Ka频段瓦式结构有源相控阵天线的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，旨在提供一种集成密度高，能够提高维修性和互换性的有源相控阵天线。本发明通过下述技术方案予以实现：发射信号处理终端发出的1路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络(5)分成M路信号，波束控制器(4)根据发射信号处理终端实时提供的相控阵天线的方位角和俯仰角信息，通过FPGA实时计算得到相控阵天线波束指向，相控阵天线波束指向在波束控制器(4)控制下，转换为各阵元需要的相位数据，并经高低频互联多芯高低频插座分别送到N通道的瓦片式TR组件子阵模块，并在波束控制器的控制下，将M×N路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描。
【专利说明】
Ka频段瓦式结构有源相控阵天线
技术领域
[0001]本发明属于微波毫米波技术领域，涉及一种基于多功能集成芯片的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线。
【背景技术】
[0002]现有技术有源相控阵天线按照结构集成方式可分为:纵向集成横向组装(LITA)的“砖式”结构和横向集成纵向组装(TILA)的瓦式结构。“砖式”结构相控阵天线采用元器件放置方向垂直于相控阵天线阵面孔径，TR组件电路采用纵向集成横向组装(LITA)方式;瓦式结构相控阵天线将元器件放置方向平行于相控阵天线阵面孔径，面子阵电路采用横向集成纵向组装(TILA)方式。“砖式”结构相控阵天线电路设计及制造工艺简单，但其集成密度和封装效率低，纵向尺寸大。瓦式结构相控阵天线集成密度高，纵向尺寸小，热路径短，散热效率更高。按组装方式进行划分，二维有源相控阵天线TR组件可分为砖块式和瓦片式两种结构。近年来，砖块式结构在有源阵列中得到广泛应用，因为其技术成熟度高，电路设计及组装容易实现，但其子阵集成度低、纵向尺寸大，不利于共形;散热路径长，难以实现大型阵列应用并保证TR组件长期可靠工作。而瓦片式TR组件技术难度大，单元尺寸更小，必须采用高密度集成技术(HDI)和小型化、高性能高可靠射频垂直互联。相控阵天线的辐射特性取决于天线单元的设计和单元的组阵方式。各种微带天线是相控阵天线单元较为理想的选择，然而在Ka波段，由于常用的50Π左右的微带馈线宽度相对较宽(与谐振单元的尺寸相比)，不便于共面馈电网络的布置。为提高集成度，一般采用双向工作的移相器及衰减器做收发公共支路。若单元间距取约半个波长，瓦片式TR组件则要求通道面积小于等于6.0mmX6.0mm，在此范围内要实现收发放大、移相衰减等功能，即使采用高集成度专用芯片也很难完成电路排布。
[0003]目前，一般采用“砖式”结构集成的方式实现有源相控阵天线设计。例如，2005年，ffehling J H发表了一篇题为“Multifunct1n millimeter-wave systems for arm oredvehicle applicat1n”文章，介绍了诺.格公司的一种Ka频段“砖式”结构多功能雷达，能实现主动防御、反威胁目标、监视空中和地面目标、高速数传及组网等功能。该Ka波段“砖式”结构有源相控阵天线采用收发共口径设计，半双工技术体制，单通道脉冲输出功率大于1W。2006年，Eli Brookner发表了一篇题为“Phased array and radar break throughs”文章，报到了雷声公司的一种Ka频段“砖式”结构导引头精确制导有源相控阵天线，该导引头相控阵天线工作在356取，600多个阵元，每个阵元发射功率为4()111￥。2()12年，杨胜华发表了一篇题为“一种毫米波二维电扫有源相控阵雷达”文章，采用多波束开关馈线与相控波束扫描相结合的技术实现了一种Ka频率“砖式”结构低成本毫米波二维电扫描有源相控阵雷达。由于采用集成相对较低的“砖式”结构方式，有源相控阵天线很难实现小型化、轻重量设计。
[0004]同时，伴随电子工业和先进制造业相关技术的快速发展，例如:毫米波单片集成电路技术、高低频互联技术、多功能集成芯片技术、集成封装技术、等等，研究者也慢慢尝试采用更高密度集成的瓦式结构方式实现有源相控阵天线，例如，1995年，Sanzgirl S发表了一篇题为“A hybrid tile approach for Ka band subarray modules” 的文章，报道了一种Ka频段的瓦式结构有源相相控阵天线，首次在Ka频段尝试瓦式结构，为了解决横向尺寸狭小的问题，增大了天线辐射单元的间距，牺牲了相控阵天线的大扫描角特性。2010年，Holzwarth S发表了一篇题为“Active antenna arrays at Ka-Band: status and outlookof the SANTANA project”报道了SNTANA动中通Ka频段有源相控阵天线经历了3个阶段，前两个阶段采用“砖式”技术进行设计，第三阶段主要采用瓦式技术设计。为了实现整个电路的排布，将整个阵列一体化集成设计，该相控阵天线的加工和制造工艺要求高，降低了测试性、维修性。
[0005]综上所述，在传统设计中射频功能部分是以单个芯片实现一个独立功能方式，实现发射功能单个通道至少需要3个芯片(I个功放，I个移相器及I个串并转换驱动)，整个有源相控阵天线芯片数量多、组装工序复杂、设计和制造成本高。为了满足这些芯片的排布，有源相控阵天线的主要采用集成度小的“砖式”结构集成方式。同时，有源相控阵天线也尝试采用瓦式结构集成方式，实现小型化、低成本、高效散热。但是为了解决横向尺寸狭小的问题，损失了相控阵天线的一些性能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具有小型化、模块化、低成本，集成密度高，能够提高维修性和互换性，基于多功能集成芯片的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线。
[0007]本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。一种Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，包括，分为多个子阵的天线阵面I和瓦片式TR组件2构成的有源相相控天线瓦式阵列架构，且每个子阵模块包含N路通道，每个通道有I个独立末级收发芯片，N路通道共用N/L个L通道多功能集成芯片，其特征在于:全部子阵共用一套母板，其中，母板包括，功率分配/合成网络5、波束控制器4和电源模块6，热沉设计在子阵与母板之间，采用绝缘子、SMP-KK-SMP连接器、弹性插针、多芯高低频插座实现高低频互联;每个天线阵面子阵和瓦片式TR组件子阵共用金属腔体，阵面微带片和瓦片式TR组件2顶层的垂直互联转换微带片采用焊接式绝缘子连接器连接，通过压接方式直接安装在瓦片式TR组件2上，实现与瓦片式TR组件一体化集成设计;发射信号处理终端发出的I路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络5分成M路信号，波束控制器4根据发射信号处理终端实时提供的相控阵天线的方位角和俯仰角信息，通过波束控制器4的FPGA实时计算得到相控阵天线波束指向，相控阵天线波束指向在波束控制器4控制下，转换为各阵元需要的相位数据，并经高低频互联多芯高低频插座分别送到瓦片式TR组件子阵模块，并在波束控制器的控制下，将MXN路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描功能。
[0008]本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
提高了设备的维修性和互换性。本发明采用多功能集成芯片实现Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，在一个多功能集成芯片里集成功率放大器、低噪声放大器、射频开关、移相器、以及数字控制电路等，可以减少芯片使用数目、简化芯片外围电路和互联工序、缩减芯片电路面积，提高TR组件集成度和综合性能，使TR组件单个通道电路占有空间减小，实现了 Ka频段瓦片式TR组件高密度集成、低成本设计。解决瓦式相控阵天线横向空间受限的问题。采用子阵模块化设计的整机构架，将整个阵列设计转化为基本子阵模块的设计，可以简化互联方式。每个子阵模块相对独立，可以单独进行调试。如果出现故障，可以方便地拆卸任一子阵进行测试和维护，实现部件级的外场可更换和维修，从而可以提高设备的维修性和互换性。
[0009]具有小型化、模块化、低成本。本发明有源相控阵天线采用了瓦式架构，天线阵面和瓦片式TR组件子阵模块设计，基于子阵扩展设计实现全部阵列设计，全部子阵共用一套功率分配/合成网络、波束控制器、电源模块，采用绝缘子、SMP-KK-SMP连接器、弹性插针、小型化多芯低频插座实现高低频互联，最终实现相控阵天线整体小型化、模块化、低成本化设计。天线高度方向尺寸大幅缩减，热路径缩短，散热效率也相应得到提高，设备具有更高的可靠性。采用模块化设计，基于子阵扩展技术，易于实现大规模阵列集成。每个子阵模块是相对独立的，可以实现设备模块级测试性和维修性。其中，天线阵面采用普通的微带线形式，阵面微带片和瓦片式TR组件顶层的垂直互联转换微带片采用焊接式绝缘子连接器连接，通过压接方式直接安装在瓦片式TR组件上，实现与瓦片式TR组件一体化集成设计。与传统方案采用SMP-KK-SMP连接方式相比部分数据如下:在损耗方面，天线阵面与瓦片式TR组件之间的连接损耗减少了0.5dB左右;在纵向尺寸方面方向，可以节省3mm?5mm空间；在成本方面上，成本大约减少2/3。因此，实现了相控天线高频模块的小型化、高效率设计。
[0010]集成密度高。本发明基于多功能集成芯片，以L= S多功能集成芯片为例，9个芯片实现8个通道的功能，每个通道有I个独立末级收发芯片，8通道共用I个8通道多功能集成芯片，该8通道集成芯片，采用CMOS工艺，集成了驱动放大器、移相器、衰减器、串并信号转换、电源管理以及其他控制等芯片功能，芯片尺寸5.7mmX2.6mmX0.3mm。在TR组件设计中本方案与传统方案对比部分数据如下:在芯片方面，芯片数量缩减率>50%，芯片面积缩减率>50%;在组装方面，焊接金丝数量缩减率>50%。采用CMOS工艺，可以实现更高密度的芯片集成，在大规模批量生产具有低成本特性。同时，本发明将天线阵面和瓦片式TR组件分为多个子阵，每个天线阵面子阵和瓦片式TR组件子阵共用金属腔体，天线阵面采用普通的微带线形式，阵面微带片和瓦片式TR组件顶层的垂直互联转换微带片采用焊接式绝缘子连接器连接，通过压接方式直接安装在瓦片式TR组件上，实现与瓦片式TR组件一体化集成设计。因此，实现了瓦片式TR组件高密度集成、低成本设计。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线的原理图。
[0012]图2是图1的工作原理图。
[0013]图3是本发明的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线分解结构示意图。
[0014]图4是图3中子阵模块内部连接图。
[0015]图5是图3的俯视图。
[0016]图6是图3的仰视图。
[0017]图7是图3中子阵模块LTCC电路设计示意图。
[0018]图8是本发明的有源相控阵天线波束扫描方向图。
[0019]图中:I天线阵面，2瓦片式TR组件，3金属腔体，4波束控制器，5功率分配/合成网络，6电源模块，7绝缘子，8弹性插针，9SMP-KK-SMP连接器，10J63A系列矩形连接器插座，11J63A系列矩形连接器，12Y34Q系列圆形连接器插座，13SMA系列插头，14液冷接头，15天线辐射单元，16天线子阵阵面，17微带转换电路，18瓦片式TR组件上腔体金属结构，19收发芯片，20多功能集成芯片，21LTCC转换和控制无源电路，22钨铜围框，23下腔体金属结构，24瓦片式TR组件射频输入接口，25瓦片式TR组件控制接口，26类同轴型垂直互连结构，27共面波导电路，28螺钉。
【具体实施方式】
[0020]参阅图1。在以下描述的一个最佳实施案例中，一种Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，包括，分为多个子阵的天线阵面I和瓦片式TR组件2构成的有源相相控天线瓦式阵列架构，且每个子阵模块包含N路通道，每个通道有I个独立末级收发芯片，N路通道共用N/L个L通道多功能集成芯片20，全部子阵共用一套母板，其中，母板包括，功率分配/合成网络5、波束控制器4和电源模块6，热沉设计在子阵与母板之间，采用绝缘子、SMP-KK-SMP连接器、弹性插针、多芯高低频插座实现高低频互联;每个天线阵面子阵和瓦片式TR组件子阵共用金属腔体，阵面微带片和瓦片式TR组件2顶层的垂直互联转换微带片采用焊接式绝缘子连接器连接，通过压接方式直接安装在瓦片式TR组件2上，实现与瓦片式TR组件一体化集成设计;发射信号处理终端发出的I路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络5分成M路信号，波束控制器4根据发射信号处理终端实时提供的相控阵天线的方位角和俯仰角信息，通过波束控制器4的FPGA实时计算得到相控阵天线波束指向，相控阵天线波束指向在波束控制器4控制下，转换为各阵元需要的相位数据，并经高低频互联多芯高低频插座分别送到瓦片式TR组件子阵模块，并在波束控制器的控制下，将MXN路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描功能，发射信号处理终端发出的I路RF信号，送到功率分配/合成网络，分成M路后分别送到N通道的TR组件子阵模块，在波束控制器的控制下，通过M个子阵阵面共同实现MXN路信号发射；同理，信号处理终端的接收功能与上述发射功能相反完成天线阵面信号的接收。
[0021]具体实施例基于8通道多功能集成芯片20，采用瓦式结构方式的电控扫描有源相控阵天线，阵元规模256，工作中心频率27.0GHz，带宽2.0GHz，右旋圆极化，波束扫描范围土60°。有源相控天线瓦式阵列架构的每个子阵模块包含16路通道，16路通道共用2个8通道瓦片式TR组件多功能集成芯片20。发射信号处理终端发出的I路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络5分成16路信号，瓦片式TR组件子阵模块在波束控制器4的控制下，将16X16路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描，且接收功能与发射功能相反。
[0022]整个过程如下:首先，基于子阵模块化设计，将天线阵面和瓦片式TR组件分为多个子阵，通过高低频垂直互联技术和高密度集成电路设计，实现天线阵面子阵和瓦片式TR组件子阵一体化集成设计，每个子阵模块集成辐射单元、放大器、多功能集成芯片20，控制和转化电路等。其次，通过子阵扩展，可构成全部阵列。采用多组高低频接插件进行分组直插方式，将子阵分别与母板相连，通过母板与外部系统进行信号、供电、以及高频交互。
[0023]参阅图2。有源相控阵天线主要实现Ka频率信号的波束电控扫描。其中，包含16路通道的每个子阵模块采用16个收发芯片相连2个多通道集成芯片组成子阵，1-16个子阵通过功率分配/合成网络5连接信号处理终端，信号处理终端通过与电源模块6相连的波束控制器4控制多通道集成芯片，其中，信号处理终端发射出的I路RF信号通过功率分配/合成网络分成1-16路信号后，分别送到包含16路通道的瓦片式TR组件子阵模块，每个TR组件子阵模块在波束控制器的控制下，将16X16路信号送到天线阵面完成信号的发射;同理，信号处理终端的接收功能与上述发射功能相反完成天线阵面信号的接收。天线波束指向由波束控制器进行控制，波束控制器根据信号处理终端实时提供的天线阵面的方位角和俯仰角信息，通过波束控制器的FPGA实时计算得到相控阵天线波束指向，再由波束控制器转换为各阵元需要的相位数据，送到多功能集成芯片20中的各个移相器模块，实现相控阵天线波束同步电控扫描功能。相控阵天线供电由电源模块6进行控制，外部提供的+28V供电通过电源模块6转化为波束控制器、瓦片式TR组件所需供电。电源模块6通过连接器把全部供电提供给波束控制器4，波束控制器4通过连接器转发给瓦片式TR组件。
[0024]参阅图3。采用一体化结构设计的Ka频段瓦式相控阵天线，从上而下分布为:天线阵面1、瓦片式TR组件2、金属腔体3、波束控制器4、功率分配/合成网络5和电源模块6。天线阵面I采用层压的方式固定在瓦片式TR组件2上。为减小相控阵天线的总尺寸，各模块之间主要采用多组高低频接插件进行分组直插方式连接。内部互联方式主要包括:瓦片式TR组件2和天线阵面I之间采用高频绝缘子7的方式实现256路高频连接;瓦片式TR组件2和波束控制器4低频之间采用弹性插针8的方式实现320路共16组低频连接;波束控制器4和电源模块6之间采用J63A系列矩形连接器插座10的方式实现2组共130路低频连接;瓦片式TR组件2和功率分配/合成网络5之间的高频连接通过SMP-KK-SMP连接器9的SMP-KK-SMP系列插头实现16路高频连接。对外接口包括:采用J63A系列矩形连接器为整个天线提供外部信号控制J63A系列矩形连接器11;电源模块6采用Y34Q系列连接器插座12为整个天线提供外部供电；其中，基于子阵模块化设计的天线阵面I和瓦片式TR组件2被分为16个子阵，每个子阵包含16个阵元，每个阵面子阵与对应瓦片式TR组件子阵共用金属腔体3，并一体化集成在所述金属腔体中；通过子阵扩展方式形成16X16阵列的有源相控阵天线，全部子阵共用一套功率分配/合成网络5、波束控制器4和电源模块6;功率分配/合成网络5为整个天线提供外部射频输入/输出，米用SMA系列插头13的K系列插头固定在功率分配/合成网络5面板的一侧，所述面板上阵列分布有SMP-KK-SMP系列插头9，通过SMP-KK-SMP系列插头9穿过波束控制器4的面板与对应的瓦片式TR组件子阵2相连;波束控制器4阵列分布有弹性插针8，通过弹性插针8穿过所述金属腔体3内的金属冷板与对应瓦片式TR组件2相连;瓦片式TR组件2和波束控制器4通过螺钉方式从两边分别固定在上述金属冷板上，金属冷板3为该系统的主要承载结构，金属冷板3中设计有连通液冷接头14的液冷流道，液冷接头14固联在金属冷板3的前后侧面体上，液冷接头14通过液冷流道为整个天线提供散热所需的液冷，通过液冷的方式解决相控阵天线散热问题。
[0025]参阅图4-图7。子阵模块化包含按4 X 4划分的单元间距5.5mm，尺寸22mmX 22mm的16个通道，其中，天线辐射单元15采用微带电路形式实现，并分布在天线子阵阵面16上，天线阵面子阵单元微带电路和瓦片式TR组件子阵上端口上的微带转换电路17共用瓦片式TR组件上腔体金属结构18，通过高频绝缘子7连接于天线子阵阵面16与瓦片式TR组件的微带转换电路17之间，采用同时承压技术，最终形成以瓦片式TR组件上腔体金属结构18为地板，半固化片和介质板的混合材料作为介质基板的天线阵面微带电路和瓦片式TR组件微带电路。基于瓦片式方法实现的瓦片式TR组件子阵电路的子阵模块集成了 16个收发芯片19、两个CMOS工艺的8通道多功能集成芯片20、以及相应的LTCC转换和控制无源电路21，并通过钨铜围框22与瓦片式TR组件下腔体金属结构23实现热匹配。每个子阵模块与功率分配/合成网络有一个瓦片式TR组件射频输入/输出接口 24，与波束控制器有两个共20路低频供电和控制接口 25，其中，控制LTCC转换和控制无源电路21采用LTCC多层电路技术，实现功率分配/合成网络、电源分配网络和幅相码控制网络；瓦片式TR组件射频输入/输出接口 24的微带线与LTCC内层带状线功率分配/合成网络之间转换、LTCC内层带状线功率分配/合成网络与多功能集成芯片20输入的微带线之间转换、以及多功能集成芯片20输出的微带线与天线单元射频输入口之间转换，通过类同轴型垂直互连结构26实现高频信号的传输;采用共面波导电路27作为多功能集成芯片20的输入和输出端，借助仿真软件将金丝键盒带入仿真使之实现输入和输出匹配，实现无源电路与有源电路的转化。整个子阵模块的结构通过螺装28组装成一体，采用锡封焊接的方式实现子阵模块的气密和水密封装。
[0026]母板采用常规的设计方法。波束控制器采用FPGA实时计算方法，基于高密度集成和布线技术实现了波束控制器的小型化设计。功率分配/合成网络采用微带线-波导腔混合技术设计，综合了微带线功分器与波导功分器的优点。电源模块基于高效率DC/DC转换器模块，实现高效率设计。
[0027]通过实际加工测试，该原理样机的尺寸为104mmX 104mmX56mm，重量1.46Kg，具有轻质、小型化的特点。在波束控制器的控制下实现了 ±60°波束扫描，EIRP多38.2dBW，法向副瓣电平<-11.3dB，具有良好的电性能，波束扫描测试结果如图8所示。
[0028]本发明特别参照优选的实施例来说明和展示，本领域的技术人员应理解，可以在形式上和内容上作出改型而不偏离本发明精神和范围。
【主权项】
1.一种Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，包括，分为多个子阵的天线阵面(I)和瓦片式TR组件(2)构成的有源相相控天线瓦式阵列架构，且每个子阵模块包含N路通道，每个通道有I个独立末级收发芯片，N路通道共用N/L个L通道多功能集成芯片，其特征在于:全部子阵共用一套母板，其中，母板包括，功率分配/合成网络(5)、波束控制器(4)和电源模块(6)，热沉设计在子阵与母板之间，采用绝缘子、SMP-KK-SMP连接器、弹性插针、多芯高低频插座实现高低频互联;每个天线阵面子阵和瓦片式TR组件子阵共用金属腔体，阵面微带片和瓦片式TR组件(2)顶层的垂直互联转换微带片采用焊接式绝缘子连接器连接，通过压接方式直接安装在瓦片式TR组件(2)上，实现与瓦片式TR组件一体化集成设计;发射信号处理终端发出的I路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络(5)分成M路信号，波束控制器(4)根据发射信号处理终端实时提供的相控阵天线的方位角和俯仰角信息，通过波束控制器(4)的FPGA实时计算得到相控阵天线波束指向，相控阵天线波束指向在波束控制器(4)控制下，转换为各阵元需要的相位数据，并经高低频互联多芯高低频插座分别送到瓦片式TR组件子阵模块，并在波束控制器的控制下，将MXN路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描功能。2.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:发射信号处理终端发出的I路RF信号，送到功率分配/合成网络，分成M路后分别送到N通道的TR组件子阵模块，在波束控制器的控制下，通过M个子阵阵面共同实现MXN路信号发射;同理，信号处理终端的接收功能与上述发射功能相反完成天线阵面信号的接收。3.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:有源相控天线瓦式阵列架构的每个子阵模块包含16路通道，16路通道共用2个8通道多功能集成芯片。4.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:发射信号处理终端发出的I路RF信号通过信号接口和射频接口送到功率分配/合成网络(5)分成16路信号，瓦片式TR组件子阵模块在波束控制器(4)的控制下，将16X16路信号送到天线阵面完成信号的发射，实现相控阵天线发射波束同步电控扫描。5.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:采用多组高低频接插件进行分组直插方式，将子阵分别与母板相连，通过母板与外部系统进行信号、供电、以及高频交互。6.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:包含16路通道的每个子阵模块采用16个收发芯片相连2个多通道集成芯片组成子阵，1-16个子阵通过功率分配/合成网络(5)连接信号处理终端，信号处理终端通过与电源模块(6)相连的波束控制器(4)控制多通道集成芯片。7.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:电源模块(6)通过连接器把全部供电提供给波束控制器(4)，波束控制器(4)通过连接器转发给瓦片式TR组件。8.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:采用一体化结构设计的Ka频段瓦式相控阵天线，从上而下分布为:天线阵面(1)、瓦片式TR组件(2)、金属腔体(3)、波束控制器(4)、功率分配/合成网络(5)和电源模块(6)。9.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:瓦片式TR组件(2)和天线阵面(I)之间采用高频绝缘子(7)的方式实现256路高频连接;瓦片式TR组件(2)和波束控制器(4)低频之间采用弹性插针(8)的方式实现320路共16组低频连接;波束控制器(4)和电源模块(6)之间采用J63A系列矩形连接器插座(10)的方式实现2组共130路低频连接;瓦片式TR组件(2)和功率分配/合成网络(5)之间的高频连接通过SMP-KK-SMP系列插头(9)实现16路高频连接。10.如权利要求1所述的Ka频段瓦式结构有源相控阵天线，其特征在于:波束控制器(4)阵列分布有弹性插针(8)，通过弹性插针(8)穿过所述金属腔体(3)内的金属冷板与对应瓦片式TR组件(2)相连;瓦片式TR组件(2)和波束控制器(4)通过螺钉方式从两边分别固定在上述金属冷板上，金属冷板(3)中设有连通液冷接头(14)的液冷流道，液冷接头(14)固联在金属冷板(3)的前后侧面体上，液冷接头(14)通过液冷流道为整个天线提供散热所需的液冷。
【文档编号】H01Q23/00GK105914476SQ201610343067
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】陈军全, 何海丹, 何庆强
【申请人】中国电子科技集团公司第十研究所