多功能一体化有源天线子阵的制作方法

本发明涉及相控阵雷达技术领域，具体地，涉及一种多功能一体化有源天线子阵。

背景技术：

雷达技术是一项综合机械、电子、热等多学科领域的技术，随着雷达技术的迅速发展，用户对雷达设备的小型化、模块化和多功能性要求日益提高。有源天线容易实现天线的小型化，并且可以解决无源天线效率低的现状，受到天线设计者的青睐，有源天线结构简单紧凑，也能减小天线的面积。

通常有源阵列天线是由多个分布式收发单元和辐射模块组成，每个辐射模块的频率、幅度、相位可控，能形成单个或多个波束，并可控制波束指向及波束重构，以实现大角度范围内的灵活扫描。与传统的无源天线系统相比，有源天线系统具有诸多技术优势。如有源阵列天线集成度高，天面要求低，便于快速安装。有源天线基站将射频单元集成于天线内部，节省了rrh的安装空间，大大降低了对天面资源的要求，高度集成产品更容易安装和替换，节省工程时间和人力成本。同时，射频单元内置于天线内部，实现零馈线、零损耗，节省馈线的投资以及馈线损耗对性能的影响，提升机顶输出功率和接收机的灵敏度，对网络覆盖性能的改善大有益处。

但是现有技术中的有源天线子阵，集成度还可以进一步进行提升，以使得有源天线能够根据阵面需求进行扩展。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多功能一体化有源天线子阵，满足了天线子阵的小型化、模块化和多功能要求。

根据本发明提供的多功能一体化有源天线子阵，包括干冷板组件、综合背板组合、散热器以及固定板；

所述干冷板组件的数量为多个，多个所述干冷板组件依次排列设置在所述综合背板组合的下侧面上；

所述固定板和所述散热器设置在所述综合背板组合的相对两侧面上；

所述固定板、所述散热器分别与所述干冷板组件连接。

优选地，所述干冷板组件至少包括第一干冷板组件；

所述第一千冷板组件包括第一干冷板、第一t/r组件以及第二t/r组件；

所述第一千冷板设置在所述第一t/r组件、所述第二t/r组件之间；所述第一千冷板与所述第一t/r组件、所述第二t/r组件固定连接；

所述第一t/r组件、所述第二t/r组件盲插在所述综合背板组合的下侧面上。

优选地，所述第一千冷板内埋第一热管；

所述第一热管，用于使的第一t/r组件和第二t/r组件的热量导出，并能保证第一t/r组件和第二t/r组件的温度一致性。

优选地，所述散热器上设置第一散热翅片。

优选地，所述散热器的基体上埋有第四热管；

所述第四热管，用于将所述第一t/r组件以及所述第二t/r组件产生的热量传导至散热翅片上。

优选地，所述综合背板组合包括综合背板、电源板、电源输入接插件、射频接插件、支架以及基板；

所述支架、所述综合背板和所述电源板安装在所述基板上，所述电源输入接插件安装在所述支架上；

所述综合背板上设置有所述射频接插件和控制输出接插件；

所述第一t/r组件、所述第二t/r组件与所述综合背板通过盲插进行连接。

优选地，所述综合背板包括馈电网络；

所述馈电网络采用带状线结构，为两入十二出电路形式。

优选地，所述散热器上通过铲齿工艺加工出所述第一散热翅片；

所述基板上通过铲齿工艺加工出第二散热翅片。

优选地，所述干冷板组件还包括第二干冷板组件和第三干冷板组件；

所述第二干冷板组件包括第二干冷板、第三t/r组件以及第四t/r组件；

所述第二干冷板设置在所述第三t/r组件、所述第四t/r组件之间；

所述第三t/r组件、所述第四t/r组件盲插在所述综合背板组合的下侧面上；

所述第三干冷板组件包括第三干冷板、第五t/r组件以及第六t/r组件；

所述第三干冷板设置在所述第五t/r组件、所述第六t/r组件之间；

所述第五t/r组件、所述第六t/r组件盲插在所述综合背板组合的下侧面上；

所述第二干冷板内还埋有第五热管，所述第三干冷板还埋有第六热管；

所述第五热管，用于使的第三t/r组件和第四t/r组件的热量导出，所述第六热管，用于使的第五t/r组件和第六t/r组件的热量导出。

优选地，所述综合背板集成有分布式前级、分布式波控、分布式激励器和所述馈电网络集成在所述综合背板上，采用16层印制板层压而成。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明能够将t/r组件、馈电网络、电源、散热器进行一体化集成，从而能够便于安装，并能够根据实际要求，可以按照一定的规律如矩形、三角形等进行布局；

2、本发明中的有源天线子阵采用模块化设计，天线阵面可以扩展至满足不同阵面大小需求；

3、本发明中采用综合背板的形式，实现了天线子阵模块化和多功能化，方便设备安装、维护和维修；

4、本发明中采用盲插接插件，节省了大量低频电缆和射频电缆，天线子阵安装方便，维修快捷；

5、本发明中馈电网络为两入十二出电路形式，能实现同时双波束的性能，能同时实现发射和接收。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例中多功能一体化有源天线子阵的结构示意图；

图2为本发明实施例中多功能一体化有源天线子阵的爆炸示意图；

图3为本发明实施例中综合背板组合的结构示意图；

图4为本发明实施例中多功能一体化有源天线子阵安装的示意图。

图中：

101为第一千冷板组件，102为第二干冷板组件，103为第三干冷板组件；2为散热器，3为固定板，4为综合背板组合，1011为第一t/r组件，1012为第二t/r组件，1013为第一热管，1014为第一千冷板，1021为第三t/r组件，1022为第四t/r组件，1023为第五热管，1024为第二干冷板，1031为第五t/r组件，1032为第六t/r组件，1033为第六热管，1034为第三干冷板，201为第二热管，202为第三热管，203为第四热管，204为散热器本体，401为基板，402为电源板，403为综合背板，404为射频接插件，405为支架，406为控制输出接插件，407为电源输入接插件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例中多功能一体化有源天线子阵的结构示意图，如图1所示，本发明提供的多功能一体化有源天线子阵，包括干冷板组件、综合背板组合4、散热器2以及固定板3；

所述干冷板组件的数量为多个，多个所述干冷板组件依次排列设置在所述综合背板组合4的下侧面上；

所述固定板3和所述散热器2设置在所述综合背板组合4的相对两侧面上；

所述固定板3、所述散热器2分别与所述干冷板组件连接。

在本发明实施例中，所述干冷板组件的数量为三个结构完全相同的干冷板组件，分别为第一千冷板组件101、第二干冷板组件102、第三干冷板组件103。所述干冷板组件和所述综合背板组合4采用盲插形式连接，最后通过螺钉固定。所述散热器2和固定板3通过螺钉与干冷板组件固定，形成多功能一体化有源天线子阵。所述干冷板组件和所述综合背板组合4可以实现雷达的快速扩展。

在本发明变形例中，可以根据天线阵面的扩展要求所述干冷板组件的数量可以为更多个，或更少个。

在本发明实施例中，所述第一千冷板组件101包括第一干冷板1014、第一t/r组件1011以及第二t/r组件1012；

所述第一千冷板设置在所述第一t/r组件1011、所述第二t/r组件1012之间；所述第一千冷板与所述第一t/r组件1011、所述第二t/r组件1012固定连接；即所述第一t/r组件1011、所述第二t/r组件1012安装在所述干冷板上且通过螺钉连接。

所述第一t/r组件1011、所述第二t/r组件1012盲插在所述综合背板组合4的下侧面上。

所述第一千冷板1014内埋第一热管1013；所述第一热管1013，用于使的第一t/r组件1011和第二t/r组件1012的热量能快速导出，并能保证第一t/r组件1011和第二t/r组件1012的温度一致性。

所述第二干冷板组件102包括为第三t/r组件1021、第四t/r组件1022以及第二干冷板1024；所述第二干冷板1024内埋所述第五热管1023。

所述第三干冷板组件103包括为第五t/r组件1031、第六t/r组件1032以及第三干冷板1034；所述第三干冷板1034内埋所述第六热管1033。

所述散热器2上设置第一散热翅片。所述散热器2上通过铲齿工艺加工出第一散热翅片；所述第一散热翅片的厚度为0.5mm。

所述散热器2的基体上埋有第二热管201、第三热管202以及第四热管203；所述第二热管201、第三热管202以及第四热管203，第四热管203用于将所述第一t/r组件1011以及所述第二t/r组件1012产生的热量高速传导至散热翅片上；第三热管202用于将所述第三t/r组件1021以及所述第四t/r组件1022产生的热量高速传导至散热翅片上；第二热管201用于将所述第五t/r组件1031以及所述第六t/r组件1032产生的热量高速传导至散热翅片上。

在本发明变形例中，还可以采用采用其他高效导热方式，比如均热板等，将所述第一t/r组件1011以及所述第二t/r组件1012产生的热量高速传导至散热翅片上

所述综合背板组合4包括综合背板403、电源板402、电源输入接插件407、射频接插件404、支架405以及基板401；所述支架405、所述综合背板403和所述电源板402安装在所述基板401上，所述电源输入接插件407安装在所述支架405上；所述综合背板403上设置有所述射频接插件404和控制输出接插件406；所述第一t/r组件1011、所述第二t/r组件1012、所述第三t/r组件1021、所述第四t/r组件1022、所述第五t/r组件1031以及所述第六t/r组件1032与所述综合背板403通过盲插进行连接。所述电源板402、所述综合背板403、所述基板401和所述支架405通过销钉定位并通过螺钉固定在一起。

当所述支架405安装在所述基板401上，位置精度通过定位销保证，所述电源输入接插件407安装在所述支架405上时，所述电源输入接插件407自身带有导向装置，并且在水平方向上具有浮动量，保证电源输入接插件407的盲插可靠。所述散热器2和固定板3通过螺钉与所述干冷板组件装配在一起。

所述电源输入接插件407采用两芯盲插连接器，两芯盲插连接器与所述电源板402通过电缆进行电源信号传输。

所述综合背板403为多功能背板，包括分布式前级、分布式波控、分布式激励器和馈电网络；所述馈电网络采用带状线结构，为两入十二出电路形式。所述分布式前级、所述分布式波控、分布式激励器和所述馈电网络集成在所述综合背板上，采用16层印制板层压而成。

所述综合背板403上焊接16个mbm射频接插件404，所述控制输出接插件406采用15芯连接器，12个15芯连接器通过电缆与综合背板403焊接。所述控制输出接插件406与所述第一t/r组件1011采用盲插形式进行信号传输。所述馈电网络为两入十二出电路形式，能实现同时双波束的性能。

所述基板401上通过铲齿工艺加工出第二散热翅片。所述第二散热翅片的厚度为0.5mm，减小了导热热阻，还可以将所述电源板402产生的热量直接散掉。

图4为本发明实施例中多功能一体化有源天线子阵安装的示意图，如图4所示，本发明提供的多功能一体化有源天线子阵，在安装时采用盲插的形式，具体为通过4个射频接插件404进行盲插，这样避免了使用射频电缆，安装形式简单，维护方便。

在本发明实施例中，本发明能够将t/r组件、馈电网络、电源、散热器进行一体化集成，从而能够便于安装，并能够根据实际要求，可以按照一定的规律如矩形、三角形等进行布局；本发明中的有源天线子阵采用模块化设计，天线阵面可以扩展至满足不同阵面大小需求；本发明中采用综合背板的形式，实现了天线子阵模块化和多功能化；本发明中采用盲插接插件，节省了大量低频电缆和射频电缆，天线子阵安装方便，维修快捷；本发明中馈电网络为两入十二出电路形式，能实现同时双波束的性能，能同时实现发射和接收。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。