一种共烧陶瓷相控阵天线的制作方法

本发明涉及相控阵天线，尤其是一种共烧陶瓷相控阵天线。

背景技术：

1、近年来，相控阵天线以其具有大空域波束扫描、波束捷变、大功率空间合成等优点得到了广泛的应用，伴随着5g通信技术和卫星通信技术的快速发展，通信系统对相控阵天线低成本、小型化、轻量化的需求日益迫切。

2、但受限于电路板材料特性，现有相控阵天线散热能力很差，导致功率芯片温度过热，对使用安全造成极大威胁，也严重制约相控阵天线性能提升。因此，提高相控阵天线散热能力，增强相控阵天线辐射性能，是实现相控阵天线轻量化、小型化的关键。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本公开提供了一种共烧陶瓷相控阵天线，用以解决现有相控阵天线散热能力差、辐射性能弱的问题，从而满足相控阵天线的小型化、集成化、轻量化同时保证其具有良好的可靠性。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种共烧陶瓷相控阵天线，包括：低温共烧陶瓷基板，辐射天线阵列，射频馈电网络，高温共烧陶瓷基板，控制及供电网络，射频接口，器件级tr组件；其中，

3、射频接口焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面；

4、控制及供电网络位于高温共烧陶瓷基板之中；

5、器件级tr组件焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面；

6、高温共烧陶瓷基板的上表面与低温共烧陶瓷基板的下表面通过焊接形成混合堆叠式陶瓷基板；

7、射频馈电网络位于低温共烧陶瓷基板之中；

8、辐射天线阵列位于低温共烧陶瓷基板的上表面。

9、在一个实施方式中，低温共烧陶瓷基板与高温共烧陶瓷基板均为多层陶瓷结构；

10、高温共烧陶瓷基板的上表面与低温共烧陶瓷基板的下表面通过焊接形成混合堆叠式陶瓷基板包括：高温共烧陶瓷基板的上表面与低温共烧陶瓷基板的下表面通过金属焊球a焊接形成混合堆叠式陶瓷基板；

11、器件级tr组件焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面包括：器件级tr组件通过金属焊球b焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面。

12、在一个实施方式中，控制及供电网络由多层金属电路组成，各层金属电路间通过高温共烧陶瓷基板内部的金属柱进行电气连接。

13、在一个实施方式中，射频馈电网络由多层金属电路和电阻元件组成。

14、在一个实施方式中，辐射天线阵列由多个相同的金属电路均匀排列组成。

15、在一个实施方式中，相控阵天线还包括安装结构，安装结构焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面；器件级tr组件位于安装结构之中，且与安装结构之间设有弹性绝缘导热垫。

16、在一个实施方式中，射频接口一端连接高温共烧陶瓷基板中的金属柱，另一端穿透安装结构；所述相控阵天线还包括控制供电连接器，控制供电连接器一端与位于高温共烧陶瓷基板之中的控制及供电网络连接，另一端穿透安装结构。

17、在一个实施方式中，安装结构、射频接口与控制供电连接器为可伐合金材料制成。

18、根据本发明的第二方面，提供了一种应用于共烧陶瓷相控阵天线的方法，所述方法包括：

19、相控阵天线在工作时，微波信号进入射频接口，通过高温共烧陶瓷基板中的金属柱进入低温共烧陶瓷基板中的射频馈电网络中；由射频馈电网络进行功率分配后，通过高温共烧陶瓷基板中的金属柱进入器件级tr组件的集合口；由器件级tr组件对信号进行放大、移相后再经高温共烧陶瓷基板中的金属柱馈入辐射天线阵列，最终形成空间辐射。

20、本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

21、以低温共烧陶瓷与高温共烧陶瓷相结合的结构，配合可伐合金材料部件，减少整体结构内应力，提高相控阵天线散热能力，增强相控阵天线辐射性能，在实现相控阵天线的小型化、集成化、轻量化的同时保证其具有良好的可靠性。

22、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种共烧陶瓷相控阵天线，其特征在于，包括：低温共烧陶瓷基板(1)，辐射天线阵列(2)，射频馈电网络(3)，高温共烧陶瓷基板(4)，控制及供电网络(5)，射频接口(7)，器件级tr组件(11)；其中，

2.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述高温共烧陶瓷基板(4)与所述低温共烧陶瓷基板(1)，均为多层陶瓷结构；

3.根据权利要求2所述的相控阵天线，其特征在于，所述控制及供电网络(5)由多层金属电路组成，各层金属电路间通过所述高温共烧陶瓷基板(4)内部的金属柱进行电气连接。

4.根据权利要求3所述的相控阵天线，其特征在于，所述射频馈电网络(3)由多层金属电路和电阻元件组成。

5.根据权利要求4所述的相控阵天线，其特征在于，所述辐射天线阵列(2)由多个相同的金属电路均匀排列组成。

6.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线还包括安装结构(6)，所述安装结构(6)焊接在所述高温共烧陶瓷基板(4)的下表面；

7.根据权利要求6所述的相控阵天线，其特征在于，所述射频接口(7)一端连接所述高温共烧陶瓷基板(4)中的金属柱，另一端穿透所述安装结构(6)；

8.根据权利要求7所述的相控阵天线，其特征在于，所述安装结构(6)、所述射频接口(7)与所述控制供电连接器(8)为可伐合金材料制成。

9.一种应用于权利要求1-8中任一项所述的共烧陶瓷相控阵天线的工作方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本公开的实施例提供了一种共烧陶瓷相控阵天线，包括：低温共烧陶瓷基板，辐射天线阵列，射频馈电网络，高温共烧陶瓷基板，控制及供电网络，射频接口，器件级TR组件；其中，射频接口焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面；控制及供电网络位于高温共烧陶瓷基板之中；器件级TR组件焊接在高温共烧陶瓷基板的下表面；高温共烧陶瓷基板的上表面与低温共烧陶瓷基板的下表面通过焊接形成混合堆叠式陶瓷基板；射频馈电网络位于低温共烧陶瓷基板之中；辐射天线阵列位于低温共烧陶瓷基板的上表面。以此方式，可以减少整体结构内应力，提高相控阵天线散热能力，增强相控阵天线辐射性能，实现相控阵天线的小型化、集成化、轻量化，同时保证其具有良好的可靠性。

技术研发人员：时亮,刘涓,杨岱旭,辛心,董兴超,薛显谋,王朝
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13