CN110138408A - 瓦片式t/r组件及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于射频微波组件技术领域，提供了一种瓦片式T/R组件及其设计方法，包括：金属盒体，上侧面开设有第一凹槽，N*N个用于放置射频插接件的通道分布设置在第一凹槽周围；N*N个通道构成对称分布的M个区域，任一区域与不同方向上相邻的两个区域的间距不同，各个区域内的通道布局相同，横向通道间距与纵向通道间距不同；上盖板与第一凹槽形状一致，用于盖设在第一凹槽上；金属盒体下侧面开设有与N*N个通道的位置对应的多个第二凹槽；多个下盖板与第二凹槽形状一致，用于盖设在第二凹槽上。瓦片式T/R组件可以提高瓦片式T/R组件的空间利用效率，实现瓦片式T/R组件为一个金属盒体的厚度。
Description
技术领域
本发明属于射频微波组件技术领域，尤其涉及一种瓦片式T/R组件及其设计方法。
背景技术
瓦片式(Transmitter and Receiver,T/R)组件是针对传统T/R组件而言，共形天线或蒙皮天线要求T/R组件具有纵向传输、小尺寸、超薄结构，因此可形象地称之为瓦片式结构。
传统瓦片式T/R组件的传输通道为n×n，一般采用等间距排布，即每个通道间的x和y方向距离都相等，目的是使各通道信号传输长度一致，保持各通道输出信号幅度和相位的一致性。这种传输通道等间距排布的设计有一定的局限性，因为T/R组件上的金属接插件体积较大，纵向深度较大，因此需要占用较多的空间。尤其是通道对称分布后，使接插件所在腔体面无法进行电路布局，只能作为一个接插件转接腔体，在其后面再对接电路腔体以实现电路设计。这使传统瓦片式T/R组件的厚度较大，一般在20mm左右。这对于雷达整机系统向小型化和超薄化方向发展带来了很大的制约。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种瓦片式T/R组件及其设计方法，以解决现有技术中由于传输通道等间距排布的T/R组件内部空间利用率低，导致的T/R组件体积大、厚度较大的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种瓦片式T/R组件，包括：
金属盒体，上侧面开设有第一凹槽，N*N个用于放置射频插接件的通道分布设置在所述第一凹槽周围；其中，所述N*N个通道构成对称分布的M个区域，任一区域与不同方向上相邻的两个区域的间距不同，各个区域内的通道布局相同，且横向通道间距与纵向通道间距不同；所述N为正偶数，所述M大于0；
上盖板，与所述第一凹槽形状一致，用于盖设在所述第一凹槽上；
所述金属盒体下侧面开设有多个第二凹槽，所述多个第二凹槽与所述N*N个通道的位置对应；
多个下盖板，与所述第二凹槽形状一致，用于盖设在所述第二凹槽上。
在一实施例中，所述瓦片式T/R组件还包括：
第一PCB板，设置在所述第一凹槽槽底；
多个第二PCB板，分别设置在各个第二凹槽槽底；
其中，所述第一PCB板与各个所述第二PCB板电连接。
在一实施例中，所述瓦片式T/R组件还包括：
多个多通道TR芯片，均设置在所述第一PCB板上，且与所述第一PCB板电连接；
多个多功能芯片，分别设置在各个所述第二PCB板上，且与各个所述第二PCB板电连接；
其中，位于同一区域中的多通道TR芯片和多功能芯片之间相互电连接。
在一实施例中，所述瓦片式T/R组件还包括：多个射频插接件，设置在各个通道中，且与位于对应的第二凹槽中的多功能芯片电连接。
在一实施例中，所述瓦片式T/R组件还包括：所述金属盒体的下侧面设置有低频接插件插口。
在一实施例中，所述瓦片式T/R组件还包括：所述第一PCB板和各个所述第二PCB板通过键合方式实现电连接。
在一实施例中，各个所述多通道TR芯片分别与所述第一PCB板通过键合方式实现电连接；
各个所述多功能芯片分别与对应的所述第二PCB板通过键合方式实现电连接。
在一实施例中，设置在通道中的射频插接件，采用焊接技术进行气密性封装。
在一实施例中，各个所述射频插接件与对应位置第二PCB板通过键合方式连接。
在一实施例中，对设有所述上盖板和所述下盖板的金属盒体采用焊接技术进行气密封装。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述瓦片式T/R组件，通过设置金属盒体上的通道位置以及通道构成的区域，可以提高瓦片式T/R组件的空间利用效率，在金属盒体的上侧面和下侧面的凹槽内进行腔体设计，进行电路布局，然后上盖板盖设在金属盒体的上侧面的第一凹槽上，多个下盖板盖设在金属盒体的下侧面的第二凹槽上，可以实现瓦片式T/R组件为一个金属盒体的厚度，使得金属盒体的厚度较现有技术中TR组件的厚度小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的瓦片式T/R组件的示意图；
图2是本发明实施例提供的金属盒体的通道设置以及区域划分的示意图；
图3是本发明另一实施例提供的瓦片式T/R组件的示意图；
图4是本发明实施例提供的瓦片式T/R组件的内部装配示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的瓦片式T/R组件的示意图，详述如下。
所述瓦片式T/R组件，可以包括：金属盒体101、第一凹槽102、上盖板103、第二凹槽104以及下盖板105；
金属盒体101，上侧面开设有第一凹槽102，N*N个用于放置射频插接件的通道分布设置在所述第一凹槽周围；其中，所述N*N个通道构成对称分布的M个区域，任一区域与不同方向上相邻的两个区域的间距不同，各个区域内的通道布局相同，且横向通道间距与纵向通道间距不同；所述N为正偶数，所述M大于0；
上盖板103，与所述第一凹槽形状一致，用于盖设在所述第一凹槽上；
所述金属盒体下侧面开设有多个第二凹槽104，虚线所示为第二凹槽，所述多个第二凹槽与所述N*N个通道的位置对应；
多个下盖板105，与所述第二凹槽形状一致，用于盖设在所述第二凹槽上。
如图2所示，瓦片式T/R组件的通道为4×4个，即共16个通道，把16个通道分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四个区域，用虚线框表示四个区域，四个区域对称分布。区域Ⅰ的两相临区域分别为区域Ⅱ以及区域Ⅳ，区域Ⅰ与区域Ⅱ的间距为a，区域Ⅰ与区域Ⅳ的间距为b，a≠b。区域Ⅱ的两相临区域分别为区域Ⅰ以及区域Ⅲ，区域Ⅱ与区域Ⅰ的间距为a，区域Ⅱ与区域Ⅲ的间距为b，a≠b。区域Ⅲ的两相临区域分别为区域Ⅱ以及区域Ⅳ，区域Ⅲ与区域Ⅱ的间距为b，区域Ⅲ与区域Ⅳ的间距为a，a≠b。区域Ⅳ的两相临区域分别为区域Ⅰ以及区域Ⅲ，区域Ⅳ与区域Ⅰ的间距为b，区域Ⅳ与区域Ⅲ的间距为a，a≠b。其中，a和b的长度可以根据设计需要制定。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域的通道布局相同，通道间横向通道间距为x1,纵向通道间距不同y1，x1≠y1。合理设计规划x1和y1的长度，这样可以提高组件空间利用效率。
上述瓦片式T/R组件，通过设置金属盒体上的通道位置以及通道构成的区域，可以提高瓦片式T/R组件的空间利用效率，在金属盒体的上侧面和下侧面的凹槽内进行腔体设计，进行电路布局，然后上盖板盖设在金属盒体的上侧面的第一凹槽上，多个下盖板盖设在金属盒体的下侧面的第二凹槽上，可以实现瓦片式T/R组件为一个金属盒体的厚度，使得金属盒体的厚度较现有技术中TR组件的厚度小。
可选的，如图3所示，所述瓦片式T/R组件还可以包括：第一PCB板106和第二PCB板107。
第一PCB板106，设置在所述第一凹槽102槽底。可选的，所述第一PCB板106与所述第一凹槽102的形状一致。如图4所示的瓦片式T/R组件的内部装配示意图，第一PCB板106设置于金属盒体101的通道之间，即第一PCB板106设置于金属盒体101的第一凹槽槽底。
多个第二PCB板107，分别设置在各个第二凹槽104槽底。可选的，所述第二PCB板107与所述第二凹槽104的形状一致。如图4所示的瓦片式T/R组件的内部装配示意图，各个第二PCB板107分别设置于金属盒体101各个第二凹槽104槽底。可选的，金属盒体101的各个第二凹槽104槽底对应金属盒体101上侧面的通道部分，金属盒体101的第一凹槽对应金属盒体101的下侧面的金属盒体实体部分。
其中，所述第一PCB板106与各个所述第二PCB板107电连接。可选的，
可选的，所述第一PCB板106和各个所述第二PCB板107可以通过键合方式实现电连接，可选的，所述第一PCB板106和各个所述第二PCB板107可以通过键合金丝连接，以实现上下腔PCB板的连通。
可选的，如图3所示，所述瓦片式T/R组件还可以包括：多个多通道T/R芯片108以及多个多功能芯片109。
多个多通道TR芯片108，均设置在所述第一PCB板106上，且与所述第一PCB板106电连接。
可选的，各个所述多通道TR芯片108分别与所述第一PCB板106通过键合方式实现电连接。
多个多功能芯片109，分别设置在各个所述第二PCB板107上，且与各个所述第二PCB板107电连接。
可选的，各个多功能芯片109分别与对应的所述第二PCB板107通过键合方式实现电连接。可选的，各个多通道TR芯片109分别与对应的所述第二PCB板107通过键合金丝连接，以实现各个多通道TR芯片109与对应的所述第二PCB板107的连通。
其中，位于同一区域中的多通道TR芯片108和多功能芯片109之间相互电连接。
可选的，如图3所示，所述瓦片式T/R组件还可以包括：多个射频插接件110。
所述多个射频插接件110，设置在各个通道中，且与位于对应的第二凹槽104中的多功能芯片109电连接。
可选的，设置在各个通道中的所述多个射频插接件110，可以采用焊接技术进行气密性封装。射频接插件可以用于传输射频信号。
可选的，各个所述射频接插件110通过键合方式分别与对应的所述第二PCB板107连接，可选的，各个所述射频接插件110通过键合金丝分别与对应的所述第二PCB板107连接，以实现所述射频接插件110与所述第二PCB板107的连通。
可选的，如图3所示，所述瓦片式T/R组件还可以包括：低频接插件插口111。
所述金属盒体101的下侧面设置有低频接插件插口111，所述低频接插件插口111与瓦片式T/R组件中的芯片电路连接，此芯片电路用于给瓦片式T/R组件供电和瓦片式T/R组件功能控制。
可选的，如图3所示，所述上盖板103设置于所述金属盒体101的第一凹槽102内、所述多通道TR芯片108上面，并与所述第一PCB板106平行。第一PCB板106、所述上盖板103以及第一凹槽102的形状一样，可以完全设置于金属盒体101的第一凹槽102内，不增加金属盒体的厚度，从而可以使得瓦片式T/R组件的厚度减小。
所述下盖板105设置于所述金属盒体101的第二凹槽104内、所述多功能芯片109下面，并与所述第二PCB板107平行。可选的，第二PCB板107、所述下盖板以及第二凹槽104形状一样，可以完全设置于金属盒体101的第二凹槽104内，不增加金属盒体外盒的厚度，从而可以使得瓦片式T/R组件的厚度减小。
可选的，对金属盒体的第一凹槽和第二凹槽内分别进行电路布局后，安装上盖板和下盖板，最后对设有所述上盖板和所述下盖板的金属盒体采用焊接技术进行气密封装，保持气密性。可选的，可以采用激光封焊技术来实现金属盒体的气密性。
上述瓦片式T/R组件，通过设置金属盒体上的通道位置以及通道构成的区域，可以提高瓦片式T/R组件的空间利用效率。在金属盒体的上侧面和下侧面的凹槽内进行腔体设计，并在腔体内进行电路布局，可以仅使用一个金属盒体结构实现瓦片式T/R组件的功能，同时可以实现金属盒体的一体化气密封装，实现瓦片式T/R组件仅为一个金属盒体的厚度，使得金属盒体的厚度较现有技术中TR组件的厚度小，尺寸小，超薄化、高集成且具有较强的可生产性。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种瓦片式T/R组件，其特征在于，包括：
金属盒体，上侧面开设有第一凹槽，N*N个用于放置射频插接件的通道分布设置在所述第一凹槽周围；其中，所述N*N个通道构成对称分布的M个区域，任一区域与不同方向上相邻的两个区域的间距不同，各个区域内的通道布局相同，且横向通道间距与纵向通道间距不同；所述N为正偶数，所述M大于0；
上盖板，与所述第一凹槽形状一致，用于盖设在所述第一凹槽上；
所述金属盒体下侧面开设有多个第二凹槽，所述多个第二凹槽与所述N*N个通道的位置对应；
多个下盖板，与所述第二凹槽形状一致，用于盖设在所述第二凹槽上。
2.如权利要求1所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，还包括：
第一PCB板，设置在所述第一凹槽槽底；
多个第二PCB板，分别设置在各个第二凹槽槽底；
其中，所述第一PCB板与各个所述第二PCB板电连接。
3.如权利要求2所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，还包括：
多个多通道TR芯片，均设置在所述第一PCB板上，且与所述第一PCB板电连接；
多个多功能芯片，分别设置在各个所述第二PCB板上，且与各个所述第二PCB板电连接；
其中，位于同一区域中的多通道TR芯片和多功能芯片之间相互电连接。
4.如权利要求3所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，还包括：
多个射频插接件，设置在各个通道中，且与位于对应的第二凹槽中的多功能芯片电连接。
5.如权利要求2所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，所述金属盒体的下侧面设置有低频接插件插口。
6.如权利要求2所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，
所述第一PCB板和各个所述第二PCB板通过键合方式实现电连接。
7.如权利要求3所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，
各个所述多通道TR芯片分别与所述第一PCB板通过键合方式实现电连接；
各个所述多功能芯片分别与对应的所述第二PCB板通过键合方式实现电连接。
8.如权利要求4所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，
设置在通道中的射频插接件，采用焊接技术进行气密性封装。
9.如权利要求4所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，
各个所述射频插接件与对应位置第二PCB板通过键合方式连接。
10.如权利要求1-9中任一项所述的瓦片式T/R组件，其特征在于，对设有所述上盖板和所述下盖板的金属盒体采用焊接技术进行气密封装。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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