫度補(bǔ)償，即可滿足大功率瓦式有源相控陣天線的電性能要求。
[0039]本發(fā)明特別參照優(yōu)選的實(shí)施例來說明和展示，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可以在形式上和內(nèi)容上作出改型而不偏離本發(fā)明精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，包括微帶天線陣列(1)、瓦式TR組件(2)、熱交換器(3)、電源調(diào)制分配器(4)和功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)，其特征在于:微帶天線陣列(I)以E型貼片(6)作為輻射陣元，輻射陣元單元間距在工作頻率0.45?0.55波長(zhǎng)之間取值，按4X4陣列規(guī)模的整倍數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，采用矩形柵格陣列布局在天線介質(zhì)基板(8)上?’瓦式TR組件(2) —體化緊密相連熱交換器(3);微帶天線陣列(1)的饋電探針(7)穿過天線介質(zhì)基板⑶和天線底板(9)上的饋電過孔(10)、與布局在瓦式TR組件⑵的大功率收發(fā)芯片(11)相連集成收發(fā)通道；發(fā)射信號(hào)通過功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)的射頻輸入接口(33)，經(jīng)微帶功分器(34)和環(huán)形器(35)進(jìn)入分布在瓦式TR組件⑵的TR多功能芯片(12)，每個(gè)TR多功能芯片(12)將輸入進(jìn)來的射頻信號(hào)分成4路，分別發(fā)送給每個(gè)大功率收發(fā)芯片(II)，再傳輸?shù)轿炀€陣列(1);此時(shí)，外部DC電源供電從電源調(diào)制分配器(4)上的電源插座(29)輸入，依次進(jìn)入電源儲(chǔ)能模塊(27)、電源脈沖調(diào)制電路模塊(26)、以及電源分發(fā)模塊(22)，同時(shí)外部波束控制信號(hào)從電源調(diào)制分配器(4)上的控制插座(28)輸入，直接進(jìn)入電源分發(fā)模塊(22)，經(jīng)與低頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)(23)相連的PGA插頭(24)輸出，PGA插頭(24)穿過熱交換器(3)上的矩形金屬過孔(19)與瓦式TR組件(2)的PGA插座(17)相連，最終通過低頻信號(hào)控制網(wǎng)絡(luò)(13)實(shí)現(xiàn)給瓦式TR組件(2)的供電、大功率脈沖功率調(diào)制、以及幅相碼的控制，實(shí)現(xiàn)大功率瓦式有源相控陣天線的空間功率合成和方向圖掃描。2.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:在同一個(gè)脈沖工作周期內(nèi)，從目標(biāo)反射回來的接收信號(hào)經(jīng)微帶天線陣列(1)的輻射陣元進(jìn)入分布在瓦式TR組件(2)的大功率收發(fā)芯片(11)，同時(shí)每4個(gè)大功率收發(fā)芯片(11)共同相連于一個(gè)TR多功能芯片(12)，形成多路接收信號(hào)進(jìn)入若干個(gè)一分四Wilkinson功分器(15)，并通過每個(gè)一分四Wilkinson功分器(15)的SMP射頻連接器(16)，合成多路射頻接收信號(hào)，往下傳輸進(jìn)入功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)的SMP射頻插座(31)，經(jīng)環(huán)形器(35)和微帶功分器(34)后，最終形成4路接收信號(hào)從4個(gè)射頻輸出接口(32)輸出，并同樣是在外部DC電源供電和外部波束控制信號(hào)控制下，實(shí)現(xiàn)給瓦式TR組件(2)的供電、大功率脈沖功率調(diào)制、以及幅相碼的控制，實(shí)現(xiàn)大功率瓦式有源相控陣天線接收信號(hào)的和/差方向圖掃描。3.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:E型貼片(6)以饋電探針(7)作為基準(zhǔn)，在單元間距0.45?0.55個(gè)波長(zhǎng)之間任意選取適合的間距排列成4X4子陣，4個(gè)4X4子陣組合成一個(gè)8 X 8的微帶天線陣列(1)，從而實(shí)現(xiàn)大功率有源相控陣天線在±60°掃描范圍內(nèi)的空間功率合成或射頻信號(hào)的接收。4.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:每個(gè)E型貼片(6)通過饋電探針(7)進(jìn)行饋電，每個(gè)饋電探針(7)穿過天線介質(zhì)基板(8)和天線底板(9)上的饋電過孔(10)相連于瓦式TR組件⑵的射頻彈性插針(18)。5.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:每個(gè)TR多功能芯片(12)集成了一個(gè)接收驅(qū)動(dòng)低噪聲放大器、一個(gè)發(fā)射驅(qū)動(dòng)功率放大器、以及一個(gè)Corechip芯片的小功率收發(fā)開關(guān)；Corechip芯片集成了 6位數(shù)字移相器和6位數(shù)字衰減器，還集成了實(shí)現(xiàn)收發(fā)分時(shí)幅相碼串行加載的12位串并轉(zhuǎn)換器和寄存器。6.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:在瓦式TR組件(2)里，每4個(gè)大功率收發(fā)芯片(11)同時(shí)相連一個(gè)TR多功能芯片(12)，構(gòu)成瓦式TR組件(2)的一個(gè)2X2的電路單元，4個(gè)電路單元通過一分四Wilkinson功分器(15)構(gòu)成一個(gè)4X4子陣電路模塊，4個(gè)4X4子陣電路模塊通過4個(gè)一分四Wilkinson功分器(15)上的SMP射頻連接器(16)、往下穿過熱交換器(3)上的圓形金屬過孔(20)和電源調(diào)制分配器(4)上的屏蔽過孔(25)、相連于功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)的SMP射頻插座(31)。7.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:熱交換器⑶制有緊貼大功率收發(fā)芯片(11)和TR多功能芯片(12)上的金屬腔體(21)，金屬腔體(21)的面積大小與固定瓦式TR組件(2)的PCB介質(zhì)基板(14)的面積一致，在金屬腔體(21)上制有開孔位置分別與瓦式TR組件(2)的PGA插座(17)和SMP射頻連接器(16)一一對(duì)應(yīng)的圓形金屬過孔(20)和大于圓形金屬過孔數(shù)量的矩形金屬過孔(19)，用于PGA插座(17)和SMP射頻連接器(16)分別與電源調(diào)制分配器⑷的PGA插頭(24)和功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)的SMP射頻插座(31)相連，且金屬腔體(21)填充有用于儲(chǔ)熱的石墨/石蠟復(fù)合相變材料。8.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:電源調(diào)制分配器(4)集成在聚四氟乙烯基板(30)上，其上的PGA插頭(24)往上通過熱交換器(3)上的矩形金屬過孔(19)連接于瓦式TR組件⑵的PGA插座(17)上，外部DC電源供電從電源插座(29)輸入，依次進(jìn)入電源儲(chǔ)能模塊(27)、電源脈沖調(diào)制電路模塊(26)、以及電源分發(fā)模塊(22)，同時(shí)外部波束控制信號(hào)從控制插座(28)輸入，直接進(jìn)入電源分發(fā)模塊(22)，通過低頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)(23)實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦式TR組件(2)的供電、大功率脈沖功率調(diào)制、以及幅相碼的控制。9.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:功率分配合成網(wǎng)絡(luò)(5)通過環(huán)形器(35)和微帶功分器(34)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的一路發(fā)射和4路接收。10.如權(quán)利要求1所述的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，其特征在于:射頻信號(hào)分4路分別進(jìn)入瓦式TR組件(2)的4個(gè)一分四Wilkinson功分器(15)，每個(gè)一分四Wilkinson功分器(15)將輸入進(jìn)來的射頻信號(hào)再分成4路發(fā)送給TR多功能芯片(12)，然后TR多功能芯片(12)再將輸入進(jìn)來的射頻信號(hào)分成4路，分別發(fā)送給64個(gè)大功率收發(fā)芯片(11)，再傳輸?shù)轿炀€陣列(1)。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種大功率導(dǎo)引頭瓦式有源相控陣天線，旨在提供一種體積小、重量輕、不需要再做溫度補(bǔ)償，能夠可靠地工作的有源相控陣天線。本發(fā)明通過下述方案予以實(shí)現(xiàn)：微帶天線陣列以E型貼片作為輻射陣元，按4×4陣列規(guī)模的整倍數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，矩形柵格陣列布局在天線介質(zhì)基板上，瓦式TR組件一體化緊密相連熱交換器；微帶天線陣列與瓦式TR組件的大功率收發(fā)芯片相連集成收發(fā)通道，并且每4個(gè)大功率收發(fā)芯片同時(shí)相連一個(gè)TR多功能芯片，4個(gè)TR多功能芯片共同構(gòu)成一個(gè)4×4的子陣電路模塊，往下相連于功率分配合成網(wǎng)絡(luò)。DC電源和波束控制信號(hào)通過電源調(diào)制分配器實(shí)現(xiàn)供電、大功率脈沖功率調(diào)制、以及幅相碼的控制，實(shí)現(xiàn)大功率瓦式有源相控陣天線方向圖掃描。
【IPC分類】H01Q21/00, H05K7/20, H01Q1/50
【公開號(hào)】CN105356051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510785666
【發(fā)明人】何慶強(qiáng), 何海丹, 陳軍全
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日