CN116979988B - 一种小型化高度集成毫米波前端组装模块 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无线通信技术领域，提供一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，用于解决现有技术中电子设备体积大、可靠性低的问题。本发明包括：毫米波发射天线1、毫米波接收天线2、射频载板3、射频前端收发电路4、射频隔离板5、中频电路6、中频盖板7、射频微波绝缘子8以及壳体；其中，收发天线与射频前端收发电路的收发端口分别采用射频微波绝缘子进行背对背信号互连；射频前端收发电路与中频电路采用射频隔离板进行信号隔离，并通过隔离脊将射频前端电路的收发支路进行有效隔离，中频信号处理电路上方设置中频盖板。综上，本发明能够实现毫米波探测器收发组件前端模块的高度集成，并且具有小型化与高可靠性的优点。

Description

一种小型化高度集成毫米波前端组装模块
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体提供一种小型化高度集成毫米波前端组装模块。
背景技术
随着5G毫米波无线通信技术的不断发展，毫米波通信系统逐渐向小型化、低成本、轻量化、高可靠性、抗干扰及全天候工作能力等方向发展，这对毫米波前端电路组件提出了严苛要求。因此，在确保毫米波前端组件的各功能电路工作性能良好的前提下，实现毫米波探测组件的小型化、高性能与高可靠性集成对毫米波通信系统的发展及其实际应用具有重要的意义与潜在价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，用于解决现有技术中电子设备体积大、可靠性低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，包括：毫米波发射天线1、毫米波接收天线2、射频载板3、射频前端收发电路4、射频隔离板5、中频电路6、中频盖板7、射频微波绝缘子8以及壳体；其中：
壳体采用矩形盒状结构，中频盖板7盖合于壳体的上开口端，射频载板3固定于壳体的下开口端，中频盖板、射频载板与壳体组装后于内部形成组装腔；组装腔中沿壳体内壁设置有固定台阶，射频隔离板5设置于固定台阶上；
毫米波发射天线1与毫米波接收天线2设置于射频载板3的下表面，且分别位于两侧；
射频前端收发电路4设置于射频载板3的上表面，射频前端收发电路包括发射支路和接收支路，射频隔离板5的下表面垂直设置有隔离脊，隔离脊将发射支路与接收支路进行空间隔离；射频微波绝缘子8嵌入设置于射频载板3中，将毫米波发射天线1、毫米波接收天线2对应与射频前端集成电路4的发射支路、接收支路进行互连；
中频电路6设置于射频隔离板5的上表面，并通过射频隔离板5上预设槽口与射频收发集成电路板4进行信号互连，中频电路6包括三角波产生电路与中频信号处理电路。
进一步的，射频隔离板的下表面以及隔离脊的外表面均贴附有毫米波吸波材料。
进一步的，中频盖板的下表面贴附有绝缘胶带。
进一步的，壳体、射频载板、射频隔离板及中频盖板均采用铜制结构。
进一步的，毫米波发射天线与毫米波接收天线均采用毫米波波导缝隙阵列天线，分别通过涂抹于天线基板下表面的导电胶与射频载板进行固定。
进一步的，射频前端收发电路通过涂抹于电路基板下表面的导电银浆加热固定于射频载板层的上表面。
进一步的，射频微波绝缘子采用50欧姆的玻璃绝缘子，通过烧结的方式嵌入固定于射频载板中。
基于上述技术方案，本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，其中，接收天线、发射天线与射频前端收发电路的接收端口、发射端口分别采用射频微波绝缘子进行背对背信号互连，射频微波绝缘子采用烧结的方式嵌入固定在射频载板中；射频前端收发电路与三角波产生电路、中频信号处理电路之间采用信号隔离板进行信号隔离，并且，隔离板下表面设置有隔离脊，将射频前端电路的接收分支、发射支路进行有效隔离，同时，隔离板的下表面贴附的毫米波吸波材料能够避免由于芯片自激带来的信号干扰；射频前端收发电路与中频信号处理电路通过隔离板上开槽进行信号互连，中频信号处理电路上方设置中频盖板，中频盖板下表面贴附的绝缘胶带能够防止线路与壳体之间发生短路。
综上，本发明提供的组装模块能够实现毫米波探测器收发组件前端模块的高度集成，并且具有小型化与高可靠性的优点，组装模块在保证各电路具备各自良好性能前提下，有效地降低了电路之间的信号串扰与电磁兼容。有效克服了现有技术中的诸多缺点，具有产业化应用价值。
附图说明
图1为本发明中小型化高度集成毫米波前端组装模块的结构示意图。
图2为本发明中小型化高度集成毫米波前端组装模块的剖分结构示意图。
图3为本发明中小型化高度集成毫米波前端组装模块的50欧姆射频微波绝缘子的位置示意图。
图2与图3中，1为毫米波发射天线，2为毫米波接收天线，3为射频载板，4为射频前端收发电路，5为射频隔离板，6为中频电路，7为中频盖板，8为射频微波绝缘子。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案与有益效果更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
本实施例提供一种毫米波前端组装模块，具有小型化、高度集成、高可靠性等优点；所述毫米波前端组装模块的结构如图1、图2与图3所示，具体包括：毫米波发射天线1、毫米波接收天线2、射频载板3、射频前端收发电路4、射频隔离板5、中频电路6、中频盖板7、射频微波绝缘子8以及壳体；其中：
壳体采用矩形盒状结构，中频盖板7盖合于壳体的上开口端，射频载板3固定于壳体的下开口端，中频盖板、射频载板与壳体组装后于内部形成组装腔；组装腔中沿壳体内壁设置有固定台阶，射频隔离板5设置于固定台阶上；本实施例中，壳体、射频载板、射频隔离板及中频盖板均采用铜制结构，使得组装模块具有良好的导电性和牢固性；
毫米波发射天线1与毫米波接收天线2设置于射频载板3的下表面，且分别位于两侧；本实施例中，毫米波发射天线与接收天线均采用毫米波波导缝隙阵列天线，通过涂抹于天线基板下表面的导电胶与射频载板3进行固定；
射频前端收发电路4设置于射频载板3的上表面，射频前端收发电路包括发射支路和接收支路，射频隔离板5的下表面垂直设置有隔离脊，隔离脊将发射支路与接收支路进行空间隔离；本实施例中，射频前端收发电路采用RO4350板材作为电路基板，通过涂抹于电路基板下表面的导电银浆加热固定于射频载板层的上表面；
射频微波绝缘子8嵌入设置于射频载板3中，将毫米波发射天线1、毫米波接收天线2分别对应与射频前端集成电路4的发射支路、接收支路进行互连；本实施例中，射频微波绝缘子采用50欧姆的玻璃绝缘子，通过烧结的方式嵌入固定于射频载板3中；
中频电路6设置于射频隔离板5的上表面，并通过射频隔离板5上预设槽口与射频收发集成电路板4进行信号互连，中频电路6包括三角波产生电路与中频信号处理电路；本实施例中，中频电路采用FR-4板材作为电路基板，通过螺钉与射频隔离板5进行固定。
进一步的，射频隔离板5的下表面以及隔离脊的外表面均贴附有毫米波吸波材料，用以防止腔体内信号绕射产生芯片自激信号；中频盖板7的下表面贴附有绝缘胶带，用以防止信号与壳体之间短接。
综上所述，本发明提供一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，能够实现毫米波探测器收发组件前端模块的高度集成，并且具有小型化与高可靠性的优点，有效克服了现有技术中的诸多缺点，具有产业化应用价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。

Claims (4)

1.一种小型化高度集成毫米波前端组装模块，包括：毫米波发射天线（1）、毫米波接收天线（2）、射频载板（3）、射频前端收发电路（4）、射频隔离板（5）、中频电路（6）、中频盖板（7）、射频微波绝缘子（8）以及壳体；其特征在于：
壳体采用矩形盒状结构，中频盖板（7）盖合于壳体的上开口端，射频载板（3）固定于壳体的下开口端，中频盖板、射频载板与壳体组装后于内部形成组装腔；组装腔中沿壳体内壁设置有固定台阶，射频隔离板（5）设置于固定台阶上；
毫米波发射天线（1）与毫米波接收天线（2）设置于射频载板（3）的下表面，且分别位于两侧；
射频前端收发电路（4）设置于射频载板（3）的上表面，射频前端收发电路包括发射支路和接收支路，射频隔离板（5）的下表面垂直设置有隔离脊，隔离脊将发射支路与接收支路进行空间隔离；射频微波绝缘子（8）嵌入设置于射频载板（3）中，将毫米波发射天线（1）、毫米波接收天线（2）对应与射频前端收发电路（4）的发射支路、接收支路进行互连；
中频电路（6）设置于射频隔离板（5）的上表面，并通过射频隔离板（5）上预设槽口与射频前端收发电路（4）进行信号互连，中频电路（6）包括三角波产生电路与中频信号处理电路；
毫米波发射天线与毫米波接收天线均采用毫米波波导缝隙阵列天线，分别通过涂抹于天线基板下表面的导电胶与射频载板进行固定；
射频前端收发电路通过涂抹于电路基板下表面的导电银浆加热固定于射频载板层的上表面；
射频微波绝缘子采用50欧姆的玻璃绝缘子，通过烧结的方式嵌入固定于射频载板中。
2.根据权利要求1所述小型化高度集成毫米波前端组装模块，其特征在于：射频隔离板的下表面以及隔离脊的外表面均贴附有毫米波吸波材料。
3.根据权利要求1所述小型化高度集成毫米波前端组装模块，其特征在于：中频盖板的下表面贴附有绝缘胶带。
4.根据权利要求1所述小型化高度集成毫米波前端组装模块，其特征在于：壳体、射频载板、射频隔离板及中频盖板均采用铜制结构。
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