CN107643510A - 一种三明治结构雷达综合信号转接板 - Google Patents

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胡龙飞
李丽娴
白璐
王洪
车佳
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Abstract

本发明公开了一种三明治结构雷达综合信号转接板，包括射频背板、基板和低频背板，射频背板、基板和低频背板间用定位销螺钉装配定位，射频背板和低频背板分别用螺钉固定在基板上。射频背板和低频背板均由印制板层压而成，与转接板对接的设备采用盲插连接器连接。综合信号转接板可以实现雷达射频、控制与供电信号的空间转接，其中射频背板用于提供T/R组件和天线单元间射频信号空间转接，低频背板用于提供控制及供电信号空间转接。本发明的转接板节省了大量电缆，同时使雷达设备布局规整合理，极大方便设备安装、维护与维修。

Description

一种三明治结构雷达综合信号转接板
技术领域
本发明涉及雷达馈电网络设计，尤其涉及一种三明治结构雷达综合信号转接板。
背景技术
射频、控制、供电是雷达系统中三大主要信号，由于结构布局限制，各设备间馈电口位置无法做到一致，简单做法是用电缆实现连接，这种方式存在诸多弊端，如电缆交织穿插，接线过程复杂、对空间尺寸需求大、电缆故障排除困难等。随着电子及工艺技术发展，多层印制电路技术在信号网络传输上得到了大量应用，利用印制板可以实现多路信号在不同设备馈电口之间进行传输。
发明内容
为了解决雷达设备多路信号的空间转接问题，本发明提出一种三明治结构雷达综合信号转接板。
本发明采用的技术方案是：
一种三明治结构雷达综合信号转接板，包括射频背板、基板和低频背板，所述射频背板、基板和低频背板用定位销螺钉装配定位，所述射频背板和所述低频背板分别用螺钉固定在基板上；
所述射频背板由印制板层压而成，带状传输线设置在层压中心面，所述带状传输线具有相同的电长度，所述射频背板的一侧设有盲插连接器，用于与天线单元盲插连接，所述射频背板的另一侧设有射频连接器，所述射频连接器贯穿所述基板和所述低频背板与T/R组件连接，所述射频背板用于提供所述T/R组件和所述天线单元间射频信号空间转接；
所述低频背板由印制板层压而成，所述低频背板用于提供控制及供电信号空间转接，所述低频背板上设有阵面电源输出口、组件控制及供电输入口和控制输入总口，所述阵面电源输出口与阵面电源连接，所述组件控制及供电输入口与所述T/R组件连接，所述控制输入总口与波控机通过电缆连接，所述阵面电源的输出电压经由所述低频背板到达所述T/R组件，所述波控机的输入控制信号经由所述低频背板到达所述T/R组件；所述阵面电源输出口和所述组件控制及供电输入口均采用盲插连接器。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述定位销螺钉包括同轴依次设置的第一圆柱、第二圆柱和头部，所述第一圆柱依次贯穿所述射频背板、基板和低频背板，用于转接板的装配定位；所述第二圆柱用于转接板在雷达舱壁上的安装定位。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述基板的材质为铝合金，所述铝合金基板上设有减重槽。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述射频背板的两侧面保留覆铜层。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述射频背板的四周采用包金工艺。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述射频背板、所述低频背板分别由2层、6层印制板层压而成。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，转接板的厚度为12mm。
作为本发明的一种三明治结构雷达综合信号转接板的改进，所述阵面电源输出口和所述组件控制及供电输入口采用27芯连接器，所述控制输入总口采用51芯连接器。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
本发明的转接板可以节省大量电缆，实现雷达设备间射频、控制及供电信号的空间转接，雷达设备与转接板均采用盲插连接器，设备安装方便，维修快捷；
本发明的转接板将射频背板和低频背板物理隔离，实现方式简单、可靠，能避免多路信号全部采用层压工艺带来的技术风险大、成本高问题；
以本发明提供的转接板作为载体，转接板及其两端设备组成基本单元，可以实现雷达的快速扩充。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种三明治结构雷达综合信号转接板的分解图；
图2为本发明一实施例的一种三明治结构雷达综合信号转接板的安装示意图；
图3为本发明一实施例的射频背板的天线单元连接面示意图；
图4为本发明一实施例的射频背板的T/R组件连接面示意图；
图5为本发明一实施例的低频背板示意图。
图中，1-天线单元；2-雷达舱壁；3-综合信号转接板；4-T/R组件；5-阵面电源；6-射频背板；7-基板；8-低频背板；9-定位销螺钉；10-螺钉；11-穿墙过孔；12-控制输入总口；13-组件控制及供电输入口；14-阵面电源输出口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。
请综合参照图1至图5，一种三明治结构雷达综合信号转接板，包括射频背板6、基板7和低频背板8，射频背板6、基板7和低频背板8间通过定位销螺钉9装配定位，射频背板6和低频背板8分别用螺钉10固定在基板7上。射频背板6和低频背板8通过基板7物理上隔开，结构简单，技术风险小，实现成本低，该三明治结构能够有效避免各种信号间的串扰，提高使用可靠性。
本实施例中，射频背板6由印制板层压而成，带状传输线设置在层压中心面，带状传输线具有相同的电长度，以保证T/R组件4到天线单元1间信号幅相一致。射频背板6的一侧设有盲插连接器，用于与天线单元1盲插连接，射频背板6的另一侧设有射频连接器，射频连接器贯穿基板7和低频背板8与T/R组件4连接，射频背板6用于提供T/R组件4和天线单元1间射频信号空间转接。
本实施例中，低频背板8由印制板层压而成，低频背板8用于提供控制及供电信号空间转接，低频背板8上设有阵面电源输出口14、组件控制及供电输入口13和控制输入总口12，阵面电源输出口14与阵面电源5连接，组件控制及供电输入口13与T/R组件4连接，控制输入总口12与波控机连接，阵面电源5的48V输出电压经由低频背板8到达T/R组件4，波控机的输入控制信号经由低频背板8到达T/R组件4；阵面电源输出口14和组件控制及供电输入口13均为盲插连接器。
本实施例中，射频背板6和低频背板8采用盲插连接器的连接形式，不仅可以节省大量电缆、减少对空间尺寸的需求，而且还具有防插错功能。
在本发明的一个实施例中，定位销螺钉9包括同轴依次设置的第一圆柱、第二圆柱和头部，第一圆柱依次贯穿射频背板6、基板7和低频背板8，用于综合信号转接板3的自身装配定位；第二圆柱用于综合信号转接板3在雷达舱壁2上的安装定位。
在本发明的一个实施例中，基板7的材质为铝合金，质量轻、比强度高，基板7以及低频背板8上对应射频连接器的位置上均开有穿墙过孔11，基板7的两面开设有减重槽。
在本发明的一个实施例中，射频背板6的两侧面保留覆铜层，用于接地和屏蔽。这种设计使得带状传输线具有较低的插入损耗和较强的抗干扰能力。
在本发明的一个实施例中，射频背板6的四周采用包金工艺，具有很好的电磁信号屏蔽功能。
在本发明的一个实施例中，射频背板6、低频背板8分别由2层、6层印制板层压而成。
在本发明的一个实施例中，综合信号转接板3的厚度为12mm，减少了对空间尺寸的需求。
在本发明的一个实施例中，阵面电源输出口14和组件控制及供电输入口13均为27芯连接器，控制输入总口12为51芯连接器。
上述任意实施例的组合，使得本发明可以具有如下技术效果：
综合信号转接板3采用三明治结构，射频背板6与低频背板8物理隔开，分别用螺钉10固定在铝合金基板上，整体刚性好；定位销螺钉9既满足了板间装配定位的需要，又为综合信号转接板3在雷达上安装提供定位；
射频背板6和低频背板8分别采用印制板层压工艺制得，信号传输线设置在印制板内部，具有较强的抗干扰能力；
综合信号转接板3上的连接器采用盲插形式，且T/R组件4输入控制、供电信号共用27芯连接器，综合信号转接板3集成度高；
为减轻结构重量，对铝合金基板进行减重设计，基板7以及低频背板8上对应射频连接器位置均开设穿墙过孔11；按此方式设计的综合信号转接板厚12mm(不含盲插连接器)，大大节省了设备信号连接空间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：包括射频背板、基板和低频背板，所述射频背板、基板和低频背板用定位销螺钉装配定位，所述射频背板和所述低频背板分别用螺钉固定在基板上；
所述射频背板由印制板层压而成，带状传输线设置在层压中心面，所述带状传输线具有相同的电长度，所述射频背板的一侧设有盲插连接器，用于与天线单元盲插连接，所述射频背板的另一侧设有射频连接器，所述射频连接器贯穿所述基板和所述低频背板与T/R组件连接，所述射频背板用于提供所述T/R组件和所述天线单元间射频信号空间转接；
所述低频背板由印制板层压而成，所述低频背板用于提供控制及供电信号空间转接，所述低频背板上设有阵面电源输出口、组件控制及供电输入口和控制输入总口，所述阵面电源输出口与阵面电源连接，所述组件控制及供电输入口与所述T/R组件连接，所述控制输入总口与波控机连接，所述阵面电源的输出电压经由所述低频背板到达所述T/R组件，所述波控机的输入控制信号经由所述低频背板到达所述T/R组件；所述阵面电源输出口和所述组件控制及供电输入口均采用盲插连接器。
2.如权利要求1所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述定位销螺钉包括同轴依次设置的第一圆柱、第二圆柱和头部，所述第一圆柱依次贯穿所述射频背板、基板和低频背板，用于转接板的装配定位；所述第二圆柱用于转接板在雷达舱壁上的安装定位。
3.如权利要求1所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述基板为铝合金基板，所述铝合金基板上设有减重槽。
4.如权利要求1所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述射频背板的两侧面保留覆铜层。
5.如权利要求4所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述射频背板的四周采用包金工艺。
6.如权利要求1所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述射频背板、所述低频背板分别由2层、6层印制板层压而成。
7.如权利要求6所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述射频背板、所述基板和所述低频背板的组合厚度为12mm。
8.如权利要求1所述的三明治结构雷达综合信号转接板，其特征在于：所述阵面电源输出口和所述组件控制及供电输入口采用27芯连接器，所述控制信号输入总口采用51芯连接器。
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