CN112630765A - 一种瞬时宽带四通道微波tr组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种瞬时宽带四通道微波T/R组件，是组成相同的四个独立的T/R通道合一的共腔体结构，本发明结构紧凑，体积小，布线密度高，材料成本低，机械强度高，化学性能稳定，耐腐蚀，耐高温，具有多通道、高性能、高可靠性、高集成度、轻型化、低功耗、散热性好的特点，发射脉冲输出功率≥2W，接收噪声系数≤3dB，接收增益≥16dB，小位延时精度≤4°（均方根值RMS），大位延时精度≤±8ps，衰减精度≤1dB（均方根值RMS），在相同功能和指标的条件下相比现有微波T/R组件，体积和重量减少30%以上，可以广泛应用于瞬时宽带机载、舰载、星载相控阵雷达和通信领域中。
Description
技术领域
本发明属于瞬时宽带雷达相控阵天线相关技术领域，具体涉及一种瞬时宽带四通道微波TR组件。
背景技术
微波发送器与接收器（Transmitter and Receiver，缩略词为T/R）组件是有源相控阵雷达系统的最重要部件之一，其一端连接天线，另一端连接中频处理单元，构成无线发送与接收系统，功能是对信号进行放大、延时、衰减。它的性能直接影响整个有源相控阵雷达系统的探测效果，现代有源相控阵雷达的快速发展对微波T/R组件的电性能、体积、重量提出了更高的要求, 尤其是机载、舰载、星载雷达中的微波T/R组件，其体积、重量受到更严格的限制。目前国内外微波T/R组件的功能和性能，基本上均采用分离的单功能芯片完成。随着国内外工艺及设计水平的提高，越来越多的产品及研究项目采用多功能芯片。多功能芯片组件应用在片式组件以及常规长条式组件均具有较大优势，应用在片式组件可大大降低设计难度，提高可靠性，减小体积重量；应用在常规组件可大大减小体积、重量与成本。
现有专利ZL 2019 20804877.4公开了一种Ku波段四通道微波T/R组件。其适用Ku波段，主要用于近程目标的识别，适用于瞬时信号窄带相控阵雷达。但对于中程目标威力不足，识别度不够，不适用于瞬时信号宽带的相控阵雷达。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瞬时宽带四通道微波TR组件，以解决上述背景技术中提出的现有专利ZL 2019 20804877.4公开了一种Ku波段四通道微波T/R组件。其适用Ku波段，主要用于近程目标的识别，适用于瞬时信号窄带相控阵雷达。但对于中程目标威力不足，识别度不够，不适用于瞬时信号宽带的相控阵雷达的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种瞬时宽带四通道微波T/R组件，是组成相同的四个独立的T/R通道合一的共腔体结构，所述共腔体结构包括盖板、壳体以及通过焊接分别与所述壳体固定的气密性微矩形电连接器、集合口射频连接器、分口射频连接器，还包括与四个独立的T/R通道分别连接的功分网络，以及每个T/R通道的由多芯片组件MCM互连的多功能单片微波集成电路MMIC芯片，所述多功能MMIC芯片在同一块ROGERS 4350B多层电路基板上集成有发送与接收共用的六位移相器，六位移相器为真延时移相器、六位衰减器、开关和驱动放大器，以及信号控制器，四个独立的T/R通道分别提供独立的幅度和相位控制，电源调制。分别包括发射电源调制器，接收电源调制器，发送与接收共用的微波器件。发射电源调制器，接收电源调制器安装在同一块FR4多层电路基板上。所述ROGERS 4350B多层电路基板与所述FR4多层电路基板堆叠焊接在一起再与所述壳体焊接集成在一起。采用多功能MMIC芯片可以大大降低设计难度，提高可靠性，减小体积、重量与成本；采用ROGERS 4350B多层电路基板和FR4多层电路基板可以提高机械强度、布线密度高，且化学性能稳定，散热系数高，材料成本低，耐腐蚀耐高温性能良好。
这种瞬时宽带四通道微波T/R组件的特点是：
优选的，所述多功能MMIC芯片是中国电子科技集团公司第五十五研究所出品的型号为WND0048H的多功能MMIC芯片；
优选的，所述发送与接收共用的微波器件是中国电子科技集团公司第十三研究所出品的型号为NC12132C-812PD的延时器芯片；
每个T/R通道设有功率放大器芯片，所述功率放大器芯片与限幅器芯片、低噪声放大器芯片集成在同一块热沉上，所述功率放大器芯片的输入端与所述多功能MMIC芯片连接，所述功率放大器芯片的功能是将发射的微波信号进行高效率的功率饱和放大；所述热沉的功能是讲功率放大器产生的热量及时散掉，保护功率放大器不被热损毁。
每个T/R通道还设有依次连接的限幅器芯片、低噪声放大器芯片，所述限幅器芯片、低噪声放大器芯片分别与功率放大器芯片集成在同一块热沉上，所述限幅器芯片的功能是防止接收的大功率微波信号输入时烧毁低噪声放大器芯片，所述低噪声放大器芯片的输出端与所述多功能MMIC芯片连接，所述低噪声放大器芯片的功能是将接收的微波信号进行低噪声放大；
每个T/R通道还设有发射电源调制芯片和接收电源调制芯片以及波控芯片，所述发射电源调制芯片和接收电源调制芯片以及波控芯片集成在同一块FR4多层电路基板上，所述发射电源调制芯片的输入端和接收电源调制芯片的输入端分别与所述波控芯片输出端连接，所述发射电源调制芯片的输出端与所述功率放大器芯片连接，所述接收电源调制芯片的输出端低噪声放大器芯片连接。发射电源调制芯片的功能包括提供所述功率放大器芯片的负基准栅压、提供所述功率放大器芯片漏极的工作电压；所述接收电源调制芯片的功能是提供所述低噪声放大器芯片的工作电压；
每个T/R通道的波控芯片，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共波控芯片依次相连接，通道一的波控芯片的输入端与所述气密性微矩形电连接器连接，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片的输出端与所述多功能MMIC芯片、发射电源调制芯片和接收电源调制芯片连接，公共波控芯片与发射和接收共用的延时器芯片连接，公共波控芯片的输出端还与所述气密性微矩形电连接器连接，所述波控芯片的功能是将串行输入的数据转换为并行数据，配置所述多功能MMIC芯片发射、接收、衰减、移相的工作状态，配置所述延时器芯片的工作状态，由所述多功能MMIC芯片实现射频信号的发射、接收、衰减、移相、放大的控制，以及由所述延时器芯片实现公共射频信号的延时控制，还通过配置所述发射电源调制芯片、接收电源调制芯片进而控制所述功率放大器芯片的工作状态，以及所述低噪声放大器芯片的工作状态；
每个T/R通道还设有相互连接的环形器隔离器芯片、通道射频连接器，所述环形器隔离器芯片的输入端与所述功率放大器芯片连接，所述环形器隔离器芯片的输出端与所述限幅器芯片连接以及与所述通道射频连接器连接，所述通道射频连接器与天线连接，所述环形器隔离器芯片的功能是完成发射通道和接收通道的微波隔离，同时在发射工作时隔离来自天线的反射信号，在接收工作时隔离来自发射通道的发射信号。所述通道射频连接器的功能是用于天线和T/R通道之间的射频信号传输。
本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
优选的，所述集合口射频连接器是SSMA射频连接器，所述分口射频连接器是SMP射频连接器。所述集合口SSMA射频连接器输入与频率综合机连接，输出与发送和接收共用的微波器件输入端连接，发送和接收共用的微波器件输出端与功分网络连接，所述分口SMP射频连接器与天线连接；所述两种射频连接器的功能是实现射频信号传输。
优选的，所述气密性微矩形电连接器是25芯气密性微矩形电连接器，所述25芯气密性微矩形电连接器的输入端与提供控制信号的波束控制器、电源，以及通道四的波控芯片的输出端连接，所述电源为T/R通道内部各个芯片提供工作电压电流，所述25芯气密性微矩形电连接器的输出端分别与所述波控芯片、发射电源调制芯片以及接收电源调制芯片连接，所述气密性微矩形电连接器的功能是为T/R通道提供控制信号和电源。
优选的，所述控制信号包括波束控制信号和电源控制信号，波束控制信号依次进入通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共波控芯片，最后经公共波控芯片输出到所述气密性微矩形电连接器；电源控制信号同时进入通道一至四的波控芯片。电源控制信号经过波控芯片处理后分别进入通道一的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道二的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道三的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道四的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片。
优选的，所述ROGERS 4350B多层电路基板是至少为4层的多层电路基板。
优选的，所述ROGERS 4350B多层电路基板是4层的多层电路基板。
优选的，所述ROGERS 4350B多层电路基板是由ROGERS公司出品的型号为4350B的多层电路基板材料，所述ROGERS 4350B多层电路基板具备低介质损耗，其损耗正切角0.0037@10GHz。其介电常数为3.48±0.05，并且介电常数随温度波动性几乎是同类材料中最低的，特别适用于宽频应用。其热膨胀系数与铜相近，可以提供优异的尺寸稳定度，这一点对多层电路板设计尤为重要。其加工工艺、过程和普通环氧树脂/玻璃编织布（FR4）类似，因而有很强的价格竞争力。
优选的，所述4层的ROGERS 4350B多层电路基板第1层为大面积接地层，第2层为微波信号层，第3层为空层，第4层层为大面积接地层。四层的电路结构形成一种微波传输线中的带线结构。与传统带线结构不同是在微波信号层的微带线外围做了敷大面接地处理并打上接地通孔，这种结构可增强带线结构的抗干扰能力，减小微波信号泄露。所述的功分网络布线在所述4层的ROGERS 4350B多层电路基板中。
优选的，所述FR4多层电路基板是至少为6层的多层电路基板。
优选的，所述FR4多层电路基板的第1层至第3层是控制信号层，第1层至第3层填充有大面接地层；第4层为大面积接地层；第5层为电源层；第6层为大面积接地层。
优选的，所述功率放大器芯片是中国电子科技集团公司第五十五研究所出品的型号为WFD085105-P34的功率放大器芯片。
优选的，所述限幅器芯片是中国电子科技集团公司第五十五研究所出品的型号为WID080120-C10的限幅器芯片。
优选的，所述低噪声放大器芯片是中国电子科技集团公司第五十五研究所出品的型号为WFD080120-L11的低噪声放大器芯片。
优选的，所述低噪声放大器芯片是中国电子科技集团公司第五十五研究所出品的型号为WFD080120-L11的低噪声放大器芯片。
优选的，所述发送和接收共用的微波器件是中国电子科技集团公司第十三研究所出品的型号为NC12132C-812PD的延时器芯片。
优选的，所述波控芯片是中国电子科技集团公司第五十八研究所出品的型号为JCNS1366的波控芯片。
优选的，所述发射电源调制芯片，包括提供所述功率放大器芯片栅极的负基准电压调制器芯片、提供所述功率放大器芯片漏极的工作电压以及控制所述功率放大器芯片工作电压的发射电源调制芯片。
优选的，所述提供所述功率放大器芯片栅极的负基准电压调制器芯片，是中国电子科技集团公司第五十八研究所出品的型号为JS2308的硅基金属-氧化物-半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor，缩略词为MOS）电源调制芯片。
优选的，所述提供所述功率放大器芯片漏极的工作电压的发射电源调制芯片，是中国电子科技集团公司第五十八研究所出品的型号为JS803的硅基MOS开关芯片；
优选的，所述控制所述功率放大器芯片工作电压的发射电源调制芯片，是中国电子科技集团公司第十三研究所出品的型号为BW2305的PMOS电源调制芯片。
优选的，所述BW2305具备-5V电源检测功能，所述-5V电源检测功能是当-5V电源供电正常时所述功率放大器芯片漏极的工作电压通过所述型号为JS803的硅基MOS电源调制芯片加到所述功率放大器芯片漏极从而使所述功率放大器芯片正常工作。
优选的，所述接收电源调制芯片，是中国电子科技集团公司第五十八研究所出品的型号为JS1804的硅基MOS电源调制芯片。
本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
优选的，所述盖板和壳体采用铝硅材料封装，使微波T/R组件的重量减轻30%。
优选的，所述连接器包含气密性微矩形电连接器和射频连接器，是气密型连接器，均进行了小型化优选，以保证组件的气密性和微型化。
优选的，所述X波段是符合IEEE 521-2002标准的频率为8 GHz～12 GHz的无线电波波段。
与现有技术相比，本发明提供了一种瞬时宽带四通道微波TR组件，具备以下有益效果：
本发明结构紧凑，体积小，布线密度高，材料成本低，机械强度高，化学性能稳定，耐腐蚀，耐高温，具有多通道、高性能、高可靠性、高集成度、轻型化、低功耗、散热性好的特点，发射脉冲输出功率≥2W，接收噪声系数≤3dB，接收增益≥16dB，小位延时精度≤4°（均方根值RMS），大位延时精度≤±8ps，衰减精度≤1dB（均方根值RMS），在相同功能和指标的条件下相比现有微波T/R组件，体积和重量减少30%以上，可以广泛应用于瞬时宽带机载、舰载、星载相控阵雷达和通信领域中。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是本发明具体实施方式的射频链路图；
图2是图1中的多功能MMIC芯片组成方框图；
图3是图1中的组成件在FR4及ROGERS 4350B多层电路基板布局图。
图中：101、多功能单片微波集成电路MMIC芯片；102、波控芯片；103、发射电源调制芯片；104、发射电源调制芯片；105、发射电源调制芯片；106、功率放大器芯片；107、低噪声放大器芯片；108、低噪声放大器芯片；109、低噪声放大器芯片；110、低噪声放大器芯片；111、低噪声放大器芯片；112、低噪声放大器芯片；113、低噪声放大器芯片；14、区域一；15、区域二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种瞬时宽带四通道微波T/R组件，是组成相同的四个独立的T/R通道合一的共腔体结构，所述共腔体结构包括盖板、壳体以及通过焊接分别与所述壳体固定的气密性微矩形电连接器、集合口射频连接器、分口射频连接器，还包括与四个独立的T/R通道分别连接的功分网络，以及每个T/R通道的由多芯片组件MCM互连的多功能单片微波集成电路MMIC芯片101，其型号为WND0048H。所述多功能MMIC芯片在同一块ROGERS 4350B多层电路基板上集成有发送与接收共用的六位移相器，六位移相器为真延时移相器、六位衰减器、开关和驱动放大器，以及信号控制器，四个独立的T/R通道分别提供独立的幅度和相位控制，电源调制。分别包括发射电源调制器，接收电源调制器，发送与接收共用的微波器件。
每个T/R通道设有型号为WFD085105-P34的功率放大器芯片106，WFD085105-P34芯片的输入端与WND0048H芯片连接，WFD085105-P34芯片的功能是将发射的微波信号进行高效率的功率饱和放大。
每个T/R通道还设有依次连接的型号为WID080120-C10的限幅器芯片108、型号为WFD080120-L11的低噪声放大器芯片107，WFD085105-P34芯片、WID080120-C10芯片及WFD080120-L11芯片集成在同一块热沉上，WID080120-C10芯片的功能是防止接收的大功率微波信号输入时烧毁WFD080120-L11芯片，WFD080120-L11芯片的输出端与WND0048H芯片连接，WFD080120-L11芯片的功能是将接收的微波信号进行低噪声放大。
发送与接收共用的微波器件的型号为NC12132C-812PD的延时器芯片111。NC12132C-812PD芯片的功能是对发射接收射频信号进行延时控制。
每个T/R通道还设有发射电源调制芯片103、发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105、接收电源调制芯片110和波控芯片102，发射电源调制芯片103、发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105、接收电源调制芯片110和波控芯片102集成在同一块FR4多层电路基板上，发射电源调制芯片103的输入端和接收电源调制芯片111的输入端分别与波控芯片102连接，发射电源调制芯片103的输出端与发射电源调制芯片105连接、发射电源调制芯片105、发射电源调制芯片104的输出端与WFD085105-P34芯片连接，接收电源调制芯片110的输出端与WFD080120-L11连接，发射电源调制芯片103、发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105的功能包括提供WFD085105-P34芯片栅压的负基准电压和提供WFD085105-P34芯片漏极的工作电压以及控制WFD085105-P34芯片漏极的工作电压；接收电源调制芯片110的功能是提供WFD080120-L11芯片的工作电压。
提供WFD085105-P34芯片栅压的负基准电压的发射电源调制芯片是型号为JS2308的硅基MOS发射电源调制芯片104；提供WFD085105-P34芯片漏极的工作电压的发射电源调制芯片是型号为JS803的硅基MOS发射电源调制器芯片105；控制WFD085105-P34芯片漏极的工作电压发射电源调制芯片是型号为BW2305的PMOS发射电源调制芯片103；接收电源调制芯片是型号为JS1804的硅基MOS接收电源调制芯片110。
每个T/R通道设有型号为JCNS1366的波控芯片102，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共波控芯片依次相连接，通道一的波控芯片的输入端与气密性微矩形电连接器连接，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片的输出端与多功能MMIC芯片、发射电源调制芯片和接收电源调制芯片连接，公共波控芯片与发射和接收共用的延时器连接，同时公共波控芯片的输出端还与气密性微矩形电连接器连接，JCNS1366芯片的功能是将串行输入的数据转换为并行数据，配置多功能MMIC芯片发射、接收、衰减、移相的工作状态，由多功能MMIC芯片实现射频信号的发射、接收、衰减、移相、放大的控制，还通过配置发射电源调制芯片、接收电源调制芯片进而控制功率放大器芯片的工作状态以及通道LNA芯片的工作状态，配置公共延时器的工作状态，实现射频信号的延时控制。
每个T/R通道还设有相互连接的型号为HMW5071BS的环形器隔离器芯片109、SMP射频连接器113，HMW5071BS芯片的输入端与WFD085105-P34芯片连接，HMW5071BS芯片的输出端与WFD080120-L11芯片连接以及与SMP射频连接器连接，SMP射频连接器连接与天线连接，HMW5071BS芯片的功能是完成发射通道和接收通道的微波隔离，在接收工作时隔离来自发射通道的发射信号，SMP射频连接器的功能是用于天线和T/R通道之间的射频信号传输。
每个T/R组件还设有SSMA射频连接器112，SSMA射频连接器的功能是用于T/R组件和频率综合机的射频信号传输。
气密性微矩形电连接器是25芯气密性微矩形电连接器，25芯气密性微矩形电连接器的输入端与提供控制信号的波束控制器、电源连接，气密性微矩形电连接器的功能是为T/R通道提供控制信号和电源。
控制信号包括射频控制信号和电源控制信号，射频控制信号依次进入通道一的波控芯片102、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共波控芯片，最后经公共波控芯片输出到25芯气密性微矩形电连接器；电源控制信号分别进入通道一的发射电源调制芯片103、发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105、发射电源调制芯片110和接收电源调制芯片111、通道二的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道三的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道四的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片。
控制信号包括波束控制信号和电源控制信号，波束控制信号依次进入通道一的波控芯片102、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共延时器的波控芯片，最后经通公共延时器的波控芯片输出到所述气密性微矩形电连接器；电源控制信号同时进入通道一至四的以及公共延时器的波控芯片。电源控制信号经过波控芯片处理后分别进入通道一的发射电源调制芯片103、发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105和接收电源调制芯片110、通道二的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道三的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片、通道四的发射电源调制芯片和接收电源调制芯片。
ROGERS 4350B多层电路基板是由ROGERS公司出品的型号为4350B的多层电路基板，所述ROGERS 4350B多层电路基板具备低介质损耗，其损耗正切角0.0037@10GHz。其介电常数为3.48±0.05，并且介电常数随温度波动性几乎是同类材料中最低的，特别适用于宽频应用。其热膨胀系数与铜相近，可以提供优异的尺寸稳定度，这一点对多层电路板设计尤为重要。其加工工艺、过程和普通环氧树脂/玻璃编织布（FR4）类似，因而有很强的价格竞争力。
4层的ROGERS 4350B多层电路基板第1层为大面积接地层，第2层为微波信号层，第3层为空层，第4层层为大面积接地层。四层的电路结构形成一种微波传输线中的带线结构。与传统带线结构不同是在微波型号层的微带线外围做了敷大面接地处理，这种结构可增强带线结构的抗干扰能力。所述的功分网络布线在所述4层的ROGERS 4350B多层电路基板中。
FR4多层电路基板是至少为6层的多层电路基板。
FR4多层电路基板的第1层至第3层是控制信号层，第1层至第3层填充有大面接地层；第4层为大面积接地层；第5层为电源层；第6层为大面积接地层。
图3中的壳体内部器件布局的组成件如下：
组件内部从上到下依次为FR4多层电路基板，ROGERS 4350B多层电路基板，壳体底板。这三个组成部分通过焊接组成一体。
区域一集成每个T/R通道的多功能MMIC芯片101、波控芯片102、发射电源调制器103、接收电源调制器110，还集成有发射和接收公用的微波芯片延时器芯片111以及SSMA射频连接器112；
区域二集成每个T/R通道的发射电源调制芯片104、发射电源调制芯片105、功率放大器芯片106、低噪声放大器芯片107、限幅器芯片108、环形器隔离器芯片109，以及SMP射频连接器113；
盖板和壳体采用铝硅材料封装，使微波T/R组件的重量减轻30%。
连接器包括气密性微矩形电连接器和射频连接器，两种连接器是气密芯连接器，以保证组件的气密性，选用的连接器均为小型化器件，以保证组件的微型化。
本具体实施方式射频信号的工作过程如下：
处于发射状态时，射频信号通过SSMA射频连接器112进入延时器芯片111，射频信号经过延时芯片的延时处理后进入功分网络，被分配成四部分分别进入通道一的多功能MMIC芯片101、通道二的多功能MMIC芯片、通道三的多功能MMIC芯片、通道四的多功能MMIC芯片，多功能MMIC芯片101将射频信号进行衰减、移相、放大处理后输出进入功率放大器芯片106，功率放大器芯片106将射频信号进行功率放大后输出进入环形器隔离器芯片109，然后经过SMP射频连接器113进入天线，由天线将射频信号向外辐射出去。
处于接收状态时，射频信号通过天线进入SMP射频连接器113，然后经过环形器隔离器芯片109进入限幅器芯片108，接着进入低噪声放大器芯片107将接收的射频信号经过低噪声放大后进入多功能MMIC芯片101，多功能MMIC芯片101将射频信号进行衰减、移相、放大处理后输出进入功分网络，由功分网络将通道一的射频信号、通道二的射频信号、通道三的射频信号、通道四的射频信号合并后进入延时器芯片111，经过延时芯片的延时处理后，通过SMMA射频连接器输出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种瞬时宽带四通道微波TR组件，包括共腔体结构，其特征在于：所述共腔体结构共设置有四个，且四个共腔体结构均为T/R通道合一的共腔体结构，组成相同，所述共腔体结构包括盖板、壳体以及通过焊接分别与所述壳体固定的气密性微矩形电连接器、集合口射频连接器、分口射频连接器，还包括与四个独立的T/R通道分别连接的功分网络，以及每个T/R通道的由多芯片组件MCM互连的多功能单片微波集成电路MMIC芯片，所述多功能单片微波集成电路MMIC芯片在同一块ROGERS 4350B多层电路基板上集成有发送与接收共用的六位移相器，六位移相器为真延时移相器、六位衰减器、开关和驱动放大器，以及信号控制器，四个独立的T/R通道分别提供独立的幅度和相位控制，电源调制，分别包括发射电源调制器，接收电源调制器，发送与接收共用的微波器件，发射电源调制器，接收电源调制器安装在同一块FR4多层电路基板上，所述ROGERS 4350B多层电路基板与FR4多层电路基板堆叠焊接在一起再与所述壳体焊接集成在一起。
2.根据权利要求1所述的一种瞬时宽带四通道微波TR组件，其特征在于：所述T/R通道设有功率放大器芯片，所述功率放大器芯片与限幅器芯片、低噪声放大器芯片集成在同一块热沉上，所述功率放大器芯片的输入端与所述多功能MMIC芯片连接，所述功率放大器芯片将发射的微波信号进行高效率的功率饱和放大；所述热沉将功率放大器产生的热量及时散掉，保护功率放大器不被热损毁。
3.根据权利要求1所述的一种瞬时宽带四通道微波TR组件，其特征在于：所述T/R通道还设有依次连接的限幅器芯片、低噪声放大器芯片，所述限幅器芯片、低噪声放大器芯片分别与功率放大器芯片集成在同一块热沉上，所述限幅器芯片防止接收的大功率微波信号输入时烧毁低噪声放大器芯片，所述低噪声放大器芯片的输出端与所述多功能MMIC芯片连接，所述低噪声放大器芯片将接收的微波信号进行低噪声放大。
4.根据权利要求1所述的一种瞬时宽带四通道微波TR组件，其特征在于：所述T/R通道还设有发射电源调制芯片和接收电源调制芯片以及波控芯片，所述发射电源调制芯片和接收电源调制芯片以及波控芯片集成在同一块FR4多层电路基板上，所述发射电源调制芯片的输入端和接收电源调制芯片的输入端分别与所述波控芯片输出端连接，所述发射电源调制芯片的输出端与所述功率放大器芯片连接，所述接收电源调制芯片的输出端低噪声放大器芯片连接，发射电源调制芯片包括提供所述功率放大器芯片的负基准栅压、提供所述功率放大器芯片漏极的工作电压；所述接收电源调制芯片提供所述低噪声放大器芯片的工作电压。
5.根据权利要求1所述的一种瞬时宽带四通道微波TR组件，其特征在于：所述T/R通道的波控芯片，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片、公共波控芯片依次相连接，通道一的波控芯片的输入端与所述气密性微矩形电连接器连接，通道一的波控芯片、通道二的波控芯片、通道三的波控芯片、通道四的波控芯片的输出端与所述多功能MMIC芯片、发射电源调制芯片和接收电源调制芯片连接，公共波控芯片与发射和接收共用的延时器芯片连接，公共波控芯片的输出端还与所述气密性微矩形电连接器连接，所述波控芯片的功能是将串行输入的数据转换为并行数据，配置所述多功能MMIC芯片发射、接收、衰减、移相的工作状态，配置所述延时器芯片的工作状态，由所述多功能MMIC芯片实现射频信号的发射、接收、衰减、移相、放大的控制，以及由所述延时器芯片实现公共射频信号的延时控制，还通过配置所述发射电源调制芯片、接收电源调制芯片进而控制所述功率放大器芯片的工作状态，以及所述低噪声放大器芯片的工作状态。
6.根据权利要求1所述的一种瞬时宽带四通道微波TR组件，其特征在于：所述T/R通道还设有相互连接的环形器隔离器芯片、通道射频连接器，所述环形器隔离器芯片的输入端与所述功率放大器芯片连接，所述环形器隔离器芯片的输出端与所述限幅器芯片连接以及与所述通道射频连接器连接，所述通道射频连接器与天线连接，所述环形器隔离器芯片的功能是完成发射通道和接收通道的微波隔离，同时在发射工作时隔离来自天线的反射信号，在接收工作时隔离来自发射通道的发射信号，所述通道射频连接器的功能是用于天线和T/R通道之间的射频信号传输。
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