一种高集成度的综合馈电网络转让专利
申请号 : CN201911113596.5
文献号 : CN110867661B
文献日 : 2021-06-25
发明人 : 肖圣兵 , 杨星华 , 夏艳 , 杜晓敏 , 范欢欢 , 孙维佳 , 李武建 , 汪平 , 杨婷婷 , 陈奇海
申请人 : 中国电子科技集团公司第三十八研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于,包括多功能基板、多个TR模块、综合馈电网络腔体与盖板,多个所述TR模块均设置在所述综合馈电网络腔体的外部下端,所述盖板设置在所述综合馈电网络腔体的外部上端,所述多功能基板设置在所述综合馈电网络腔体与所述盖板构成的密闭腔体中,所述多功能基板同时与多个所述TR模块连接,所述多功能基板发送波控码值和工作时序给所述TR模块;
所述综合馈电网络腔体与所述TR模块之间设置有定位螺钉,所述综合馈电网络腔体与所述TR模块通过所述定位螺钉连接,所述综合馈电网络腔体上靠近定位螺钉的螺孔外围设置有凸台,所述TR模块上靠近定位螺钉的螺孔外围对应设置有与所述凸台相匹配的凹槽,所述综合馈电网络腔体与所述TR模块连接时,所述凸台位于所述凹槽的内部,通过所述凸台、所述凹槽实现所述综合馈电网络腔体与所述TR模块之间的定位工作;所述综合馈电网络腔体内部与所述多功能基板上设置有对应的定位通孔,通过所述定位通孔可实现所述综合馈电网络腔体内部与所述多功能基板的定位工作;
所述综合馈电网络腔体上设置有多组导向孔,多组所述导向孔贯穿所述综合馈电网络腔体的底壁设置,所述导向孔是所述TR模块与所述多功能基板之间的连接通道。
2.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述综合馈电网络腔体与所述TR模块之间设置有导电层,所述综合馈电网络腔体与所述TR模块通过所述导电层电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述导向孔的组数与所述TR模块的数量相同,一组所述导向孔包括一个圆形导向孔与一个方形导向孔,所述圆形导向孔为射频通孔,所述方形导向孔为低频通孔。
4.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述TR模块与所述多功能基板之间设置有第一连接器与第二连接器,所述TR模块与所述多功能基板之间的射频信号通过所述第一连接器传输,低频信号和电源信号通过所述第二连接器传输。
5.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述多功能基板通过其同步串口接收上级波控发送的波控码并将波控码按照协议分发至多个所述TR模块,所述多功能基板控制所述TR模块的收发工作时序,并进行电源变换为所述TR模块提供馈电。
6.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述综合馈电网络通过所述TR模块与天线阵面盲配连接,所述综合馈电网络腔体上设置有紧固螺杆与导向销,通过所述导向销在连接时对所述综合馈电网络与天线阵面进行定位,所述综合馈电网络与天线阵面通过所述紧固螺杆连接。
7.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:增大所述多功能基板上的电源接口、调试接口、通讯接口和射频总口连接器的法兰尺寸,并在各 接口连接器的法兰上设置密封垫圈。
8.根据权利要求1所述的一种高集成度的综合馈电网络,其特征在于:所述盖板上设置有多个蘑菇钉,多个所述蘑菇钉设置在所述盖板的上端外表面。
说明书 :
一种高集成度的综合馈电网络
技术领域
背景技术
面作为相控阵雷达核心装备之一,其设计影响着雷达的机动性、可靠性和维修性等诸多方
面。
不断提高,天线阵列的单元间距相应减小,使得整个相控阵雷达阵面可用有效空间尺寸越
来越狭小。特别地,天线阵面内部众多的TR模块、射频模块、电源模块和纵横交错的杂乱电
缆等严重制约着天线阵面向高集成化、小型化和轻量化方向发展。为此,提出一种高集成度
的综合馈电网络。
发明内容
合馈电网络。
部下端,所述盖板设置在所述综合馈电网络腔体的外部上端,所述多功能基板设置在所述
综合馈电网络腔体与所述盖板构成的密闭腔体中,所述多功能基板同时与多个所述TR模块
连接,所述多功能基板提供波控码值和工作时序给所述TR模块;
围设置有凸台,所述TR模块上靠近定位螺钉的螺孔外围对应设置有与所述凸台相匹配的凹
槽,所述综合馈电网络腔体与所述TR模块连接时,所述凸台为所述凹槽的内部。
接通道。
通孔。
电源信号通过所述第二连接器传输。
并实现电源变换为所述TR模块提供馈电。
内层微带板,留出连接器焊接位置。射频总口使用SSMA‑KFHD连接器,射频分口使用SMP‑JHD
连接器。
与天线阵面进行定位,所述综合馈电网络与天线阵面通过所述紧固螺杆连接。
体及多功能基板上连接器能保持紧密连接。
有TR模块通道几乎同时与天线阵面脱离,避免损坏盲配接口。
报;
附图说明
口;29、通讯接口;3、综合馈电网络腔体;31、射频通孔;32、低频通孔;33、紧固螺杆;34、导向
销;35、凸台;4、盖板;41、蘑菇钉。
具体实施方式
例。
有TR模块1均固定在综合馈电网络腔体3外侧下方,多功能基板2安装在综合馈电网络腔体3
内部,盖板4通过十字螺栓固定在综合馈电网络腔体3上方;综合馈电网络腔体3为整个综合
馈电网络提供结构支撑;综合馈电网络腔体3与盖板4为多功能基板2构成密闭工作环境,具
备防水、防尘和防盐雾功能。
插损,低频控制信号和电源信号无短路、断路。本实施例中采用间接定位法方案:借助综合
馈电网络腔体3,首先将多功能基板2精确定位在综合馈电网络腔体3内,再将TR模块1精确
定位在综合馈电网络腔体3外。即确定了多功能基板2与TR模块1相对位置。
多功能基板2在综合馈电网络腔体3内部定位,之后使用固定螺钉把多功能基板2固定在综
合馈电网络腔体3内部,再把定位销取出,更换成固定螺钉。在多功能基板2和综合馈电网络
腔体3之间需要增加导热衬垫,有利于大功率器件(电源模块23和FPGA22等)热量能快速导
出。
个TR模块1紧固在综合馈电网络腔体3外侧,同时实现综合馈电网络腔体3与TR模块1的精确
定位。由于TR模块1和综合馈电网络腔体3在机加工时都存在公差,需要在综合馈电网络腔
体3与TR模块1之间嵌入两层铟箔,实现可靠电性接触。铟箔不仅具有更好的导热导电性能,
相对柔软的质地易于产生合适的形变量,填充TR模块1和综合馈电网络腔体3之间的缝隙,
实际装配时,由机加公差决定嵌入几层铟箔。
弹性连接器24进行限位,多功能基板2通过21芯弹性连接器24为TR模块1提供低频控制信号
(波控码值和收发工作时序)以及+8V、+5V和‑5V等电源信号,为低频通孔32。SMA‑KK连接器
和21芯弹性连接器24需要特别定制,长度必须满足TR模块1与多功能基板2之间间距要求,
太短可能导致接触不良,太长导致压力增大,超出TR模块1和多功能基板2的应力范围。在本
实施例中,第一连接器为SMA‑KK连接器,第二连接器为21芯弹性连接器24。
提高雷达工作重频。编写FPGA22逻辑固件程序,完成参数接收、参数解码、码值分发、占空比
保护、收发工作时序产生、温度采集和状态监控等功能。
值,+8V、模拟+5V和‑5V为TR模块1所需电源。LDO电源模块用于将数字+5V转换成3.3V、2.5V、
1.5V、1.2V和1.0V等FPGA22及外围电路所需电压值。
功能。
证网络的带宽、损耗、隔离度、驻波等性能。多功能基板2在上层印制板射频总口25处和下层
印制板射频分口21处,分别开槽,露出内层微带板,留出连接器焊接位置;射频总口25使用
SSMA‑KFHD连接器,射频分口21使用SMP‑JHD连接器。
络能精确定位于天线阵面。定位后,使用四个紧固螺杆33将综合馈电网络固定在天线阵面
上。
面空间很难操作,另一方面,有可能损坏综合馈电网络。
过程中,所有TR模块1通道几乎同时与天线阵面脱离,避免损坏盲配接口。
试时序输出功能。
法兰尺寸,并配备密封垫圈。这样,在紧固螺杆33的作用下,盖板4与综合馈电网络腔体3及
多功能基板2上连接器能保持紧密连接。
8个本实例综合馈电网络的天线阵面可以布局成4行64列,共256个通道;也可以布局成8行
32列,共256个通道。另外,综合馈电网络积木式布局在天线阵面上,更加有利于故障隔离和
定位,仅需要更换有故障的综合馈电网络,大大提高雷达维修性。积木式布局是体现在多个
综合馈电网络与天线阵面的连接方式上。
间,提高了系统可靠性;各功能单元之间的盲配连接,最大化地形成无电缆阵面,减小了天
线阵面的体积与重量,满足各类载荷平台对雷达高集成度、轻量化要求;天线阵面内部有序
排列的综合馈电网络符合以LRU(现场可更换单元)为核心理念的现代雷达维修设计准则,
维修性得到极大的提升;综合馈电网络集多种功能于一体:TR模块射频信号的功分/合成,
多种直流电压转换及馈电保障,TR模块内部移相、幅度和收发模式控制,阵面状态监控及故
障信息上报;5、综合馈电网络形成标准模块,天线阵面单元数增减灵活,有利于天线阵面的
二维扩充,适用多种布局方案,避免低效重复设计,值得被推广使用。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。