CN208889852U - 一种相控阵天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相控阵天线，可以在多层微波板内集成多个信号收发处理部件，并采用馈电网络输入供电和控制信号，通过垂直布线方式完成最短路径的信号传输通路，由此实现具有体积小、重量轻、无需装配等技术效果的高集成度相控阵天线。

Description

一种相控阵天线

技术领域

本实用新型涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种相控阵天线。

背景技术

目前，传统的相控阵天线通常包含天线单元、调幅调相单元、放大单元、馈电单元和波控单元等，由于组成部件较多，射频接口、控制接口和数字供电接口也设置较多，因此传统的相控阵天线需要独立设置多条有线通路以实现各功能组件的连接。随着相控阵天线由军事用途开始越来越多地走向民用市场，低成本、轻小型化成为民用市场应用的要求趋势，然而由于传统的相控阵天线设计繁琐，结构复杂，而且体积重量大、装配难度高、成本高，因此极大的限制了相控阵天线在民用市场的推广应用。

可见，现有技术中存在着相控阵天线中组成部件较多，各组成部件之间采用独立设置的多条有线通路进行连接，不仅造成相控阵天线的体积大、重量高，装配集成难度大，应用成本高的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种相控阵天线，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线中组成部件较多，各组成部件之间采用独立设置的多条有线通路进行连接，不仅造成相控阵天线的体积大、重量高，装配集成难度大，应用成本高的技术问题。

本申请一方面提供了一种相控阵天线，包括：

多层微波板；

天线单元，设置在所述多层微波板的第一层微波板表面上，用以收发电磁信号；

信号传输通路，设置在所述多层微波板的内部且与所述天线单元连接，用以在所述多层微波板内传输所述电磁信号；

信号处理单元，设置在所述多层微波板的内部且与所述信号传输通路连接，用以对所述电磁信号进行放大和/或调制处理；

馈电网络，设置在所述多层微波板的内部，用以向所述相控阵天线内的各单元传输高频信号。

可选地，所述信号处理单元包括：

信号功分模块，用以对所述电磁信号进行功分处理获得第一电磁信号和第二电磁信号；

第一信号处理模块，用以对所述第一电磁信号进行放大和/或调制处理获得第三电磁信号；

第二信号处理模块，用以对所述第二电磁信号进行放大和/或调制处理获得第四电磁信号；

信号合路模块，用以将所述第三电磁信号和所述第四电磁信号进行合并处理为另一个电磁信号；

其中，所述第一信号处理模块与所述第二信号处理模块不同。

可选地，连接所述天线单元与所述信号处理单元的第一信号传输通路垂直于所述多层微波板的所在面。

可选地，所述第一信号传输通路设置在所述多层微波板内的垂直过孔中，且所述垂直过孔为金属结构。

可选地，所述信号处理单元为信号处理芯片组，且所述信号处理芯片组为通过倒装焊接芯片工艺焊接在所述多层微波板内。

可选地，所述信号传输通路包括：

射频连接端口，用以连接后端信号处理设备。

可选地，所述馈电网络包括：

数字供电接口，用以连接后端供电设备以输入电能及控制信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的相控阵天线可以在多层微波板内集成多个信号收发处理部件，并采用馈电网络输入供电和控制信号，通过垂直布线方式完成最短路径的信号传输通路，由此实现具有体积小、重量轻、无需装配等技术效果的高集成度相控阵天线。

另一方面，本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，本申请实施例中的相控阵天线还包括射频连接端口，可用来连接后端信号处理设备，实现相控阵天线的信号后端处理，由此具有提升相控阵天线的适用性的技术效果

进一步地，本申请实施例中的所述信号处理单元具体为信号处理芯片组，且所述信号处理芯片组为通过倒装焊接芯片工艺焊接在所述多层微波板内，由此可以实现进一步降低相控阵天线体积和重量，并且还能实现良好电气连接性能的技术效果。

进一步地，本申请实施例中连接所述天线单元与所述信号处理单元的第一信号传输通路垂直于所述多层微波板的所在面，且设置在多层微波板内的金属垂直过孔中。由此可以使得电磁波信号的传输路径最短，并且可通过金属结构屏蔽电磁辐射，具有减小电磁波信号在传输过程中的损耗的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线的内部结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线的剖面结构图。

具体实施方式

本申请提供一种相控阵天线，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线中组成部件较多，各组成部件之间采用独立设置的多条有线通路进行连接，不仅造成相控阵天线的体积大、重量高，装配集成难度大，应用成本高的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的相控阵天线可以在多层微波板内集成多个信号收发处理部件，并采用馈电网络输入供电和控制信号，通过垂直布线方式完成最短路径的信号传输通路，由此实现具有体积小、重量轻、无需装配等技术效果的高集成度相控阵天线。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1和图2，本申请实施例一提供一种相控阵天线，包括：

多层微波板101；

天线单元102，设置在所述多层微波板的第一层微波板表面上，用以收发电磁信号；

信号传输通路103，设置在所述多层微波板的内部且与所述天线单元连接，用以在所述多层微波板内传输所述电磁信号；进一步地，所述信号传输通路包括射频连接端口1031，可用来连接后端信号处理设备，实现相控阵天线的信号后端处理，由此实现提升相控阵天线适用性的技术效果；

信号处理单元104，设置在所述多层微波板的内部且与所述信号传输通路连接，用以对所述电磁信号进行放大和/或调制处理；

馈电网络105，设置在所述多层微波板的内部，用以向所述相控阵天线内的各单元传输高频信号。进一步地，所述馈电网络105包括数字供电接口1051，可用以连接后端供电设备以输入控制信号。

进一步地，本申请实施例中的所述信号处理单元104包括：

信号功分模块，用以对所述电磁信号进行功分处理获得第一电磁信号和第二电磁信号；

第一信号处理模块1041，用以对所述第一电磁信号进行放大和/或调制处理获得第三电磁信号；

第二信号处理模块1042，用以对所述第二电磁信号进行放大和/或调制处理获得第四电磁信号；

信号合路模块，用以将所述第三电磁信号和所述第四电磁信号进行合并处理为另一个电磁信号；

其中，所述第一信号处理模块1041与所述第二信号处理模块1042不同。

进一步地，本申请实施例中的所述信号处理单元104具体为信号处理芯片组，且所述信号处理芯片组为通过倒装焊接芯片工艺焊接在所述多层微波板101内，由此可以实现进一步降低相控阵天线体积和重量，并且还能实现良好电气连接性能的技术效果。

再进一步地，本申请实施例中连接所述天线单元102与所述信号处理单元104的第一信号传输通路103垂直于所述多层微波板101的所在面。作为一种优选，所述第一信号传输通路103设置在所述多层微波板101内的垂直过孔中，且所述垂直过孔为金属结构。由此可以使得电磁波信号的传输路径最短，并且可通过金属结构屏蔽电磁辐射，减小电磁波信号在传输过程中的损耗。

本申请实施例中的相控阵天线在实施过程中可以包括信号发射状态和信号接收状态。当处于信号发射状态时，电磁信号可通过所述相控阵天线的射频连接端口1031进入多层微波板101内，在经过馈电网络105时可进行第一次功分获得多路等功率信号，然后这些功分后的各路信号可通过信号传输通路103进入信号处理芯片组，在芯片组内通过信号功分模块完成第二次功分，并通过多个信号处理模块(具体可为多个信号处理芯片)分别对应完成各路信号的调相、调幅和功率放大，最后再进入各通道对应的天线单元102完成电磁信号的发射。在接收状态时，射频信号通过各通道天线单元102接收后，进入信号处理芯片组，在各对应芯片内通过数字电路控制完成低噪声放大和调幅调相，最后再通过信号合路模块完成第一次合路输出，各信号处理芯片输出信号可经馈电网络105完成第二次合路，得到各通道经放大、幅相调制的合路信号，最后通过射频连接端口1031输出。无论在信号发射状态或信号接收状态，对多个信号处理芯片输入的数字控制信号和供电可由数字供电接口接入，实现对信号处理芯片组的供电和控制。

由此可见，本申请实施例中的相控阵天线可以在多层微波板内集成多个信号收发处理部件，并采用馈电网络输入供电和控制信号，通过垂直布线方式完成最短路径的信号传输通路，由此实现具有体积小、重量轻、无需装配等技术效果的高集成度相控阵天线。

另一方面，本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，本申请实施例中的相控阵天线还包括射频连接端口，可用来连接后端信号处理设备，实现相控阵天线的信号后端处理，由此具有提升相控阵天线的适用性的技术效果

进一步地，本申请实施例中的所述信号处理单元具体为信号处理芯片组，且所述信号处理芯片组为通过倒装焊接芯片工艺焊接在所述多层微波板内，由此可以实现进一步降低相控阵天线体积和重量，并且还能实现良好电气连接性能的技术效果。

进一步地，本申请实施例中连接所述天线单元与所述信号处理单元的第一信号传输通路垂直于所述多层微波板的所在面，且设置在多层微波板内的金属垂直过孔中。由此可以使得电磁波信号的传输路径最短，并且可通过金属结构屏蔽电磁辐射，具有减小电磁波信号在传输过程中的损耗的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种相控阵天线，其特征在于，包括：

多层微波板；

天线单元，设置在所述多层微波板的第一层微波板表面上，用以收发电磁信号；

信号传输通路，设置在所述多层微波板的内部且与所述天线单元连接，用以在所述多层微波板内传输所述电磁信号；

信号处理单元，设置在所述多层微波板的内部且与所述信号传输通路连接，用以对所述电磁信号进行放大和/或调制处理；

馈电网络，设置在所述多层微波板的内部，与所述天线单元、信号传输通路、以及所述信号处理单元连接，用以向所述相控阵天线内的各单元传输高频信号。

2.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述信号处理单元包括：

信号功分模块，用以对所述电磁信号进行功分处理获得第一电磁信号和第二电磁信号；

第一信号处理模块，用以对所述第一电磁信号进行放大和/或调制处理获得第三电磁信号；

第二信号处理模块，用以对所述第二电磁信号进行放大和/或调制处理获得第四电磁信号；

信号合路模块，用以将所述第三电磁信号和所述第四电磁信号进行合并处理为另一个电磁信号；

其中，所述第一信号处理模块与所述第二信号处理模块不同。

3.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，连接所述天线单元与所述信号处理单元的第一信号传输通路垂直于所述多层微波板的所在面。

4.如权利要求3所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一信号传输通路设置在所述多层微波板内的垂直过孔中，且所述垂直过孔为金属结构。

5.如权利要求3所述的相控阵天线，其特征在于，所述信号处理单元为信号处理芯片组，且所述信号处理芯片组为通过倒装焊接芯片工艺焊接在所述多层微波板内。

6.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述信号传输通路包括：

射频连接端口，用以连接后端信号处理设备。

7.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述馈电网络包括：

数字供电接口，用以连接后端供电设备以输入电能及控制信号。