专利名称：一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有源相控阵系统的机械结构，特别是涉及一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构。
背景技术：
有源相控阵天线具有体积小、质量轻、损耗少，能形成一个或多个波束，并可控制波束指向及星上波束重构，可在大角度范围内灵活扫描，并在波束之间进行功率分配等优点，适宜作卫星天线，上述这些优点使有源相控阵天线在卫星天线中产生越来越大的吸引力。有源相控阵天线由有源组件(又称收/发组件)与天线阵列中的每一个幅射单元 (或子阵)通道直接连接而组成。采用多辐射单元的有源相控阵天线可以获得较好的波束扫描性能，但是由于阵元数目的过多，相控阵的结构将变得更加复杂，有源组件和辐射单元数量的增加给相控阵的装配带来了难度。同时，当系统出现故障时，由于相控阵结构的复杂化，导致难以拆卸，无法迅速找到问题的所在。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，能够方便地对相控阵进行装配和拆卸。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，包括第一级输入盖板、前级可拆卸过渡结构、机械外壳、m个插片、后级可拆卸过渡结构和天线面板，所述的前级可拆卸过渡结构由2块打了 m个台阶孔的金属板组成；所述的后级可拆卸过渡结构由2块打了 mX (m+1)个台阶孔的金属板组成；所述的第一级输入盖板上设有m个过孔；所述的天线面板上设有mX (m+1)个过孔；所述的机械外壳内部设有m+1对凹槽；所述的m个插片分别插入所述的机械外壳内部的凹槽中，并通过前级可拆卸过渡结构与所述的第一级输入盖板相连，通过后级可拆卸过渡结构与所述的天线面板相连；其中，m为正整数。所述的插片包括输入板、输出板和底板；所述的底板一端与所述的输入板可拆卸连接，另一端与所述的输出板可拆卸连接。所述的前级可拆卸过渡结构通过一个双阴连接器和两个双阳连接器分别与所述的第一级输入盖板和输入板相连。所述的后级可拆卸过渡结构通过一个双阴连接器和两个双阳连接器分别与所述的天线面板和输出板相连。所述的底板上设有通孔。所述的输入板上设有一个台阶孔；所述的输出板上设有m个台阶孔。所述的的高度小于等于所述的底板的高度，深度小于2mm。所述的前级可拆卸过度结构和后级可拆卸过渡结构中的台阶孔为两端窄中间宽的结构。有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本实用新型采用可拆卸过渡结构，使得相控阵系统的装配和拆卸过程更加方便，插片式结构同时也有利于每个子阵的测试，当系统发生故障时，能够快速检查，立刻找到问题的所在，从而完成替换。
图1是本实用新型的整体结构图；图2是本实用新型的结构分解图；图3是本实用新型中插片的结构分解图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型涉及一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，对于mXm阵列的有源相控阵天线，把天线阵列分为二维的阵列，这二维的阵列由m个子阵组成，每个子阵包括m个辐射单元。每个子阵的有源模块集成在一个插片上，所以共需要m个插片。mXm阵列的有源相控阵系统的机械结构，如图1和图2所示，包括第一级输入盖板 1、前级可拆卸过渡结构、机械外壳4、m个插片5、后级可拆卸过渡结构和天线面板8。前级可拆卸过渡结构由2块打了 m个台阶孔的金属板2和3组成，后级可拆卸过渡结构由2块打了 mX(m+l)个台阶孔的金属板6和7组成。机械外壳4内部设有m+1对凹槽，m个插片 5分别插入机械外壳4内部的凹槽中，如此会多余的一对凹槽，而该对凹槽是为了方便在装配前对单个子阵进行测试以及出现故障时对单个子阵进行检查。其中，凹槽深度小于2mm， 以便插片沿凹槽插拔。第一级输入盖板1上设有m个过孔，作为m个插片5的输入端口，通过前级可拆卸过渡结构与m个插片5相连。天线面板8上设有mX (m+1)个过孔，mXm个过孔作为m个插片5的输出端口，多出的m个过孔作为检测通道使用，通过后级可拆卸过渡结构与m个插片5相连。其中金属板上的台阶孔为两端窄中间宽的结构。如图3所示，插片5包括输入板9、输出板10和底板11，底板11 一端与输入板9 可拆卸连接，另一端与输出板10可拆卸连接。如此底板11被输入板9和输出板10围成一个封闭的区域，底板11上设有通孔，输入板9上设有一个台阶孔，输出板10上设有m个台阶孔。前级可拆卸过渡结构通过一个双阴连接器和两个双阳连接器与第一级输入盖板1 和输入板9相连。其中，一个双阴连接器两端与两个双阳连接器连接，双阴连接器固定在前级可拆卸过渡结构的内部，前级双阳连接器有部分插入在第一级输入盖板1内，后级双阳连接器有部分插入在输入板9内。后级可拆卸过渡结构同样通过一个双阴连接器和两个双阳连接器与天线面板8和输出板10相连。其中，双阴连接器两端与两个双阳连接器连接，双阴连接器固定在后级可拆卸过渡结构的内部，前级双阳连接器有部分插入在输出板10内， 后级双阳连接器有部分插入在天线面板8内。本实用新型在装配时，先从天线面板8开始，将双阳连接器涂上导电胶，然后插入天线面板的过孔内，经过烘箱烘烤2个小时取出，再用螺丝把天线阵列固定在天线面板的对应位置，双阳连接器的一端作为天线阵列的馈针。将用于组成后级可拆卸过渡结构的金属板7与天线面板8对齐，双阳连接器的的另一端插入金属板7的台阶孔中，通过金属板7 和天线面板8的压力，使得双阳连接器位置固定。在金属板7台阶孔的另一侧放置双阴连接器，使得双阴连接器的部分插入金属板7的台阶孔中，双阴连接器的另一部分插入组成后级可拆卸过渡结构的另一块金属板6所对应的台阶孔一侧，最终双阴连接器在金属板6 和7的作用下位置固定，最后金属板6和7、天线面板8这三块金属板一起固定在机械外壳 4上。插片5的输出板10的台阶孔内插入双阳连接器，双阳连接器的部分在输出板10内， 插片5沿着机械外壳4的凹槽慢慢推入，最终双阳连接器的另一部分插入到金属板6的台阶孔内，如此插片5和天线面板8通过金属板6和7连接在一起，形成了射频通路，共有m 个插片，都按此方法插入到机械结构内。第一级输入盖板1和插片5之间装配过程与天线面板8和插片5之间装配过程类似，在此不再赘述。按照上述方法，可得到如图1所示的一个可拆卸插片式有源相控阵系统机械结构。当有源相控阵天线出现故障时，需要对每一个子阵进行单独检查，此时先把第一级输入盖板1和组成前级可拆卸过渡结构的金属板2和3拆卸下来，将待检查的插片5沿着机械外壳4的凹槽抽出，再将该插片5沿着最后一条凹槽(即多余的一条凹槽)插入到检测通道中去，检测通道前端没有辐射单元，此时可以使用矢量网络分析仪对每个通道进行检测，判断故障原因。不难发现，本实用新型采用可拆卸过渡结构，使得相控阵系统的装配和拆卸过程更加方便，插片式结构同时也有利于每个子阵的测试，当系统发生故障时，能够快速检查， 立刻找到问题的所在，从而完成替换。
权利要求1.一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，包括第一级输入盖板(1)、前级可拆卸过渡结构、机械外壳(4)、m个插片(5)、后级可拆卸过渡结构和天线面板(8)，其特征在于，所述的前级可拆卸过渡结构由2块打了 m个台阶孔的金属板(2、3)组成；所述的后级可拆卸过渡结构由2块打了 mX (m+1)个台阶孔的金属板(6、7)组成；所述的第一级输入盖板 (1)上设有m个过孔；所述的天线面板(8)上设有mX (m+1)个过孔；所述的机械外壳(4) 内部设有m+1对凹槽；所述的m个插片(5)分别插入所述的机械外壳内部的凹槽中，并通过前级可拆卸过渡结构与所述的第一级输入盖板(1)相连，通过后级可拆卸过渡结构与所述的天线面板(8)相连；其中，m为正整数。
2.根据权利要求1所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的插片(5)包括输入板(9)、输出板(10)和底板(11)；所述的底板(11) 一端与所述的输入板(9)可拆卸连接，另一端与所述的输出板(11)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的前级可拆卸过渡结构通过一个双阴连接器和两个双阳连接器分别与所述的第一级输入盖板(1)和输入板(9)相连。
4.根据权利要求2所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的后级可拆卸过渡结构通过一个双阴连接器和两个双阳连接器分别与所述的天线面板 (8)和输出板(10)相连。
5.根据权利要求2所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的底板(11)上设有通孔。
6.根据权利要求2所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的输入板(9)上设有一个台阶孔；所述的输出板(10)上设有m个台阶孔。
7.根据权利要求2所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的凹槽的高度小于等于所述的底板(11)的高度，深度小于2mm。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，其特征在于，所述的前级可拆卸过度结构和后级可拆卸过渡结构中的台阶孔为两端窄中间宽的结构。
专利摘要本实用新型涉及一种可拆卸插片式有源相控阵系统的机械结构，包括第一级输入盖板、前级可拆卸过渡结构、机械外壳、m个插片、后级可拆卸过渡结构和天线面板。前级可拆卸过渡结构由2块打了m×(m+1)个台阶孔的金属板组成；后级可拆卸过渡结构由2块打了m+1个台阶孔的金属板组成；第一级输入盖板上设有m个过孔；天线面板上设有m×(m+1)个过孔；机械外壳内部设有m+1对凹槽；m个插片分别插入机械外壳内部的凹槽中，并通过前级可拆卸过渡结构与第一级输入盖板相连，通过后级可拆卸过渡结构与天线面板相连。其中，m为正整数。本实用新型能够方便地对相控阵进行装配和拆卸。
文档编号H01Q21/00GK201946759SQ201020683490
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者孙晓玮, 孙芸, 崔恒荣, 杨明辉, 韩克武 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所