一种砖瓦混合式相控阵天线

专利摘要:
本申请提供一种砖瓦混合式相控阵天线，包括：TR组件阵包括多块阵列设置的TR组件，TR组件为砖式结构，集成一维方向的馈电网络，TR组件阵设于壳体内；天线阵面设于TR组件阵上方，天线阵面包括多根条形天线，条形天线沿非极化方向安装，条形天线的一端均连接于校准功分模块；波控电源组件采用瓦片式结构，设于壳体底部外壁；接收机设有4个，连接于壳体底部的外壁，接收机使用高集成度多功能芯片；本振激励功分模块安装于波控电源组件的底部，本振激励功分模块内设有功分放大模块，用于将外部输入的本振信号进行放大，并将信号分成4路分别发送给4个接收机，功分放大模块与接收机采用电缆连接。结构紧凑，体积小。
公开号:CN214336937U
申请号:CN202120626827.9U
申请日:2021-03-29
公开日:2021-10-01
发明作者:王树庆；罗亮
申请人:Sichuan Siaipu Electronic Technology Co ltd；
IPC主号:H01Q21-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于相控阵天线技术领域，尤其涉及一种砖瓦混合式相控阵天线。
[n0002] 随着时代的发展，相控阵天线应用越来越普及，但是对大口径二维相控阵天线来说，由于其通道多，功能模块多，例如：天线阵面、T/R组件、变频、馈电网络、波控和电源等。特别是T/R组件，通道数太多，导致其体积大，对于很多轻型化平台而言是致命的缺点。
[n0003] 为解决现有技术不足，本实用新型提供一种砖瓦混合式相控阵天线，结构紧凑，体积小。
[n0004] 为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：
[n0005] 一种砖瓦混合式相控阵天线，包括：壳体、TR组件阵、天线阵面、波控电源组件、接收机以及本振激励功分模块。
[n0006] TR组件阵包括多块阵列设置的TR组件，TR组件为砖式结构，集成一维方向的馈电网络，TR组件阵设于壳体内；
[n0007] 天线阵面设于TR组件阵上方，天线阵面的接口与TR组件阵一一对应，天线阵面包括多根条形天线，条形天线沿非极化方向安装，条形天线的一端均连接于校准功分模块；
[n0008] 波控电源组件采用瓦片式结构，设于壳体底部外壁；
[n0009] 接收机设有4个，连接于壳体底部的外壁，接收机基于射频多层板采用瓦片式结构设计，接收机使用高集成度多功能芯片，多功能芯片集成有放大、混频、低通滤波；
[n0010] 本振激励功分模块安装于波控电源组件的底部，本振激励功分模块内设有功分放大模块，用于将外部输入的本振信号进行放大，并将信号分成4路分别发送给4个接收机，功分放大模块与接收机采用电缆连接。
[n0011] 进一步的，壳体相对的两侧壁设有风扇模块，风扇模块的风向与TR组件以及条形天线的长度方向一致，相邻的TR组件之间设有间隙。
[n0012] 进一步的，校准功分模块内设有并馈功分器，条形天线位于校准功分模块的一端设有校准网络输出口，多个校准网络输出口通过并馈功分器合成一路。
[n0013] 进一步的，TR组件为偶数个，每两个TR组件与一条条形天线相连。
[n0014] 进一步的，波控电源组件集成有DC-DC电源和波控电路，电源模块设置于波控电源组件底部，电源模块的散热面紧贴于波控电源组件的腔体，以便于散热，波控电路设于波控电源组件电路板的另一侧，波控电源组件电路板设有多个储能电容，储能电容通过电路板与TR组件的低频连接器相连；低频连接器使用密封结构的多芯连接器，充分利用波控电源组件与壳体之间的空间，并且有利于降低相控阵天线的整体高度。
[n0015] 进一步的，4块接收机分为列设置于波控电源组件的两侧，接收机的连接头均朝向相控阵天线的两侧。
[n0016] 本实用新型的有益效果在于：
[n0017] 1、波控电源组件与接收机采用瓦片式结构设计，以减小厚度尺寸；接收机与波控电源组件设于同一安装平面，均安装于壳体底部，减小相控阵天线的整体厚度。
[n0018] 2、天线使用条形组合，便于校准网络的集成，并且天线接口与TR组件的接口一一对应，便于盲配互联，提高组装的便捷性。
[n0019] 3、DC-DC电源和波控电路一体化设计集成在波控电源组件，大大缩小体积；条形天线设计成长条形，内埋校准网络，相对在TR组件中设计校准网络的方法减小了整机的复杂度，降低了设计加工成本。
[n0020] 本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本实用新型的范围。
[n0021] 图1示出了本申请的结构爆炸图；
[n0022] 图2示出了本申请的整体外观视图；
[n0023] 图3示出了本申请的底部视图；
[n0024] 图4示出了天线阵面的构造；
[n0025] 图5示出了TR组件阵的构造；
[n0026] 图6示出了TR组件的底部视图；
[n0027] 图7示出了本振激励功分模块的结构图。
[n0028] 图中标记：10-壳体、20-TR组件阵、21-TR组件、211-低频连接器、30-天线阵面、31-条形天线、32-校准功分模块、40-波控电源组件、50-接收机、60-本振激励功分模块。
[n0029] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明，但本实用新型所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[n0030] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[n0031] 在本实用新型的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。
[n0032] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[n0033] 如图1至图3所示，一种砖瓦混合式相控阵天线，壳体10、TR组件阵20、天线阵面30、波控电源组件40、接收机50以及本振激励功分模块60。
[n0034] 具体的，TR组件阵20包括多块阵列设置的TR组件21，TR组件21为砖式结构，集成一维方向的馈电网络，TR组件阵20设于壳体10内；
[n0035] 具体的，天线阵面30设于TR组件阵20上方，天线阵面30的接口与TR组件阵20一一对应，天线阵面30包括多根条形天线31，条形天线31与TR组件21采用盲配互联，条形天线31沿非极化方向安装，条形天线31的一端均连接于校准功分模块32；
[n0036] 具体的，波控电源组件40用于将输入电压转化为TR组件21、接收机50以及本振激励功分模块60所需的电压。根据外部信号处理机发送的波束控制指令，解算出各个TR组件21通道所需要的移相衰减值发送到各个TR组件21；计算出接收机50所需要的衰减值发送到各个接收机50。如图1或图7所示波控电源组件40设于壳体10底部外壁。波控电源组件40采用瓦片式结构，厚度尺寸小，有利于减小相控阵天线的整体厚度。
[n0037] 具体的，接收机50设有4个，连接于壳体10底部的外壁，接收机50基于射频多层板采用瓦片式结构设计，接收机50使用高集成度芯片，芯片集成有放大器、混频器、低通滤波器；
[n0038] 具体的，本振激励功分模块60安装于波控电源组件40的底部，本振激励功分模块60内设有功分放大模块，用于将外部输入的本振信号进行放大，并将信号分成4路分别发送给4个接收机50，功分放大模块与接收机50采用电缆连接。
[n0039] 优选的，壳体10相对的两侧壁设有风扇模块11用于对壳体10内部进行散热。风扇模块11的风向与TR组件21以及条形天线31的长度方向一致，相邻的TR组件21之间设有间隙，利用间隙形成风道，有利于热量散发。
[n0040] 优选的，校准功分模块32内设有并馈功分器，条形天线31位于校准功分模块32的一端设有校准网络输出口，多个校准网络输出口通过并馈功分器合成一路。
[n0041] 优选的，TR组件21为偶数个，每两个TR组件21与一条条形天线31相连。
[n0042] 优选的，波控电源组件40集成有DC-DC电源和波控电路，电源模块设置于波控电源组件40底部，电源模块的散热面紧贴于波控电源组件40的腔体，以便于散热，波控电路设于波控电源组件40电路板的另一侧，波控电源组件40电路板设有多个储能电容，储能电容通过电路板与TR组件21的低频连接器211相连；低频连接器211使用密封结构的多芯连接器，充分利用波控电源组件40与壳体10之间的空间，并且有利于降低相控阵天线的整体高度。
[n0043] 优选的，4块接收机50分为列设置于波控电源组件40的两侧，接收机50的连接头均朝向相控阵天线的两侧。
[n0044] 具体实施方式：
[n0045] 发射时，从本振激励功分模块60的激励口输入一路信号，经放大功分后进入接收机50的发射馈电网络，再经放大后进入TR组件21，然后经天线阵面30发射出去。
[n0046] 接收时，天线阵面30接收到的回波信号进入TR组件21，经放大移相后通过合成网络合成一路进入接收,50；经下变频后输出，接收机50里的多个变频器连接一个子阵，根据子阵数输出相同数量的中频。
[n0047] 波控电源组件40根据外部指令控制TR组件21里移相器使天线波束指向需要的方向；发射校准时依次打开TR组件21的各个发射通道，通过耦合校准网络输出一路信号给下变频，再进入处理机读取相位和幅度信息；接收校准时则相反，从耦合校准网络输入一路信号，TR组件21依次打开每个接收通道。
[n0048] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本实用新型。本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围情况下，对本实用新型进行的各种改变或同等替换，均属于本实用新型保护的范围。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种砖瓦混合式相控阵天线，其特征在于，包括：
壳体（10）；
TR组件阵（20），包括多块阵列设置的TR组件（21），TR组件（21）为砖式结构，集成一维方向的馈电网络，TR组件阵（20）设于壳体（10）内；
天线阵面（30），设于TR组件阵（20）上方，天线阵面（30）的接口与TR组件阵（20）一一对应，天线阵面（30）包括多根条形天线（31），条形天线（31）与TR组件（21）采用盲配互联，条形天线（31）沿非极化方向安装，条形天线（31）的一端均连接于校准功分模块（32）；
波控电源组件（40），采用瓦片式结构，设于壳体（10）底部外壁；
接收机（50），设有4个，连接于壳体（10）底部的外壁，接收机（50）基于射频多层板采用瓦片式结构设计，接收机（50）使用高集成度芯片，芯片集成有放大器、混频器、低通滤波器；
本振激励功分模块（60），安装于波控电源组件（40）的底部，本振激励功分模块（60）内设有功分放大模块，用于将外部输入的本振信号进行放大，并将信号分成4路分别发送给4个接收机（50），功分放大模块与接收机（50）采用电缆连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种砖瓦混合式相控阵天线，其特征在于，壳体（10）相对的两侧壁设有风扇模块（11），风扇模块（11）的风向与TR组件（21）以及条形天线（31）的长度方向一致，相邻的TR组件（21）之间设有间隙。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种砖瓦混合式相控阵天线，校准功分模块（32）内设有并馈功分器，条形天线（31）位于校准功分模块（32）的一端设有校准网络输出口，多个校准网络输出口通过并馈功分器合成一路。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种砖瓦混合式相控阵天线，TR组件（21）为偶数个，每两个TR组件（21）与一条条形天线（31）相连。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种砖瓦混合式相控阵天线，波控电源组件（40）集成有DC-DC电源和波控电路，电源模块设置于波控电源组件（40）底部，电源模块的散热面紧贴于波控电源组件（40）的腔体，以便于散热，波控电路设于波控电源组件（40）电路板的另一侧，波控电源组件（40）电路板设有多个储能电容，储能电容通过电路板与TR组件（21）的低频连接器（211）相连；低频连接器（211）使用密封结构的多芯连接器，充分利用波控电源组件（40）与壳体（10）之间的空间，并且有利于降低相控阵天线的整体高度。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种砖瓦混合式相控阵天线，4块接收机（50）分为列设置于波控电源组件（40）的两侧，接收机（50）的连接头均朝向相控阵天线的两侧。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120626827.9U|CN214336937U|2021-03-29|2021-03-29|一种砖瓦混合式相控阵天线|CN202120626827.9U| CN214336937U|2021-03-29|2021-03-29|一种砖瓦混合式相控阵天线|