一种毫米波TR组件的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于有源微波技术领域，尤其涉及一种毫米波tr组件。

背景技术：

t/r组件通常意义下是指一个无线收发系统中视频与天线之间的部分。t/r组件一端接天线，一端接中频处理单元就构成一个无线收发系统，其功能就是对信号进行放大、移相、衰减。

随着21世纪雷达科学的发展，相控阵雷达的应用越来越广泛，在其中的tr组件通常配备了几千到几万个组成阵列的功能模块，起到了相控阵雷达的核心作用。由于雷达目前应用领域正从地面逐渐向海洋、天空、太空扩展，根据实际应用的要求，结合当前雷达技术的发展情况，为了减轻舰船、飞机和卫星的负载，对tr组件的小型化要求越来越高。但是，目前，我们最常见到的l波段、s波段、x波段、ku波段、ka频段等波段的tr组件难以满足小型化要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种毫米波tr组件，使其结构更加紧凑，空间占用小，满足小型化要求。

本实用新型采用以下技术方案：一种毫米波tr组件，包括一面开口的中空盒体，中空盒体的开口端设置有盖板；

中空盒体和盖板内部形成一密封腔体，密封腔体内设置有一隔板，隔板与盖板平行设置，隔板的两侧分别安装有互相连接的微带板组件和波控板组件；

盖板上设置有微矩形连接器和合口通道波导口，微矩形连接器与波控板组件连接，合口通道波导口与微带板组件连接；

其中，微带板组件具有若干个波导口，若干个波导口用于穿过并伸出中空盒体与外部天线直接连接；微带板组件用于将从外部天线接收到的毫米波信号处理后，经由合口通道波导口输出；微带板组件还用于将从合口通道波导口输入的毫米波信号处理后，经由外部天线发射；波控板组件用于为微带板组件提供工作所需的电压电流及控制信号。

进一步地，微带板组件包括功分器微带板和与其连接的若干个tr单元微带板组件，功分器微带板与合口通道波导口连接，若干个tr单元微带板组件分别与若干个波导口连接。

进一步地，每个tr单元微带板组件均包括与功分器微带板连接的数控衰减器，数控衰减器依次连接数控移相器和第一单刀双掷开关，单刀双掷开关分别连接功率放大单元和低噪声放大单元，功率放大单元和低噪声放大单元均连接至第二单刀双掷开关，第二单刀双掷开关与波导口连接。

进一步地，微带板组件和波控板组件通过排针连接，隔板上设置有用于排针穿过的通孔。

进一步地，每个通孔上均安装有防尘件。

进一步地，中空盒体和盖板之间的连接方式为激光封焊。

进一步地，中空盒体与隔板通过螺钉连接。

进一步地，在中空盒体上与若干个波导口位置对应处均开设有通孔。

本实用新型的有益效果是：本申请实施例通过将tr组件的各部件均集成到中空盒体和盖板形成的密封腔体中，并通过波导口、微矩形连接器和合口通道波导口等与外部设备连接，充分利用了空间，对各组件进行了合理的排布，结构更加紧凑，不仅实现了tr组件小型化，还提升了tr组件的存储运输性，可应作为舰船、飞机和卫星的负载。

【附图说明】

图1为本申请实施例的主视截面图；

图2为本申请实施例的俯视结构示意图；

图3为本申请实施例的仰视结构示意图；

图4为本申请实施例中tr单元微带板组件的原理框图。

其中：1.中空盒体；2.隔板；3.微带板组件；4.波控板组件；5.盖板；6.防尘件；7.微矩形连接器；8.合口通道波导口；9.tr单元微带板组件；10.功分器微带板。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本申请实施例提供了一种毫米波tr组件，如图1所示，包括一端开口的中空盒体1，中空盒体1的开口端设置有盖板5。

中空盒体1和盖板5内部形成一密封腔体，密封腔体内设置有一隔板2，中空盒体1与隔板2通过螺钉连接，螺钉连接简单方便。

隔板2与盖板5平行设置，隔板2的两侧分别安装有互相连接的微带板组件3和波控板组件4，为了方便固定及操作，二者可以通过螺钉与隔板2固定。如图2所示，盖板5上设置有微矩形连接器7和合口通道波导口8，微矩形连接器7也通过螺钉固定在盖板5上，增加强度的同时节省连接件占用的空间。

微矩形连接器7与波控板组件4连接，本实施例中可以选用导线形式连接，可以合理利用空间。微矩形连接器7为控制和供电接口，用于控制信号及电源的输入。合口通道波导口8与微带板组件3连接。合口通道波导口8为射频信号输入输出接口。

通过隔板2的使用，可以将tr组件中的微带板组件3和波控板组件4实现分离，避免二者之间电器元件产生接触相互干扰。

其中，微带板组件3具有若干个波导口，在中空盒体1上与若干个波导口位置对应处均开设有通孔，若干个波导口用于穿过并伸出中空盒体1与外部天线直接连接。在本实施例中，虽然波导口穿过中空盒体1，但是会在其外部设置有密封件(如格兰头等)，以保持密封腔体的密封结构。微带板组件3用于将从外部天线接收到的毫米波信号处理后，经由合口通道波导口8输出；微带板组件3还用于将从合口通道波导口8输入的毫米波信号处理后，经由外部天线发射；波控板组件4用于为微带板组件3提供工作所需的电压电流及控制信号，从而实现相位可控，幅度可控，大功率输出的功能。

本申请实施例通过将tr组件的各部件均集成到中空盒体和盖板形成的密封腔体中，并通过波导口、微矩形连接器和合口通道波导口等与外部设备连接，充分利用了空间，对各组件进行了合理的排布，不仅实现了tr组件小型化，还提升了tr组件的存储运输性，更应用于作为舰船、飞机和卫星的负载。

作为一种可能的实现方式，本实施例中微带板组件3包括功分器微带板10和与其连接的若干个tr单元微带板组件9，功分器微带板10与合口通道波导口8连接，若干个tr单元微带板组件9分别与若干个波导口连接。具体的，本实施例中微矩形连接器7选用j30j-31zkp型号，采用一分十六的功分器微带板10。

在本申请实施例中，如图4所示，每个tr单元微带板组件9均包括与功分器微带板10连接的数控衰减器，数控衰减器依次连接数控移相器和第一单刀双掷开关，单刀双掷开关分别连接功率放大单元和低噪声放大单元，功率放大单元和低噪声放大单元均连接至第二单刀双掷开关，第二单刀双掷开关与波导口连接。

为了实现微带板组件3和波控板组件4之间的数据通信，微带板组件3和波控板组件4通过排针连接，隔板2上设置有用于排针穿过的通孔。这样既方便了二者的通信，也可以安全的将二者隔开，避免互相干扰，且减小了连接件的体积。

在本申请实施例中，由于波导口经常需要与外部天线插接，所以，如图3所示，为了防止起进入灰尘等杂物，对其实行有效保护，在每个通孔上均安装有防尘件6，防尘件6的形式可以根据实际需要选择，如橡胶垫层、泡沫层、塑料层等等。本实施例中防尘件6具体选为膜状，上面有金属纹路，不影响电气性能，且有密封作用，可以通过导电胶进行粘贴。

为了对密封腔体内各个元件的实现更好的保护，避免过早氧化等，中空盒体1和盖板5之间的连接方式为激光封焊，该密封方式效果好，能防水防潮，进而可以增加该tr组件的使用寿命。

本申请实施例中的tr组件，由于均使用的是波导口，并不需要同轴电缆等连接线与其他外部设备连接，所以，可以解决现有tr组件的噪声系数不满足使用的问题。

该实施例中采用毫米波芯片实现，工作频率为ka波段，具备工作频率高、工作带宽、输出功率大等特点，同时其射频通道多且射频接口为波导口，可以直接和天线连接，省去同轴电缆转接，有效降低了系统接收通道的噪声系数，提高了系统发射通道的效率。

该实施例适用于毫米波相控阵系统，实现了毫米波tr组件的高增益、大功率输出、可移相、可衰减等功能；且包含波控板在内，可对波束进行控制；该组件为十六通道tr组件，波导口输出，可以和天线直接通过螺钉进行连接，使用连接方便，整个组件均集成到中空盒体中，结构紧凑，体积小重量轻，可作为舰船、飞机和卫星的负载。