CN202633484U - 一种小型化微波系统本振隔离结构 - Google Patents
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Abstract
一种小型化微波系统本振隔离结构，包括金属盖板、金属隔墙、微波电路板、金属底板、供电电路板五个部分，用于飞行器上干扰机小型化微波系统中的变频部分，通常包括本振部分、混频部分、放大部分。采用金属墙屏蔽，电路板接地层，电路板金属过孔，独立供电等多种措施提高了本振隔离度，避免本振信号耦合到放大链路中，提高了信号的杂波抑制度，保证了信号信噪比。巧妙设计了多层层叠的微波系统结构，在小体积之内实现了多种本振隔离措施，实现了系统的小型化。整个本振隔离结构能够在减小微波系统的体积的同时，提高本振隔离度，增强信号的信噪比。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型化微波系统本振隔离结构，属于结构设计领域。
背景技术
频率变换系统是飞行器上干扰机微波系统的重要组成部分，本振一般用于为频率变换系统提供本振信号，把输入信号频率变换为输出信号频率，一般包括本振、混频器以及对输出信号的放大器等。由于本振信号为微波信号，具有很强的辐射性，会通过空间以及电源线造成串扰，影响输出信号的频谱特性，主要表现为输出信号杂波抑制度不高等。所以在频率变换系统设计上，一般对本振模块采用独立电源供电以及独立腔体结构，再通过同轴电缆连接本振模块和变频模块，从而避免本振信号泄漏到输出信号中形成串扰。
图1为本振模块独立设计的典型结构，公共电源输入后，本振模块和变频模块内分别通过二次电源模块进行电源滤波，阻断本振信号延电源线的传输通道。结构上本振模块与变频模块均采用独立腔体设计，中间通过同轴电缆连接，避免本振信号的空间泄漏形成串扰。这种结构的主要缺点是体积大，由于独立腔体、同轴电缆连接器、同轴电缆等占用了大量体积，使这种结构难以实现小型化适应飞行器上干扰机的使用需求。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种小型化微波系统本振隔离结构，减小了微波系统体积，减少了微波印制板数量，同时保证了本振信号的隔离度，保证了输出信号的杂波抑制度，克服传统方法带来的问题，特别适用于需要小型化要求的飞行器上干扰机微波系统。
本实用新型的技术解决方案是：
一种小型化微波系统本振隔离结构，包括金属盖板、金属隔墙、微波电路板、金属底板和供电电路板；
供电电路板置于金属底板之下，微波电路板置于金属底板之上，微波电路板上方为金属隔墙，即微波电路板被夹在金属底板与金属隔墙之间，金属盖板用螺钉固定在隔墙上方；
所述金属隔墙为腔体结构，其上均匀分布有多个螺孔；金属隔墙侧壁上有供微波信号进出的结构孔；
所述微波电路板下表面与金属底板接触的部分覆盖有接地金属层，上表面与金属隔墙接触的部分也覆盖有接地金属层，微波电路板上有供电通孔、多个小通孔和用于螺钉连接上下结构的大通孔；
所述供电电路板其上表面与金属底板接触的部分覆盖有接地金属层，下表面为供电电路，供电电路板上有供电通孔、多个小通孔和用于螺钉连接上下结构的大通孔；
所述金属底板上有用于螺钉连接上下结构的大通孔和走电源线的小通孔，所述金属盖板上用于螺钉连接上下结构的大通孔；
所述供电电路板、金属底板、微波电路板、金属隔墙通过螺钉固定在一起，螺钉依次穿过供电电路板的大通孔、金属底板的大通孔、微波电路板的大通孔拧紧在金属隔墙的螺孔上；
所述金属盖板通过螺钉与金属隔墙连接在一起，螺钉穿过金属盖板上的大通孔与金属隔墙上的螺孔相接，将金属盖板与金属隔墙固连；
供电电路板下表面的供电电路引出电源线依次穿过供电电路板的供电通孔、金属底板上走电源线的小通孔和微波电路板上供电通孔，最终连接到微波电路板上表面的微波电路上。
所述金属隔墙的腔体结构可以呈日字形、品字形或者田字形。
所述微波电路板的大通孔和小通孔均为金属化孔，孔内金属层与微波电路板上下表面的金属层连通，供电通孔为非金属化孔。
所述供电电路板的大通孔和小通孔均为金属化孔，孔内金属层与供电电路板上下表面的金属层连通，供电通孔为非金属化孔。微波电路板上的小通孔直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间；供电电路板上的小通孔直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间。金属隔墙上的相邻两个螺孔之间的距离在5mm到20mm之间。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
(1)本实用新型把两个或多个独立结构设计改为单个结构体设计，去掉了微波接头和同轴电缆，有利于微波系统的小型化；
(2)本实用新型各独立功能腔体之间通过金属隔墙、印制板上的密集过孔、螺钉等进行空间隔离，增强了本振隔离度；
(3)本实用新型通过印制板过孔提高了多路电源间的隔离度，抑制本振信号通过电源线串扰到其他系统。
附图说明
图1是传统的独立功能模块设计示意图；
图2是本实用新型所涉及的供电电源线连接关系剖面图；
图3是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的详细描述。
如图3所示，本实用新型提供了一种小型化微波系统本振隔离结构，包括金属盖板1、金属隔墙2、微波电路板3、金属底板4和供电电路板5，五部分构成一个整体。
供电电路板5置于金属底板4之下，微波电路板3置于金属底板4之上，微波电路板3上方为金属隔墙2，即微波电路板3被夹在金属底板4与金属隔墙2之间，金属盖板1用螺钉固定在隔墙上方；
所述金属隔墙2为腔体结构，其上均匀分布有多个螺孔9；金属隔墙2侧壁上有供微波信号进出的结构孔10，用于安装SMA接头；金属隔墙2的腔体结构可以呈日字形、品字形或者田字形；金属隔墙2上的相邻两个螺孔9之间的距离在5mm到20mm之间。金属隔墙2中间有槽11，以使微波电路从下方通过；槽11为方形，其宽度为3mm，高度为2mm。金属隔墙2的厚度13为4mm，高度12为6mm。
所述微波电路板3下表面与金属底板4接触的部分覆盖有接地金属层，上表面与金属隔墙2接触的部分也覆盖有接地金属层20，上表面其余部分为微波电路，包括混频电路17、放大器电路18和本振电路19；微波电路板3上有供电通孔16、多个小通孔15和用于螺钉连接上下结构的大通孔14；微波电路板3的所有通孔均在与金属隔墙2接触的位置上，且大通孔14和小通孔15均为金属化孔，孔内金属层与微波电路板3上下表面的金属层连通，供电通孔16为非金属化孔。
微波电路板3上的小通孔15直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间；微波电路板3是印刷电路板，采用共地共面波导设计微波电路。
所述供电电路板5其上表面与金属底板4接触的部分覆盖有接地金属层，下表面为供电电路，包括混频放大供电电路27和本振供电电路26。供电电路板5上有供电通孔25、多个小通孔24和用于螺钉连接上下结构的大通孔23；所述供电电路板5的大通孔23和小通孔24均为金属化孔，孔内金属层与供电电路板5上下表面的金属层连通，供电通孔25为非金属化孔。
供电电路板5上的小通孔24直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间。供电电路板5是印刷电路板。
所述金属底板4上有用于螺钉连接上下结构的大通孔21和走电源线的小通孔22，所述金属盖板1上用于螺钉连接上下结构的大通孔8；
所述供电电路板5、金属底板4、微波电路板3、金属隔墙2通过螺钉7固定在一起，螺钉7依次穿过供电电路板5的大通孔23、金属底板4的大通孔21、微波电路板3的大通孔14拧紧在金属隔墙2的螺孔9上；
所述金属盖板1通过螺钉6与金属隔墙2连接在一起，螺钉6穿过金属盖板1上的大通孔8与金属隔墙2上的螺孔9相接，将金属盖板1与金属隔墙2固连；
如图2所示，供电电路板5下表面的供电电路30引出电源线31依次穿过供电电路板5的供电通孔25、金属底板4上走电源线的小通孔22和微波电路板3上供电通孔16，最终连接到微波电路板3上表面的微波电路29上。
Claims (6)
1.一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：包括金属盖板(1)、金属隔墙(2)、微波电路板(3)、金属底板(4)和供电电路板(5)；
供电电路板(5)置于金属底板(4)之下，微波电路板(3)置于金属底板(4)之上，微波电路板(3)上方为金属隔墙(2)，即微波电路板(3)被夹在金属底板(4)与金属隔墙(2)之间，金属盖板(1)用螺钉固定在隔墙上方；
所述金属隔墙(2)为腔体结构，其上均匀分布有多个螺孔(9)；金属隔墙(2)侧壁上有供微波信号进出的结构孔(10)；
所述微波电路板(3)下表面与金属底板(4)接触的部分覆盖有接地金属层，上表面与金属隔墙(2)接触的部分也覆盖有接地金属层，微波电路板(3)上有供电通孔(16)、多个小通孔(15)和用于螺钉连接上下结构的大通孔(14)；
所述供电电路板(5)其上表面与金属底板(4)接触的部分覆盖有接地金属层，下表面为供电电路，供电电路板(5)上有供电通孔(25)、多个小通孔(24)和用于螺钉连接上下结构的大通孔(23)；
所述金属底板(4)上有用于螺钉连接上下结构的大通孔(21)和走电源线的小通孔(22)，所述金属盖板(1)上用于螺钉连接上下结构的大通孔(8)；
所述供电电路板(5)、金属底板(4)、微波电路板(3)、金属隔墙(2)通过螺钉(7)固定在一起，螺钉(7)依次穿过供电电路板(5)的大通孔(23)、金属底板(4)的大通孔(21)、微波电路板(3)的大通孔(14)拧紧在金属隔墙(2)的螺孔(9)上；
所述金属盖板(1)通过螺钉(6)与金属隔墙(2)连接在一起，螺钉(6)穿过金属盖板(1)上的大通孔(8)与金属隔墙(2)上的螺孔(9)相接，将金属盖板(1)与金属隔墙(2)固连；
供电电路板(5)下表面的供电电路引出电源线依次穿过供电电路板(5)的供电通孔(25)、金属底板(4)上走电源线的小通孔(22)和微波电路板(3)上供电通孔(16)，最终连接到微波电路板(3)上表面的微波电路上。
2.根据权利要求1所述的一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：所述金属隔墙(2)的腔体结构可以呈日字形、品字形或者田字形。
3.根据权利要求1所述的一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：所述微波电路板(3)的大通孔(14)和小通孔(15)均为金属化孔，孔内金属层与微波电路板(3)上下表面的金属层连通，供电通孔(16)为非金属化孔。
4.根据权利要求1所述的一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：所述供电电路板(5)的大通孔(23)和小通孔(24)均为金属化孔，孔内金属层与供电电路板(5)上下表面的金属层连通，供电通孔(25)为非金属化孔。
5.根据权利要求1所述的一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：微波电路板(3)上的小通孔(15)直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间；
供电电路板(5)上的小通孔(24)直径在0.2mm到2mm之间，相邻小通孔间距在0.2mm到5mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种小型化微波系统本振隔离结构，其特征在于：金属隔墙(2)上的相邻两个螺孔(9)之间的距离在5mm到20mm之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN108091969A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-29 | 上海无线电设备研究所 | 一种高隔离度微波收发组件 |
| CN109921159A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-21 | 安徽华东光电技术研究所有限公司 | 一种上变频器模块结构 |
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