CN113823894B - 一种多波束阵列天线 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阵列天线的技术领域，具体涉及一种多波束阵列天线，包括安装板，安装板的上端面布置有阵列式分布的发射模块和喇叭天线，每个发射模块为立方体形，且立方体形上端的一个斜对角线对应的两个直角处分别通过第一隔热垫片法兰连接所述喇叭天线的滤波通道下端；安装板的下底面布置有接收波束模组和发射波束模组；每个喇叭天线的滤波通道的一侧通过第二隔热垫片法兰连接转换波导的上端，转换波导的下端贯穿所述安装板和对应接收波束形成模块连接；每个发射模块通过KK连接器贯穿所述安装板和对应发射波束形成模块实现信号连接，使得本发明的结构紧凑，安装及拆卸方便，热控性能优良。

Description

一种多波束阵列天线
技术领域
本发明属于阵列天线的技术领域，具体涉及一种多波束阵列天线。
背景技术
多波束阵列天线结构复杂，数目众多。喇叭天线需要和发射模块、波束形成网络等多个有源组件连接。而有源组件存在散热问题，需要通过和安装板的连接将自身热量带走。同时喇叭天线受外界阳光照射时温度较高，热量容易传递至与其连接的有源组件上，导致组件性能下降甚至损坏。在多波束阵列天线结构布置时，需要多方综合考虑，既要考虑安装维修，又要兼顾散热问题，同时还要考虑力学性能。
现有的多波束阵列天线，多数采用喇叭天线安装在安装板的一侧，而发射、接收等有源组件采用多层叠加的方式安装在有源安装板另一侧。这种布置方式，导致结构臃肿，力学性能差，并且多层的结构不利于散热和安装维修。
同时，现有多波束阵列天线结构布置中往往不靠考虑喇叭天线本身的热量传递问题。导致天线自身热量传递到与其连接的有源组件中，降低了有源组件的性能，热控性能不佳。
为了解决上述问题，本专利提供了一种全新的多波束阵列天线结构方式。将发射模块和喇叭天线安装至同一侧，发射模块底面直接和安装板接触，便于散热。同时将天线接收端通过波导转接并穿过安装板从另一侧和接收波束形成网络连接。发射模块和发射波束形成网络的连接可通过穿过安装板的连接器进行连接。本专利结构方案，可以使得所有组件同时安装在一块安装板的两侧端面上，便于安装、拆卸和散热，并拥有良好的力学性能。同时，喇叭天线通过低导热系数的垫片与有源组件隔热安装，避免了喇叭天线的热量传递到有源组件中。本发明的结构方案结构紧凑、力学性能优良、安装及拆卸方便。所有零部件布置在安装板两侧，受力以及重心集中在安装板处，力学性能优良。无需设置多层结构，安装方向无零件干涉。极大的提高了安装效率，提升了维修便利性。同时散热效果优良，所有有源组件都能够和安装板大面积接触，便于热量传递至安装板上，再通过安装板内部的热控系统将热量传递出去。喇叭天线通过钛合金垫片隔热安装，避免了喇叭天线的热量传递到有源组件中。本发明良好的热控性能，可显著提升阵列天线的性能。
发明内容
本发明为解决上述问题，提出了一种多波束阵列天线，发射模块和喇叭天线安装至同一侧，使得结构紧凑，安装及拆卸方便，热控性能优良。
具体技术方案如下：一种多波束阵列天线，包括安装板6，安装板6的上端面布置有阵列式分布的发射模块5和喇叭天线1，每个所述发射模块5为立方体形，且立方体形上端的一个斜对角线对应的两个直角处分别通过第一隔热垫片4法兰连接所述喇叭天线1的滤波通道下端；
所述安装板6的下底面布置有接收波束模组和发射波束模组，接收波束模组包括直立布置在安装板6的下底面，且呈阵列式分布的接收波束形成模块7，发射波束模组包括直立布置在安装板6的下底面，且呈阵列式分布的发射波束形成模块8；
每个所述喇叭天线1的滤波通道的一侧通过第二隔热垫片2法兰连接转换波导3的上端，转换波导3的下端贯穿所述安装板6和对应接收波束形成模块7连接；
每个所述发射模块5通过KK连接器贯穿所述安装板6和对应发射波束形成模块8实现信号连接。
进一步，所述阵列式分布的发射模块5的每列每四个发射模块5对应一个发射波束形成模块8和两个接收波束形成模块7，且两个接收波束形成模块7布置在一个发射波束形成模块8的两侧。
进一步，所述安装板6为方形板，安装板6的上端面铺端设有铝制的蒙皮62，方形板上均匀开设有安装槽，热管61配合安装在安装槽内，且所述阵列式分布的发射模块5的每行对应一根热管61。
进一步，每个所述发射模块5、每个接收波束形成模块7、每个发射波束形成模块8和安装板6的对应接触面上均铺设有导热硅脂层。
本发明的有益效果：
1、本发明的多波束阵列天线的结构紧凑、力学性能优良、安装及拆卸方便，所有部件布置在安装板两侧，受力以及重心集中在安装板处，力学性能优良，无需设置多层结构，安装方向无零件干涉，极大的提高了安装效率，提升了维修便利性。
2、本发明的多波束阵列天线散热效果优良，所有部件都能够和安装板大面积接触，便于热量传递至安装板上，再通过安装板内部的热控系统将热量传递出去。喇叭天线通过钛合金垫片隔热安装，避免了喇叭天线的热量传递到有源组件中。本发明良好的热控性能，可显著提升阵列天线的性能。
附图说明
图1为本发明的多波束阵列天线的结构示意图。
图2为图1的A方向截面视图。
图3为图1的B方向截面视图。
图4为图1的爆炸图。
其中：1喇叭天线、2第一隔热垫片、3转换波导、4第二隔热垫片、5发射模块、6安装板、61热管、62蒙皮、7接收波束形成模块、8发射波束形成模块、9KK连接器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
见图1，一种多波束阵列天线，包括安装板6，安装板6的上端面布置有阵列式分布的发射模块5和喇叭天线1，每个所述发射模块5为立方体形，且立方体形上端的一个斜对角线对应的两个直角处分别通过第一隔热垫片4法兰连接所述喇叭天线1的滤波通道下端；
所述安装板6的下底面布置有接收波束模组和发射波束模组，接收波束模组包括直立布置在安装板6的下底面，且呈阵列式分布的接收波束形成模块7，发射波束模组包括直立布置在安装板6的下底面，且呈阵列式分布的发射波束形成模块8；
每个所述喇叭天线1的滤波通道的一侧通过第二隔热垫片2法兰连接转换波导3的上端，转换波导3的下端贯穿所述安装板6和对应接收波束形成模块7连接；
每个所述发射模块5通过KK连接器贯穿所述安装板6和对应发射波束形成模块8实现信号连接。
第一隔热垫片4和第二隔热垫片2的材料可以是钛合金等其他任何导热系数低的金属材料。
所述阵列式分布的发射模块5的每列每四个发射模块5对应一个发射波束形成模块8和两个接收波束形成模块7，且两个接收波束形成模块7布置在一个发射波束形成模块8的两侧。
所述安装板6为方形板，安装板6的上端面铺端设有铝制的蒙皮62，方形板上均匀开设有安装槽，热管61配合安装在安装槽内，且所述阵列式分布的发射模块5的每行对应一根热管61。
每个所述发射模块5、每个接收波束形成模块7、每个发射波束形成模块8和安装板6的对应接触面上均设有导热硅脂层。导热硅脂层便于热量传递，将热量传递到安装板6后再通过热管61实现热控功能。
上述多波束阵列天线实现信号的发射和接收，
其中发射信号传递路径为：电信号从发射波束形成模块8通过KK连接器9传递到发射模块5再通过喇叭天线1的发射端以电磁波信号传送出去;
接收信号传递路径为：外界电磁波信号传递到喇叭天线1的接收端，经转换波导3传递到接收波束形成模块7将电磁波信号转为电信号。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多波束阵列天线，其特征在于：包括安装板（6），安装板（6）的上端面布置有阵列式分布的发射模块（5）和喇叭天线（1），每个所述发射模块（5）为立方体形，且立方体形上端的一个斜对角线对应的两个直角处分别通过第一隔热垫片（4）法兰连接所述喇叭天线（1）的滤波通道下端；
所述安装板（6）的下底面布置有接收波束模组和发射波束模组，接收波束模组包括直立布置在安装板（6）的下底面，且呈阵列式分布的接收波束形成模块（7）；发射波束模组包括直立布置在安装板（6）的下底面，且呈阵列式分布的发射波束形成模块（8）；
每个所述喇叭天线（1）的滤波通道的一侧通过第二隔热垫片（2）法兰连接转换波导（3）的上端，转换波导（3）的下端贯穿所述安装板（6）和对应接收波束形成模块（7）连接；
每个所述发射模块（5）通过KK连接器（9）贯穿所述安装板（6）和对应发射波束形成模块（8）实现信号连接。
2.根据权利要求1所述一种多波束阵列天线，其特征在于：所述阵列式分布的发射模块（5）的每列每四个发射模块（5）对应一个发射波束形成模块（8）和两个接收波束形成模块（7），且两个接收波束形成模块（7）布置在一个发射波束形成模块（8）的两侧。
3.根据权利要求1所述一种多波束阵列天线，其特征在于：所述安装板（6）为方形板，安装板（6）的上端面铺设有铝制的蒙皮（62），方形板上均匀开设有安装槽，热管（61）配合安装在安装槽内，且所述阵列式分布的发射模块（5）的每行对应一根热管（61）。
4.根据权利要求1所述一种多波束阵列天线，其特征在于：每个所述发射模块（5）、每个接收波束形成模块（7）、每个发射波束形成模块（8）和安装板（6）的对应接触面上均铺设有导热硅脂层。
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