CN112582818A - 一种低频连接器和ka频段相控阵天线 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种低频连接器和KA频段相控阵天线，涉及相控阵天线技术领域，包括相互插接的插头和插座，插头用于设置在波控板上，插座用于设置在子阵上，通过插头和插座对插，使波控板和子阵电连接。在波控板上设置插头，在子阵上设置插座，将插头和插座对插，能够导通波控板和子阵，实现阵与波控板之间供电与控制信号的盲插互联。这种通过插接的形式导通子阵和波控板，实现方式简单，使得结构简单，不占用过多的空间，适合于空间狭小的KA频段相控阵天线。并且，通过一个低频连接器，即可实现子阵和波控板之间的供电及控制信号的互联传输，提高了结构精度，避免了现有技术中，采用多个连接器分别表贴焊接时造成的累积误差。

Description

一种低频连接器和KA频段相控阵天线

技术领域

本申请涉及相控阵天线技术领域，具体涉及一种低频连接器和KA频段相控阵天线。

背景技术

在KA频段相控阵天线中，通常子阵作为一种标准化模块，天线的阵面一般用不同数量的子阵按照一定的形状进行拼装组合成大规模的天线阵面。KA频段相控阵天线中子阵需要与波控板之间互联以实现供电和信号控制。

KA频段相控阵天线可拼子阵背面空间非常狭小，单元间距很小的KA频段的子阵，受限于空间(芯片之间间隙5毫米以下)，通常无法选用现有连接器，因为现有连接器占用空间大。并且，现有连接器的连接误差大，影响连接精度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种低频连接器和KA频段相控阵天线，能够通过较小的尺寸实现子阵与波控板之间的供电及控制信号的准确互联。

本申请实施例的一方面，提供了一种低频连接器，包括相互插接的插头和插座，插头用于设置在波控板上，插座用于设置在子阵上，通过插头和插座对插，使波控板和子阵电连接。

可选地，插头包括插头基座、设在插头基座上的两个相互平行的供电插针和设在插头基座上的多个平行并排设置的信号插针，供电插针和信号插针均垂直于插头基座与波控板的贴合面；插座包括插座基座、设在插座基座上的两个与供电插针对应匹配的供电插孔和设在插座基座上的多个与信号插针对应匹配的信号插孔，供电插孔的轴线和信号插孔的轴线均垂直于插座基座与子阵的贴合面。

可选地，两个供电插针的直径不相等。

可选地，供电插针的长度大于信号插针的长度。

可选地，波控板上设有多个定位孔，供电插针、信号插针分别与定位孔一一对应，供电插针、信号插针分别与波控板之间通过对应定位孔表贴焊接。

可选地，信号插孔为L形结构，信号插孔内设置有L形弯针，且L形弯针的一端伸出插座基座和子阵上的焊盘电连接，L形弯针伸入信号插孔的一端与伸进信号插孔的信号插针电连接。

可选地，插座基座与子阵之间通过定位柱定位连接。

可选地，定位柱位于供电插孔靠近子阵的一端，子阵上设有与定位柱对应的定位孔。

可选地，信号插针与信号插孔相互插接的端部、供电插针与供电插孔的相互插接的端部分别设置倒角。

本申请实施例的另一方面，提供了一种KA频段相控阵天线，包括波控板、设在阵面上的多个依次连接的子阵和多个上述的低频连接器，子阵和波控板通过低频连接器电连接。

本申请实施例提供的低频连接器和KA频段相控阵天线，在波控板上设置插头，在子阵上设置插座，将插头和插座对插，能够导通波控板和子阵，实现阵与波控板之间供电与控制信号的盲插互联。这种通过插接的形式导通子阵和波控板，实现方式简单，使得结构简单，不占用过多的空间，适合于空间狭小的KA频段相控阵天线。并且，通过一个低频连接器，即可实现子阵和波控板之间的供电及控制信号的互联传输，提高了结构精度，避免了现有技术中，采用多个连接器分别表贴焊接时造成的累积误差。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实施例提供的KA频段相控阵天线子阵结构示意图；

图2是本实施例提供的KA频段相控阵天线波控板结构示意图；

图3是本实施例提供的KA频段相控阵天线低频连接器结构示意图；

图4是本实施例提供的KA频段相控阵天线插头结构示意图之一；

图5是本实施例提供的KA频段相控阵天线插头结构示意图之二；

图6是本实施例提供的KA频段相控阵天线插座结构示意图之一；

图7是本实施例提供的KA频段相控阵天线插座结构示意图之二；

图8是本实施例提供的KA频段相控阵天线插头和插座互联结构示意图之一；

图9是本实施例提供的KA频段相控阵天线插头和插座互联结构示意图之二；

图10是本实施例提供的KA频段相控阵天线结构示意图之一；

图11是本实施例提供的KA频段相控阵天线结构示意图之二。

图标：10-子阵；11-芯片；21-插座；210-插座基座；211-供电插孔；212-信号插孔；213-定位柱；214-L形弯针；22-插头；220-插头基座；221-供电插针；222-信号插针；30-波控板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实施例提供一种低频连接器，可应用于KA频段相控阵天线，利用该低频连接器可以实现子阵10与波控板30之间的供电及控制信号的盲插互联。

具体地，本低频连接器包括相互插接的插头22和插座21，插头22用于设置在波控板30上，插座21用于设置在子阵10上，通过插头22和插座21对插，使波控板30和子阵10电连接。

在子阵10上设置插座21，在波控板30上设置插头22，插头22和插座21配合，插头22插进插座21后，使子阵10和波控板30导通，实现子阵10与波控板30之间供电与控制信号的盲插互联。

如图1所示，KA频段相控阵天线可拼子阵10背面空间非常狭小，子阵10上设有阵列排布的芯片11，示例地，将插座21设在阵列的间隙中，每个子阵10上设置一个插座21，这样一来，多个子阵10形成的阵面上就设置与子阵10数量相同的插座21。如图2所示，在波控板30上设置与插座21匹配的插头22，对应的插头22和插座21对插，导通子阵10和波控板30。

如图3所示，本实施例提供的低频连接器，在波控板30上设置插头22，在子阵10上设置插座21，将插头22和插座21对插，能够导通波控板30和子阵10，实现阵与波控板30之间供电与控制信号的盲插互联。这种通过插接的形式导通子阵10和波控板30，实现方式简单，使得结构简单，不占用过多的空间，适合于空间狭小的KA频段相控阵天线。并且，通过一个低频连接器，即可实现子阵10和波控板30之间的供电及控制信号的互联传输，提高了结构精度，避免了现有技术中，采用多个连接器分别表贴焊接时造成的累积误差。

具体地，如图4和图5所示，插头22包括插头基座220、设在插头基座220上的两个相互平行的供电插针221和设在插头基座220上的多个平行并排设置的信号插针222，供电插针221和信号插针222均垂直于插头基座220与波控板30的贴合面。

示例地，插头基座220设在波控板30上，插头基座220和波控板30贴合，插头基座220上设有两个相互平行的供电插针221，两个供电插针221的直径不相等，这样就可以明显地分辨出两个供电插针221，目的是为了防插错。

在两个供电插针221之间设有多个平行并排设置的信号插针222，供电插针221和信号插针222均垂直于贴合面。供电插针221的长度大于信号插针222的长度，一般地，供电插针221的长度比信号插针222的长度长2mm左右，这样一来，供电插针221具备了导向作用，与插座21连接的过程中，插头22的供电插针221与插座21的供电插孔211预先接触，实现盲插过程的预定位，然后信号插针222就可准确地插入插座21的信号插孔212内。

插头22的供电插针221、信号插针222均与波控板30之间采用定位孔进行表贴焊接，使表贴定位更加精准。

具体地，波控板30上设有多个定位孔，供电插针221、信号插针222分别与定位孔一一对应，供电插针221、信号插针222分别与波控板30之间通过对应定位孔表贴焊接。

如图6和图7所示，插座21包括插座基座210、设在插座基座210上的两个与供电插针221对应匹配的供电插孔211和设在插座基座210上的多个与信号插针222对应匹配的信号插孔212，供电插孔211的轴线和信号插孔212的轴线均垂直于插座基座210与子阵10的贴合面。

插座基座210设在子阵10上，且和子阵10贴合。插座基座210上有两个供电插孔211，两个供电插孔211和插头22的两个供电插针221对应，两个供电插针221分别对应插进两个供电插孔211内，实现子阵10和波控板30之间的供电互联。

并且，两个供电插孔211的孔径大小不一，与两个供电插针221对应，防止插错。

相应地，插座基座210上在两个供电插孔211之间还设有多个平行并排设置的信号插孔212，信号插孔212与插头22的信号插针222一一对应，信号插针222插进对应的信号插孔212内，实现子阵10和波控板30信号互联。

当插座21与插头22互联时，供电插针221与供电插孔211可作为定位销使用，如图8所示，插头22的供电插针221与插座21的供电插孔211预先接触，然后信号插针222就可准确地插入插座21的信号插孔212内，如图9所示，保证了若干信号插针222(直径一般较细)准确对位。

并且，为方便对插互联，信号插针222与信号插孔212相互插接的端部、供电插针221与供电插孔211的相互插接的端部分别设置倒角。通过在所有插针(供电插针221、信号插针222)的端面与插孔(供电插孔211、信号插孔212)的端面倒角，保证了优越的导向性。

此外，信号插孔212为L形结构，信号插孔212内设置有L形弯针214，L形弯针214设在L形的信号插孔212内，且L形弯针214的一端伸出信号插孔212直至伸出插座基座210和子阵10上的焊盘电连接，L形弯针214伸入信号插孔212的一端与插进信号插孔212的信号插针222电连接。

通过L形弯针214，与子阵10焊盘电连接，并通过L形弯针214导通信号插孔212内的信号插针222，以实现子阵10和波控板30之间的信号互联。

信号插孔212与子阵10在L形弯针214位置表贴焊接，更加牢固，同时可以避免子阵10上过多开孔。

插座基座210与子阵10之间通过定位柱213定位连接，定位柱213位于供电插孔211靠近子阵10的一端，子阵10上设有与定位柱213对应的定位孔。

插座21与子阵10的表贴定位可直接通过供电插孔211下面设置的定位柱213进行定位，定位柱213可为铜柱，通过铜柱导通子阵10和插座21的供电插孔211。

此外，如果子阵10内部走线不便在该位置开设定位孔，亦可在其他位置设计定位孔，只需在插座基座210上对应位置设置定位柱213即可。此时供电插孔211可取消掉埋进子阵10的铜柱，只留焊接部位台阶，使焊接部位台阶与子阵10表贴位置的焊盘接触。

综上，本申请实施例提供的低频连接器，通过一个低频连接器即可实现子阵10与波控板30之间供电及控制信号的互联传输，避免了现有技术供电、控制单独连接器分别表贴时造成的累积误差。通过低频连接器的插头22和插座21对插的盲插结构，插头22和插座21自动导向，避免器件过小，肉眼无法观察而插接困难或插接错位，实现板间准确对接。供电插针221的大直径设置可通过较大电流，使供电插针221兼顾了导向定位销作用的同时，相对于现有纯排针连接器来说，本低频连接器还可以显著减少芯数，使低频连接器整体尺寸变小，实现了在可用空间极其狭小的情况下，KA频段子阵10与波控板30之间供电、控制信号的板间盲插互联。

如图10和图11所示，本申请实施例还公开了一种KA频段相控阵天线，包括设在阵面上的多个依次连接的子阵10、波控板30和上述的低频连接器，子阵10和波控板30通过低频连接器电连接。

低频连接器的插头22设在波控板30上，波控板30上设有多个插头22，低频连接器的插座21设在子阵10上，一个子阵10上设有一个插座21，多个子阵10形成阵面，则一个阵面上设有多个插座21，插头22和插座21对插，实现子阵10与波控板30之间供电、控制信号的板间盲插互联。

该KA频段相控阵天线包含与前述实施例中的低频连接器相同的结构和有益效果。低频连接器的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低频连接器，其特征在于，包括相互插接的插头和插座，所述插头用于设置在波控板上，所述插座用于设置在子阵上，通过所述插头和插座对插，使所述波控板和所述子阵电连接。

2.根据权利要求1所述的低频连接器，其特征在于，所述插头包括插头基座、设在所述插头基座上的两个相互平行的供电插针和设在所述插头基座上的多个平行并排设置的信号插针，所述供电插针和所述信号插针均垂直于所述插头基座与所述波控板的贴合面；

所述插座包括插座基座、设在所述插座基座上的两个与所述供电插针对应匹配的供电插孔和设在所述插座基座上的多个与所述信号插针对应匹配的信号插孔，所述供电插孔的轴线和所述信号插孔的轴线均垂直于所述插座基座与所述子阵的贴合面。

3.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，两个所述供电插针的直径不相等。

4.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，所述供电插针的长度大于所述信号插针的长度。

5.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，所述波控板上设有多个定位孔，所述供电插针、所述信号插针分别与所述定位孔一一对应，所述供电插针、所述信号插针分别与所述波控板之间通过对应所述定位孔表贴焊接。

6.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，所述信号插孔为L形结构，所述信号插孔内设置有L形弯针，且所述L形弯针的一端伸出所述插座基座和所述子阵上的焊盘电连接，所述L形弯针伸入所述信号插孔的一端与伸进所述信号插孔的所述信号插针电连接。

7.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，所述插座基座与所述子阵之间通过定位柱定位连接。

8.根据权利要求7所述的低频连接器，其特征在于，所述定位柱位于所述供电插孔靠近所述子阵的一端，所述子阵上设有与所述定位柱对应的定位孔。

9.根据权利要求2所述的低频连接器，其特征在于，所述信号插针与所述信号插孔相互插接的端部、所述供电插针与所述供电插孔的相互插接的端部分别设置倒角。

10.一种KA频段相控阵天线，其特征在于，包括波控板、设在阵面上的多个依次连接的子阵和多个如权利要求1～9任意一项所述的低频连接器，所述子阵和所述波控板通过所述低频连接器电连接。

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