一种环形天线阵的制作方法

本发明涉及无线信号的传输设备，尤其涉及雷达以及移动通信系统。

背景技术：

现有的天线阵，在需要中心开孔的应用条件下，受限于系统布局困难，存在显著的副瓣较高、大功率散热困难、难以集成等困难。系统体积大，结构复杂，不易于维护，难以小型化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种环形天线阵，结构紧凑，有利于小型化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种环形天线阵，其包括：

金属外框，其由内环、外环及底板围合出一环柱形的收容腔；

若干幅相控制电路、控制电路和变频收发电路，上下间隔地、水平地设置在该收容腔中；

若干功率组合，竖直地插置在该收容腔中，并装设在最上层的幅相控制电路的顶侧，其中，该功率组合包括：无源天线与功放以及低噪放电路构成的功率组合电路、用于装设该功率组合电路的金属安装件以及设置在该功率组合电路底侧的射频连接器，该功率组合电路包括电路板和装设在该电路板正面的器件；

若干储能材料件，竖直地插置在该收容腔中；以及

金属顶板，呈环状，水平地设置在该收容腔的顶部，与该金属外框固定连接，其上开设有与该若干功率组合一一对应的若干第一窗口和与该若干储能材料件一一对应的若干第二窗口；

其中，该功率组合电路穿设于该第一窗口，该金属安装件固定连接该金属顶板；该储能材料件插置在第二窗口中，且两端分别与该金属顶板及该位于最上层的幅相控制电路相接触。

在一些实施例中，该金属安装件包括底座和由该底座向上延伸出的背部，该背部固定连接该金属顶板；该功率组合电路的背面固定在该背部上。

在一些实施例中，该背部通过上下穿设于该金属顶板的紧固件固定连接该金属顶板。

在一些实施例中，该功率组合的背面通过焊接和/或粘接固定在该背部上。

在一些实施例中，该功率组合电路借助该射频连接器与该位于最上层的幅相控制电路电连接。

在一些实施例中，该功率组合还包括装设在该功率组合电路的正面的金属框，该金属框设有若干容纳腔，用于对应容纳该功率组合电路正面的器件。

在一些实施例中，该金属外框的形状为圆环、椭圆环或矩形圆环。

与现有技术相比，本发明的环形天线阵，通过金属外框，幅相控制电路、控制电路和变频收发电路，若干功率组合，若干储能材料件及金属顶板之间的巧妙配合，结构紧凑，有利于小型化。

附图说明

图1是本发明的环形天线阵实施例的剖视结构示意。

图2是本发明的环形天线阵实施例的俯视结构示意。

图3是本发明的环形天线阵实施例的侧视结构示意。

图4是本发明的环形天线阵实施例中单个功率组合的侧视结构示意。

图5是本发明的环形天线阵另一实施例的俯视结构示意。

图6是本发明的环形天线阵又一实施例的俯视结构示意。

其中，附图标记说明如下：10、10a、10b环形天线阵1、1a、1b金属外框11、11a、11b内环12、12a、12b外环13底板19收容腔2幅相控制电路3控制电路4变频收发电路5单个功率组合51功率组合电路52金属安装件521底座522背部53射频连接器54金属框6储能材料件7金属顶板71第一窗口72第二窗口8连接器。

具体实施方式

为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。

参见图1至图5，图1是本发明的环形天线阵实施例的剖视结构示意。图2是本发明的环形天线阵实施例的俯视结构示意。图3是本发明的环形天线阵实施例的侧视结构示意。本发明提出一种环型天线阵雷达10，包括：金属外框1，若干幅相控制电路2、控制电路3、变频收发电路4，若干功率组合5，若干储能材料件6，金属顶板7以及若干连接器8。

金属外框1，其由内环11、外环12及底板13围合出一环柱形的收容腔19。参见图2，在本实施例中，内环11和外环12均为圆环。

若干幅相控制电路2、控制电路3和变频收发电路4，上下间隔地、水平地设置在收容腔19中。举例而言，幅相控制电路2位于最上层，变频收发电路4位于最下层，控制电路3居中。幅相控制电路2、控制电路3、变频收发电路4为模块化设计，具有内部的电路和用于封装该电路的金属框。

若干功率组合5，竖直地插置在收容腔19中，并装设在最上层的幅相控制电路2的顶侧。

结合参见图4，图4是本发明的环形天线阵实施例中单个功率组合的侧视结构示意。每个该功率组合5包括：无源天线与功放以及低噪放电路构成的功率组合电路51、用于装设功率组合电路51的金属安装件52、设置在功率组合电路51底侧的射频连接器53以及装设在功率组合电路51正面的金属框54。每个功率组合5借助该射频连接器53与位于最上层的幅相控制电路2电连接。

具体地，功率组合电路51包括电路板和装设在该电路板正面的器件。举例而言，电路板为多层的pcb板或多层的ltcc（低温共烧陶瓷板）。

金属安装件52包括底座521和由底座521向上延伸出的背部522。功率组合电路51的电路板的背面固定在背部522上。举例而言，功率组合电路51的电路板的背面通过焊接和/或粘接固定在背部522上。

金属框54设有若干容纳腔，用于对应容纳功率组合电路51的电路板正面的器件。值得一提的是，在某些实施例中，金属框54可以省去。

若干储能材料件6，竖直地插置在收容腔19中。举例而言，储能材料为相变储能材料，例如：高导热无机相变储能材料，其各组成成份及质量百分比含量为：储能材料80-99.4％、成核剂0.25-10％、改性剂0.1-15％、水0.1-15％、导热增强材料0.15-19％；其中，储能材料为结晶水合盐，成核剂为碳酸盐或硼酸盐，改性剂为聚丙烯酸乳液或增稠粉，导热增强材料为石墨、碳粉、铜粉、碳纤维、碳化硅粉中的一种或者几种的混合物。

金属顶板7，呈环状，水平地设置在收容腔19的顶部，与金属外框1固定连接。其上开设有与若干功率组合5一一对应的若干第一窗口71和与若干储能材料件6一一对应的若干第二窗口72。在本实施例中，金属顶板7为中心有圆形开孔的圆环，其内缘与前述的内环11的顶端对应，其外援与前述的外环12的顶端对应。

具体地，功率组合电路51穿设于第一窗口71，金属安装件52固定连接金属顶板7。举例而言，金属安装件52的背部522通过上下穿设于金属顶板7的紧固件固定连接金属顶板7。

储能材料件6插置在第二窗口72中，且两端分别与金属顶板7及该位于最上层的幅相控制电路2相接触。具体地，储能材料件6为相变材料，射频电路产生的热量通过金属结构传导至储能材料6，储能材料通过相变将热量转换，实现大功率散热。

若干连接器8，设置在外环12上，用于将环形天线阵10的内部电路与外部设备连通。

本发明的环形天线阵10的有益效果包括但不限于：通过将若干功率组合5竖直地放置在收容腔19内，在天线组合5的下方水平地放置若干幅相控制电路2、控制电路3和变频收发电路4，可以解决系统布局困难，副瓣较高、难以集成等问题，同时实现不规则连接；另外，通过设置若干储能材料件6，可以增强阵列大功率散热能力，从而结构紧凑，有利于小型化。

参见图5，图5是本发明的环形天线阵另一实施例的俯视结构示意。本发明提出一种环型天线阵10a，其与前述的环型天线阵10基本相同，差异之处体现在金属外框1a、1的形状上：一个是圆环：内环11和外环12均为圆形，另一个是椭圆环：内环11a和外环12a均为椭圆形。

参见图6，图6是本发明的环形天线阵又一实施例的俯视结构示意。本发明提出一种环型天线阵10b，其与前述的环型天线阵雷达10基本相同，差异之处体现在金属外框1b、1的形状上：一个是圆环：内环11和外环12均为圆形，另一个是矩形环：内环11b和外环12b均为矩形。

可以理解的是，在上述实施例中，金属外框1、1a、1b的形状为圆环、椭圆环或矩形环；在其他实施例中，根据实际应用的需要，金属外框可以是诸如多边形之类的其他形状。

以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。