CN114614275B - 一种htcc双波束瓦片式气密sip模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，包括SIP载板、HTCC基板和SIP盖板，SIP载板与HTCC基板的底面连接，SIP盖板与HTCC基板的顶面连接，HTCC基板的顶面上设置有多个第一单元和多个双波束多功能芯片单元，第一单元包括四个第一射频连接器，第一射频连接器的第一端用于与SIP模块外部的天线单元连接，第一单元内的四个第一射频连接器在HTCC基板的顶面上排列构成第一矩形，第一矩形围设的区域内均设有一个双波束多功能芯片单元，多个第一单元排列构成矩形阵列。本发明实现了高集成度的基于HTCC的双波束瓦片式气密SIP模块。

Description

一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块
技术领域
本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块。
背景技术
有源相控阵天线已广泛应用于雷达、通信等军民领域。传统的砖块式T/R组件的射频信号走向与组件安装方向平行，导致采用砖块式T/R组件的相控阵天线在轴向方向的尺寸很难做到很小，由此导致整个天线体积尺寸都较大。采用瓦片式T/R组件的相控阵天线具有“横向集成，纵向组装”的特点，能够很好解决上述问题，使得天线的集成度得以进一步提高。故目前的相控阵天线中对瓦片式T/R组件的需求越来越多。瓦片式T/R组件通常采用SIP方式实现，可以便捷地实现阵面通道信号收发和控制、幅相控制等功能的模块化和标准化，从而提高整机的生产装配效率和可维护性。通常相控阵天线只能同时一个波束（数字多波束天线除外），但是目前在一些通信应用领域，提出了同时双波束的应用需求，这样可以同时与两个目标进行通信，极大提高天线的使用效率。
但是瓦片式T/R组件只能在天线口径尺寸方向进行横向集成，不能利用天线纵向尺寸。以Ku频段为例，天线为了满足扫描范围要求，天线单元间距一般小于10mm，那就必须在10mm*10mm的面积内实现一个收发通道，导致瓦片式T/R组件集成难度较高。现有的瓦片式T/R组件为提高集成度，通常基于HTCC或LTCC等进行SIP设计。为使天线实现同时两个独立可控的波束，在SIP设计时必须集成两个独立的移相网络，从而导致SIP的设计更加复杂，集成度要求更高，SIP的实现难度非常大。目前也未见同时双波束的瓦片式T/R组件的报道。因此对同时双波束的SIP模块的研究很有必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，包括SIP载板、HTCC基板和SIP盖板；所述SIP载板与所述HTCC基板的底面连接，所述SIP盖板与所述HTCC基板的顶面连接；
所述HTCC基板的顶面上设置有多个第一单元和多个双波束多功能芯片单元；所述第一单元包括四个第一射频连接器，所述第一射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的天线单元连接，所述第一单元内的四个所述第一射频连接器在所述HTCC基板的顶面上排列构成第一矩形，第一矩形围设的区域内均设有一个所述双波束多功能芯片单元；多个所述第一单元排列构成矩形阵列，水平相邻的两个第一单元之间具有第一间隙，竖直相邻的两个第一单元之间具有第二间隙；
所述HTCC基板的顶面上还设置有低频插针、第二射频连接器和第三射频连接器，所述低频插针的第一端用于与所述SIP模块外部的主控和供电单元连接，所述第二射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的第一波束馈电单元连接，所述第三射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的第二波束馈电单元连接，所述低频插针设置在所述第一间隙内，所述第二射频连接器和所述第三射频连接器均设置在所述第二间隙内；
每个第一矩形内的双波束多功能芯片单元的第一端与构成该第一矩形对应的四个所述第一射频连接器的第二端连接，所述双波束多功能芯片单元的第二端与所述第二射频连接器的第二端连接，所述双波束多功能芯片单元的第三端与所述第三射频连接器的第二端连接；所述双波束多功能芯片单元用于对从所述第一波束馈电单元接入的第一波束激励信号进行幅相和放大处理，以及用于对从所述第二波束馈电单元接入的第二波束激励信号进行幅相和放大处理；
所述双波束多功能芯片单元的第四端与所述低频插针的第二端连接。
进一步改进地，所述SIP模块还包括SIP底板和SIP围框；所述HTCC基板的顶面经所述SIP围框与所述SIP盖板连接；所述SIP底板与所述SIP载板远离所述HTCC基板的一端连接；所述第一射频连接器的第一端、所述第二射频连接器的第一端和所述第三射频连接器的第一端均与所述SIP底板连接；所述第一射频连接器、第二射频连接器、第三射频连接器均与所述SIP底板垂直。
进一步改进地，所述双波束多功能芯片单元包括第一波束幅相控制芯片、第二波束幅相控制芯片和四个收发放大芯片；所述第一波束幅相控制芯片包括四个第一波束幅相控制通道和一个第一功分器，所述第二波束幅相控制芯片包括四个第二波束幅相控制通道和一个第二功分器，所述第一功分器和所述第二功分器均为一分四功分器；每个所述第一矩形围设的区域内均设有四个第三功分器，所述第三功分器为一分二功分器；四个所述第一波束幅相控制通道的第一端与四个所述第三功分器的第一分路端一一对应连接；四个所述第二波束幅相控制通道的第一端与四个所述第三功分器的第二分路端一一对应连接；四个所述第三功分器的合路端与四个所述收发放大芯片的第一端一一对应连接；四个所述收发放大芯片的第二端与四个所述第一射频连接器的第二端一一对应连接；四个所述第一波束幅相控制通道的第二端与所述第一功分器的四个分路端一一对应连接；四个所述第二波束幅相控制通道的第二端与所述第二功分器的四个分路端一一对应连接；所述第一功分器的合路端与所述第二射频连接器的第二端连接；所述第二功分器的合路端与所述第三射频连接器的第二端连接。
进一步改进地，所述HTCC基板的顶面和底面之间还设置有第四功分器和第五功分器；所述第四功分器为一分四功分器，四个所述第一功分器的合路端与所述第四功分器的四个分路端一一对应连接，所述第四功分器的合路端与所述第二射频连接器的第二端连接；所述第五功分器为一分四功分器，四个所述第二功分器的合路端与所述第五功分器的四个分路端一一对应连接，所述第五功分器的合路端与所述第三射频连接器的第二端连接。
进一步改进地，所述SIP模块还包括多层微带线，所述多层微带线分布在所述HTCC基板上；所述多层微带线与第一射频连接器的第二端之间、所述多层微带线与第二射频连接器的第二端之间以及所述多层微带线与第三射频连接器的第二端之间均设置有微带同轴转换电路。
进一步改进地，所述微带同轴转换电路包括第一横T形微带线、第二横T形微带线和多个接地孔；所述第一横T形微带线设置在第一射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间、所述第一横T形微带线设置在第二射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间或者所述第一横T形微带线设置在第三射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间；所述第一横T形微带线的竖线部与第一射频连接器的内导体通过金丝键合连接、所述第一横T形微带线的竖线部与所述第二射频连接器的内导体通过金丝键合连接或者所述第一横T形微带线的竖线部与第三射频连接器的内导体通过金丝键合连接；所述第一横T形微带线的横线部与第二横T形微带线的横线部连接；在第一射频连接器周围设有所述接地孔、在第二射频连接器周围设有所述接地孔或者在第三射频连接器周围设有所述接地孔。
进一步改进地，所述低频插针的第二端与所述HTCC基板的顶面连接；所述低频插针与所述HTCC基板的顶面垂直。
进一步改进地，所述SIP载板与所述HTCC基板的底面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述低频插针与所述HTCC基板的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述SIP围框与所述HTCC基板的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述第一射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接，所述第二射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接，所述第三射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接；所述SIP盖板与所述SIP围框通过焊接温度为第三温度的焊料焊接；所述第一温度高于所述第二温度，所述第二温度高于所述第三温度。
本发明的有益技术效果为：
1）、通过将双波束多功能芯片单元布局在第一矩形围设的区域内，同时将与外部主控和供电单元连接的低频插针设置在两个水平相邻的第一单元之间具有的第一间隙内，将与外部第一波束馈电单元连接的第二射频连接器设置在两个竖直相邻的第一单元之间具有的第二间隙内，将与外部第二波束馈电单元连接的第三射频连接器也设置在两个竖直相邻的第一单元之间具有的第二间隙内，实现了双波束T/R组件在HTCC基板顶面的高密度分布，由此实现了高集成度的双波束瓦片式SIP模块。两个同时独立可控的波束，可实现天线同时与两个目标的通信，更加适应于雷达、卫星通信等领域不断发展的需求。
2）、通过在第一射频连接器、第二射频连接器和第三射频连接器与多层微带线之间均加入微带同轴转换电路，改善了微带和同轴之间过渡时的驻波性能，从而减小了射频信号的不连续性，提升了微带同轴转换效果。
3）、通过采用三种不同温度的焊料，分三次将SIP模块内的各分部件进行焊接，实现了整个SIP模块的气密特性。
4）、通过将第一射频连接器、第二射频连接器和第三射频连接器均自SIP底板的同一侧与SIP底板垂直焊接，因此第一射频连接器、第二射频连接器和第三射频连接器三者与SIP底板的焊接方向为同一方向，从而可以同时焊接，减少了焊接的次数，提升了SIP模块的气密特性。
附图说明
图1是SIP模块的一种俯视图；
图2是实施例一的HTCC基板顶面内的一种布局图；
图3是实施例一的一种三级馈电网络示意图；
图4是图2中A处放大图（微带同轴转换电路示意图）；
图5是实施例一的第一射频连接器、第二射频连接器和第三射频连接器端口反射系数仿真测试图。
图中，1、SIP模块；2、SIP盖板；3、HTCC基板；4、SIP围框；5、第一射频连接器；6、第二射频连接器；7、第三射频连接器；8、低频插针；9、双波束多功能芯片单元；901、收发放大芯片；902、第一波束幅相控制芯片；903、第二波束幅相控制芯片；10、第三功分器；11、第四功分器；12、第五功分器；13、第一接地孔；14、第二接地孔；15、第三接地孔；16、第四接地孔；17、第五接地孔；18、第一横T形微带线；19、第二横T形微带线；20、金丝键合线。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。
实施例一
如图1和图2所示，本发明提供了一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块。SIP模块1包括SIP底板、SIP围框4、SIP载板、HTCC基板3、SIP盖板2和多层微带线。SIP载板与HTCC基板3的底面连接，HTCC基板3的顶面经SIP围框4与SIP盖板2连接。SIP底板与SIP载板远离HTCC基板3的一端连接。
HTCC基板3的顶面上设置有多个第一单元和多个双波束多功能芯片单元9。第一单元包括四个第一射频连接器5。第一射频连接器5的第一端用于与SIP模块1外部的天线单元连接。第一单元内的四个第一射频连接器5在HTCC基板3顶面上排列构成第一矩形，第一矩形围设的区域内均设有一个双波束多功能芯片单元9。多个第一单元排列构成矩形阵列。水平相邻的两个第一单元之间具有第一间隙，竖直相邻的两个第一单元之间具有第二间隙。HTCC基板3的顶面上还设置有低频插针8、第二射频连接器6和第三射频连接器7。低频插针8的第一端用于与SIP模块1外部的主控和供电单元连接，第二射频连接器6的第一端用于与SIP模块1外部的第一波束馈电单元连接，第三射频连接器7的第一端用于与SIP模块1外部的第二波束馈电单元连接。低频插针8设置在第一间隙内，第二射频连接器6和第三射频连接器7均设置在第二间隙内。每个第一矩形内的双波束多功能芯片单元9的第一端与构成该第一矩形对应的四个第一射频连接器5的第二端连接。每个双波束多功能芯片单元9的第二端均连接一个第二射频连接器6的第二端。每个双波束多功能芯片单元9的第三端均连接一个第三射频连接器7的第二端。双波束多功能芯片单元9用于对从第一波束馈电单元接入的第一波束激励信号进行幅相和放大处理，以及用于对从第二波束馈电单元接入的第二波束激励信号进行幅相和放大处理。每个双波束多功能芯片单元9的第四端均连接一个低频插针8的第二端。上述双波束多功能芯片单元9、第一射频连接器5、第二射频连接器6、第三射频连接器7和低频插针8之间的连接通过多层微带线，各微带线与双波束多功能芯片单元9、第一射频连接器5、第二射频连接器6、第三射频连接器7和低频插针8之间的连接均采用金丝键合方式。SIP载板和SIP底板均采用钼铜散热材料，对整个SIP模块1进行散热。第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7均采用SMP射频连接器。低频插针8由两组十八芯的插针组成。
具体地，如图2和图3所示，双波束多功能芯片单元9包括第一波束幅相控制芯片902、第二波束幅相控制芯片903和四个收发放大芯片901。第一波束幅相控制芯片902包括四个第一波束幅相控制通道和一个第一功分器。第二波束幅相控制芯片903包括四个第二波束幅相控制通道和一个第二功分器。第一功分器和第二功分器均为一分四功分器。每个第一矩形围设的区域内均设有四个第三功分器10，第三功分器10为一分二功分器。HTCC基板3的顶面和底面之间还设置有第四功分器11和第五功分器12，第四功分器11和第五功分器12均为一分四功分器。其中所有第三功分器10构成第一级馈电网络，所有第一功分器和第二功分器构成第二级馈电网路，所有第四功分器11和第五功分器12构成第三级馈电网络。
如图2和图3所示，三级馈电网络的连接如下：四个第一波束幅相控制通道的第一端与四个第三功分器10的第一分路端一一对应连接。四个第二波束幅相控制通道的第一端与四个第三功分器10的第二分路端一一对应连接。四个第三功分器10的合路端与四个收发放大芯片901的第一端一一对应连接。通常的，第三功分器10的合路端经第一SPDT开关与收发放大芯片901的第一端连接。四个收发放大芯片901的第二端与四个第一射频连接器5的第二端一一对应连接。通常的，收发放大芯片901的第二端经第二SPDT开关与第一射频连接器5的第二端连接。四个第一波束幅相控制通道的第二端与第一功分器的四个分路端一一对应连接。四个第二波束幅相控制通道的第二端与第二功分器的四个分路端一一对应连接。四个第一功分器的合路端与第四功分器11的四个分路端一一对应连接，每个第四功分器11的合路端与一个第二射频连接器6的第二端连接。四个第二功分器的合路端与第五功分器12的四个分路端一一对应连接，每个第五功分器12的合路端与一个第三射频连接器7的第二端连接。上述收发放大芯片901与第一射频连接器5的连接、第三功分器10与收发放大芯片901的连接、第三功分器10与第一波束幅相控制芯片902和第二波束幅相控制芯片903的连接、第四功分器11与第一波束幅相控制芯片902的连接、第五功分器12与第二波束幅相控制芯片903的连接、第四功分器11与第二射频连接器6的连接、第五功分器12与第三射频连接器7的连接均通过多层微带线。各个微带线与其两端的元件（第三功分器10、收发放大芯片901、第一波束幅相控制芯片902、第二波束幅相控制芯片903、第四功分器11、第五功分器12、第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7）之间的连接均采用金丝键合方式。
本实施例中，如图1至图3所示，SIP模块1为十六通道的方块状SIP模块1。对应的第一单元的数量为四个且构成2*2的矩形阵列，第一射频连接器5的数量为十六个，第二射频连接器6的数量为一个，第三射频连接器7的数量为一个，低频插针8的数量为一个，第四功分器11的数量为一个，第五功分器12的数量为一个。SIP模块1长度为39.7mm，宽度为39.7mm，应用于Ku频段相控阵。HTCC基板3采用24层陶瓷介质材料。多层微带线包括分布在HTCC基板3上的25层金属布线。
第一波束和第二波束经三级馈电网络的接收和发射过程如下：
a、接收过程
由与低频插针8连接的外部主控和供电单元对收发放大芯片901、第一波束幅相控制芯片902和第二波束幅相控制芯片903进行加电和控制。与第一射频连接器5连接的外部天线单元接收到双波束信号后，与第一射频连接器5连接的第二SPDT开关选通收发放大芯片901的接收通路，信号经上述接收通路进行放大处理后，与第三功分器10连接的第一SPDT开关也选通收发放大芯片901的接收通路，此时信号输入第三功分器10的合路端，第三功分器10进行一分二功分后分别经其第一分路端输入第一波束幅相控制芯片902和经其第二分路端输入第二波束幅相控制芯片903。
四个第三功分器10的第一分路端的信号一一对应输入第一波束幅相控制芯片902的四个第一波束幅相控制通道，由第一波束幅相控制通道进行放大、幅度衰减和移相，放大、幅度衰减和移相后的四路信号分别由第一波束幅相控制芯片902其内部包含的第一功分器的四个分路端接收，然后由第一功分器的合路端输出至第四功分器11的第一分路端，由此实现了四个通道信号的接收、放大、幅度衰减和移相，之后将四个四通道的接收信号分别通过第四功分器11的四个分路端接收后，再通过第四功分器11的合路端合路成第一波束信号，第一波束信号经由第二射频连接器6输出至SIP模块1外部。
四个第三功分器10的第二分路端的信号一一对应输入第二波束幅相控制芯片903的四个第二波束幅相控制通道，由第二波束幅相控制通道进行放大、幅度衰减和移相，放大、幅度衰减和移相后的四路信号分别由第二波束幅相控制芯片903其内部包含的第二功分器的四个分路端接收，然后由第二功分器的合路端输出至第五功分器12的第一分路端，由此实现了四个通道信号的接收、放大、幅度衰减和移相，之后将四个四通道的接收信号分别通过第五功分器12的四个分路端接收后，再通过第五功分器12的合路端合路成第二波束信号，第二波束信号经由第三射频连接器7输出至SIP模块1外部。
b、发射过程
发射过程为接收过程的逆向过程。
本发明的实现原理为：
与传统实现单波束的瓦片式T/R组件的SIP模块相比，为实现同时双波束，第一矩形围设的区域内需增加一个波束的幅相控制芯片，同时每个天线阵元均需同时双波束收发，因此还需至少增加一级双波束的合成和分解馈电网络，加多的幅相控制芯片和双波束的合成分解馈电网络需占用更大的面积，使得其他T/R元件在第一矩形区域内的布局很困难。本发明首先将一个第一波束幅相控制芯片902、一个第二波束幅相控制芯片903和四个收发放大芯片901布局在第一矩形围设的区域内，实现对双波束信号四个通道的收发放大和幅相变换；然后将与外部主控和供电单元连接的低频插针8布局在两个水平相邻的第一单元之间的第一间隙内，实现与外部主控和供电单元的连接；将与第一波束馈电单元连接的第二射频连接器6和与第二波束馈电单元连接的第三射频连接器7均布局在两个竖直相邻的第一单元之间，实现与外部第一波束馈电单元和第二波束馈电单元的连接。同时结合三级馈电网络实现第一波束的合成和分解以及第二波束的合成和分解，其中在每个第一矩形围设区域内均分布四个第一级馈电网络的第三功分器10，将第三级馈电网络的第四功分器11和第五功分器12均布局在HTCC基板3顶面和底面之间。当T/R元件在HTCC基板3上布局完成后，进一步地，配合在HTCC基板3上分布的多层微带线实现收发放大芯片901、第一波束幅相控制芯片902、第二波束幅相控制芯片903、第三功分器10、第四功分器11、第五功分器12、第一射频连接器5、第二射频连接器6、第三射频连接器7以及低频插针8之间的互联。
优选地，如图2和图4所示，多层微带线与第一射频连接器5之间、多层微带线与第二射频连接器6之间以及多层微带线与第三射频连接器7之间均设置有微带同轴转换电路。微带同轴转换电路包括第一横T形微带线18、第二横T形微带线19和多个接地孔。第一横T形微带线18设置在第一射频连接器5的外导体与第二横T形微带线19之间、或者第一横T形微带线18设置在第二射频连接器6的外导体与第二横T形微带线19之间、或者第一横T形微带线18设置在第三射频连接器7的外导体与第二横T形微带线19之间。第一横T形微带线18的竖线部与第一射频连接器5的内导体通过金丝键合线20连接、或者第一横T形微带线18的竖线部与第二射频连接器6的内导体通过金丝键合线20连接、或者第一横T形微带线18的竖线部与第三射频连接器7的内导体通过金丝键合线20连接。第一横T形微带线18的横线部与第二横T形微带线19的横线部连接。各个接地孔围设在第一射频连接器5周围、或者各个接地孔围设在第二射频连接器6周围、或者各个接地孔围设在第三射频连接器7周围。本实施例中，接地孔数量为五个，分别为第一接地孔13、第二接地孔14、第三接地孔15、第四接地孔16和第五接地孔17。
微带同轴转换电路通过仿真软件进行逐步优化，具体优化步骤如下：通过预设第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7的端口反射系数目标值，利用仿真软件对各个接地孔与第一射频连接器5的内导体之间的中心间距值、各个接地孔与第二射频连接器6的内导体之间的中心间距值以及各个接地孔与第三射频连接器7的内导体之间的中心间距值进行逐步优化，以及对第一横T形微带线18和第二横T形微带线19内各段的长度和宽度进行逐步优化。如图5所示为第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7端口的反射系数仿真结果图，标记为m的曲线为第一射频连接器5的端口反射系数仿真结果，标记为n的曲线为第二射频连接器6和第三射频连接器7的端口反射系数仿真结果，由图可见，微带同轴转换电路实现了良好的微带同轴转换效果。
优选地，第一射频连接器5的第一端、第二射频连接器6的第一端和第三射频连接器7的第一端均与SIP底板连接，第一射频连接器5、第二射频连接器6、第三射频连接器7均与SIP底板垂直；低频插针8的第二端与HTCC基板3的顶面连接，低频插针8与HTCC基板3的顶面垂直。SIP载板与HTCC基板3的底面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接。低频插针8与HTCC基板3的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接。SIP围框4与HTCC基板3的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接。第一射频连接器5与SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接。第二射频连接器6与SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接。第三射频连接器7与SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接。SIP盖板2与SIP围框4通过焊接温度为第三温度的焊料焊接。第一温度高于第二温度，第二温度高于第三温度。
SIP模块1封装时，首先采用第一温度焊料进行焊接，然后采用第二温度焊料进行焊接，最后在SIP模块1装配测试完成后采用第三温度焊料进行焊接，以满足SIP模块1的气密封装要求。同时结合第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7三者基于SIP底板的同侧垂直设置，第一射频连接器5、第二射频连接器6和第三射频连接器7在采用第二温度焊料与SIP底板焊接时，可以同步焊接完成，减少焊接次数，提高SIP模块1的气密特性。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于：实施例二中的SIP模块1内第一单元构成M*N的矩形阵列，M和N的取值均为大于等于二的整数，且M和N的取值不同时取值二。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，包括SIP载板、HTCC基板和SIP盖板；所述SIP载板与所述HTCC基板的底面连接，所述SIP盖板与所述HTCC基板的顶面连接；
所述HTCC基板的顶面上设置有多个第一单元和多个双波束多功能芯片单元；所述第一单元包括四个第一射频连接器，所述第一射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的天线单元连接，所述第一单元内的四个所述第一射频连接器在所述HTCC基板的顶面上排列构成第一矩形，第一矩形围设的区域内均设有一个所述双波束多功能芯片单元；多个所述第一单元排列构成矩形阵列，水平相邻的两个第一单元之间具有第一间隙，竖直相邻的两个第一单元之间具有第二间隙；
所述HTCC基板的顶面上还设置有低频插针、第二射频连接器和第三射频连接器，所述低频插针的第一端用于与所述SIP模块外部的主控和供电单元连接，所述第二射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的第一波束馈电单元连接，所述第三射频连接器的第一端用于与所述SIP模块外部的第二波束馈电单元连接，所述低频插针设置在所述第一间隙内，所述第二射频连接器和所述第三射频连接器均设置在所述第二间隙内；
每个第一矩形内的双波束多功能芯片单元的第一端与构成该第一矩形对应的四个所述第一射频连接器的第二端连接，所述双波束多功能芯片单元的第二端与所述第二射频连接器的第二端连接，所述双波束多功能芯片单元的第三端与所述第三射频连接器的第二端连接；所述双波束多功能芯片单元用于对从所述第一波束馈电单元接入的第一波束激励信号进行幅相和放大处理，以及用于对从所述第二波束馈电单元接入的第二波束激励信号进行幅相和放大处理；
所述双波束多功能芯片单元的第四端与所述低频插针的第二端连接。
2.根据权利要求1所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述SIP模块还包括SIP底板和SIP围框；所述HTCC基板的顶面经所述SIP围框与所述SIP盖板连接；所述SIP底板与所述SIP载板远离所述HTCC基板的一端连接；所述第一射频连接器的第一端、所述第二射频连接器的第一端和所述第三射频连接器的第一端均与所述SIP底板连接；所述第一射频连接器、第二射频连接器、第三射频连接器均与所述SIP底板垂直。
3.根据权利要求1所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述双波束多功能芯片单元包括第一波束幅相控制芯片、第二波束幅相控制芯片和四个收发放大芯片；所述第一波束幅相控制芯片包括四个第一波束幅相控制通道和一个第一功分器，所述第二波束幅相控制芯片包括四个第二波束幅相控制通道和一个第二功分器，所述第一功分器和所述第二功分器均为一分四功分器；每个所述第一矩形围设的区域内均设有四个第三功分器，所述第三功分器为一分二功分器；四个所述第一波束幅相控制通道的第一端与四个所述第三功分器的第一分路端一一对应连接；四个所述第二波束幅相控制通道的第一端与四个所述第三功分器的第二分路端一一对应连接；四个所述第三功分器的合路端与四个所述收发放大芯片的第一端一一对应连接；四个所述收发放大芯片的第二端与四个所述第一射频连接器的第二端一一对应连接；四个所述第一波束幅相控制通道的第二端与所述第一功分器的四个分路端一一对应连接；四个所述第二波束幅相控制通道的第二端与所述第二功分器的四个分路端一一对应连接；所述第一功分器的合路端与所述第二射频连接器的第二端连接；所述第二功分器的合路端与所述第三射频连接器的第二端连接。
4.根据权利要求3所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述HTCC基板的顶面和底面之间还设置有第四功分器和第五功分器；所述第四功分器为一分四功分器，四个所述第一功分器的合路端与所述第四功分器的四个分路端一一对应连接，所述第四功分器的合路端与所述第二射频连接器的第二端连接；所述第五功分器为一分四功分器，四个所述第二功分器的合路端与所述第五功分器的四个分路端一一对应连接，所述第五功分器的合路端与所述第三射频连接器的第二端连接。
5.根据权利要求1所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述SIP模块还包括多层微带线，所述多层微带线分布在所述HTCC基板上；所述多层微带线与第一射频连接器的第二端之间、所述多层微带线与第二射频连接器的第二端之间以及所述多层微带线与第三射频连接器的第二端之间均设置有微带同轴转换电路。
6.根据权利要求5所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述微带同轴转换电路包括第一横T形微带线、第二横T形微带线和多个接地孔；所述第一横T形微带线设置在第一射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间、所述第一横T形微带线设置在第二射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间或者所述第一横T形微带线设置在第三射频连接器的外导体与第二横T形微带线之间；所述第一横T形微带线的竖线部与第一射频连接器的内导体通过金丝键合连接、所述第一横T形微带线的竖线部与所述第二射频连接器的内导体通过金丝键合连接或者所述第一横T形微带线的竖线部与第三射频连接器的内导体通过金丝键合连接；所述第一横T形微带线的横线部与第二横T形微带线的横线部连接；在第一射频连接器周围设有所述接地孔、在第二射频连接器周围设有所述接地孔或者在第三射频连接器周围设有所述接地孔。
7.根据权利要求2所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述低频插针的第二端与所述HTCC基板的顶面连接；所述低频插针与所述HTCC基板的顶面垂直。
8.根据权利要求7所述的一种HTCC双波束瓦片式气密SIP模块，其特征在于，所述SIP载板与所述HTCC基板的底面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述低频插针与所述HTCC基板的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述SIP围框与所述HTCC基板的顶面通过焊接温度为第一温度的焊料焊接；所述第一射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接，所述第二射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接，所述第三射频连接器与所述SIP底板通过焊接温度为第二温度的焊料焊接；所述SIP盖板与所述SIP围框通过焊接温度为第三温度的焊料焊接；所述第一温度高于所述第二温度，所述第二温度高于所述第三温度。
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