CN208937704U - 一种多通道瓦片式收发组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多通道瓦片式收发组件，属于通信组件领域。该多通道收发组件包括盒体、PCB基板、隔框、LTCC基板和盖板；PCB基板与LTCC基板通过隔框的互连框架传输微波信号和低频信号；PCB基板上设置有4个收发电路，每个发射支路包括高功率放大芯片，每个接收支路包括限幅器芯片和第一级低噪声放大器芯片；LTCC基板上设置有4个接收调制电路，每个接收调制电路包括驱动放大器芯片和收发开关、移相、衰减、第二级低噪声放大器芯片；一个接收调制电路与一个收发电路对应连接；解决了传统的收发组件体积和重量大、效率低的问题，达到了增加收发通道，提高效率和性能，减小体积的效果。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及通信组件领域，特别涉及一种多通道瓦片式收发组件。
背景技术
多通道瓦片式收发组件是构成现代新型有源相控阵雷达天线的基础，是有源相控阵雷达的核心部件。
传统的收发组件为以为砖块式，单通道或双通道共组偶。随着机载相控阵雷达的小型化和轻量化，收发组件必然需要缩小每个通道的体积，降低整体的重量。
实用新型内容
为了解决现有的收发组件通道少、体积大的问题，本实用新型实施例提供了一种多通道瓦片式收发组件。该技术方案如下：
第一方面，提供了一种多通道瓦片式收发组件，包括盒体、PCB基板、隔框、LTCC基板和盖板；
PCB基板、隔框、LTCC基板从下到上依次设置，PCB基板与盒体连接，LTCC基板与盖板连接；
PCB基板与LTCC基板通过隔框的互连框架传输微波信号和低频信号；
PCB基板上设置有4个收发电路，每个发射支路包括高功率放大芯片，每个接收支路包括限幅器芯片和第一级低噪声放大器芯片，发射支路的输入端连接发射信号端，发射支路的输出端连接发射端口，接收支路的输入端连接接收端口，接收支路的输出端连接接收信号端；
LTCC基板上设置有4个接收调制电路，每个接收调制电路包括驱动放大器芯片和收发开关、移相、衰减、第二级低噪声放大器芯片，接收调制电路的输入端与接收信号端连接，接收调制电路的输出端与反射信号端连接；
一个接收调制电路与一个收发电路对应连接。
可选的，隔框的介质套中设置有毛纽扣；
PCB基板与LTCC基板通过毛纽扣互联，毛纽扣的一端连接PCB基板微带线，毛纽扣的另一端连接LTCC基板微带线。
可选的，LTCC基板内设置有功分器；
功分器内通过微带线、同轴线和带状线进行传输微波信号，同轴线的一端与微带线连接，同轴线的另一端与带状线连接。
可选的，高功率放大芯片为GaN芯片。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
多通道瓦片式收发组件采用高密度组装技术、3D垂直互连技术、GaN芯片技术，相对于传统的收发组件，通道更多、体积更小、重量更轻、效率更高、性能更强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种多通道瓦片式收发组件的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种多通道瓦片式收发组件的微波电路组成原理图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种毛纽扣垂直互联结构图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种LTCC内部的功分器垂直互联结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出了本实用新型一个实施例提供的多通道瓦片式收发组件的结构示意图。如图1所示，该多通道瓦片式收发组件包括盒体110、PCB基板120、隔框130、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷)基板140和盖板150。
PCB基板120、隔框130和LTCC基板140从下到上依次设置，PCB基板120和盒体110连接，LTCC基板140与盖板150连接。
PCB基板120、隔框130和LTCC基板140设置在盒体110内，盖板150盖章盒体110上。
可选的，PCB基板120与盒体110焊接。
PCB基板作为前端基板。
可选的，LTCC基板140与盖板150焊接。
LTCC基板为后端基板。
PCB基板120与LTCC基板140通过隔框130的互连框架传输微波信号和低频信号，如图2所示。
该多通道瓦片式收发组件包含4个收发通道，呈2*2排列。
如图2所示，PCB基板120上设置有4个收发电路，每个发射支路包括高功率放大芯片HPA，每个接收支路包括限幅器芯片LMT和第一级低噪声放大器芯片LNA1。
发射支路用于完成对激励信号的驱动放大和末级饱和放大。
每个发射支路的输入端连接发射信号端，每个发射支路的输出端连接发射端口。比如：收发电路21的发射支路的输入端连接发射信号端TX-1，发射支路的输出端连接发射端口1；收发电路22的发射支路的输入端连接发射信号端TX-2，发射支路的输出端连接发射端口2；收发电路23的发射支路的输入端连接发射信号端TX-3，发射支路的输出端连接发射端口3；收发电路24的发射支路的输入端连接发射信号端TX-4，发射支路的输出端连接发射端口4。
接收支路用于对天线端口输入的信号进行低噪声放大。
每个接收支路的输入端连接接收端口，每个接收支路的输出端连接接收信号端。比如：收发电路21的接收支路的输入端连接接收端口1，接收支路的输出端连接接收信号端RX-1；收发电路22的接收支路的输入端连接接收端口2，接收支路的输出端连接接收信号端RX-2；收发电路23的接收支路的输入端连接接收端口3，接收支路的输出端连接接收信号端RX-3；收发电路24的接收支路的输入端连接接收端口4，接收支路的输出端连接接收信号端RX-4。
LTCC基板140上设置有4个接收调制电路，每个接收调制电路包括驱动放大器芯片DrA和收发、移相、衰减、第二级低噪声放大器芯片。
可选的，收发、移相、衰减、第二级低噪声放大器芯片为多功能芯片ASIC+LNA；用于实现对微波信号的数控移相、数控衰减以及收发切换。
可选的，LTCC基板上还设置有控制接口保护、负压检测、电源保护、电源稳压调整、逻辑时序控制等功能的电路。这些电路为本领域的现有技术，这里不再赘述。
一个接收调制电路与一个收发电路对应连接。接收调制电路12与收发电路22对应连接，接收调制电路13与收发电路23连接，接收调制电路11与收发电路21连接，接收调制电路14与收发电路24连接。
隔框130的介质套43中设置有毛纽扣44，如图3所示。
利用毛纽扣弹性压触的特性，实现LTCC基板和PCB基板之间的互联。
毛纽扣44的一端连接PCB基板基带线42，毛纽扣44的另一端连接LTCC基板微带线41。
介质套43用于对毛纽扣42进行限位，以保证LTCC基板和PCB基板传输对位的精度。
LTCC基板内设置有功分器，功分器用于实现LTCC基板的正反面微波信号的低损耗互通，接收调制电路设置在LTCC基板上的正面。
功分器内通过微带线31、同轴线32和带状线33进行传输微波信号，同轴线32的一端与微带线31连接，同轴线32的另一端与带状线33连接，如图4所示。
此外，由于传统的高功率放大器HPA选用GaAs芯片，已经不能满足四代战机或五代战机的要求，根据雷达总计指标分解，新型瓦片式收发组件的每个通道需要不小于20W的输出功率要求，因此，高功率放大器HPA选用GaN芯片。
GaN芯片具有更大的单位面积功率输出能力，使得GaN的功率平面面积更小，更利于组件的平面布局。GaN芯片(175℃)相比GaAs芯片(150℃)具有更高的工作结温，一定程度上可以减轻收发组件的散热压力。
GaN芯片采用高压+28V供电，使得所需电流相比GaAs芯片成倍减小，减轻供电线路传输压力。在芯片效率上，GaN芯片能达到42％以上的效率，明显高于GaAs芯片30％左右。
本实用新型实施例提供的多通道瓦片式收发组件，采用高密度组装技术，比如基板载体大面积焊接技术、芯片贴装技术、引线键合技术、组件模块的封装技术、键合互连之间的等离子清洗技术，达到了减小多通道瓦片式收发组件的体积和重量的效果。
为了将不同平面的信号进行可靠功效的互连，利用LTCC基板的微波垂直互联和毛纽扣垂直互联的3D垂直互联技术，实现不同物理单元之间的轻松分离，方便各个物理单元进行测试评估及维修调试。
本实用新型实施例提供的多通道瓦片式收发组件相比传统的收发组件，具有更多的收发通道，体积更小、重量更轻、效率更高、性能更强。
需要说明的是：上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种多通道瓦片式收发组件，其特征在于，包括盒体、PCB基板、隔框、LTCC基板和盖板；
所述PCB基板、所述隔框、所述LTCC基板从下到上依次设置，所述PCB基板与所述盒体连接，所述LTCC基板与所述盖板连接；
所述PCB基板与所述LTCC基板通过所述隔框的互连框架传输微波信号和低频信号；
所述PCB基板上设置有4个收发电路，每个发射支路包括高功率放大芯片，每个接收支路包括限幅器芯片和第一级低噪声放大器芯片，所述发射支路的输入端连接发射信号端，所述发射支路的输出端连接发射端口，所述接收支路的输入端连接接收端口，所述接收支路的输出端连接接收信号端；
所述LTCC基板上设置有4个接收调制电路，每个接收调制电路包括驱动放大器芯片和收发开关、移相、衰减、第二级低噪声放大器芯片，所述接收调制电路的输入端与所述接收信号端连接，所述接收调制电路的输出端与反射信号端连接；
一个所述接收调制电路与一个所述收发电路对应连接。
2.根据权利要求1所述的多通道瓦片式收发组件，其特征在于，所述隔框的介质套中设置有毛纽扣；
所述PCB基板与所述LTCC基板通过所述毛纽扣互联，所述毛纽扣的一端连接PCB基板微带线，所述毛纽扣的另一端连接LTCC基板微带线。
3.根据权利要求1所述的多通道瓦片式收发组件，其特征在于，所述LTCC基板内设置有功分器；
所述功分器内通过微带线、同轴线和带状线进行传输微波信号，所述同轴线的一端与所述微带线连接，所述同轴线的另一端与所述带状线连接。
4.根据权利要求1所述的多通道瓦片式收发组件，其特征在于，所述高功率放大芯片为GaN芯片。
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