CN212136697U - 一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，包括模块阵列、安装框架、若干波控分配板、波控母板和低频线缆；所述模块阵列由若干TR模块阵列排布而成，所述模块阵列安装于所述安装框架前端面；所述波控母板和各所述波控分配板均安装于所述安装框架后端面；所述波控母板通过所述低频线缆分别与各所述波控分配板连接；所述模块阵列的各所述TR模块分别与对应的所述波控分配板连接。本设计的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构实现了超大规模阵面有源相控阵天线体积和重量小型化、轻量化设计。

Description

一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构

技术领域

本实用新型涉及一种相控阵天线，特别是一种超大规模阵面、高通道密度的新型有源相控阵天线的低频互连架构。

背景技术

相控阵天线是相控阵雷达/通信系统的关键核心部件,其直接决定了整个相控阵雷达/通信系统的性能，在整个系统的成本、体积、重量和功耗方面占据较大的比重。

如CN 105305118 A公开的一种有源相控阵天线波控系统，发明人提出了采用一分多成型线缆实现一个波控母板和多个TR模块互连架构。其特点在于省掉了波控分配板，直接实现波控母板与TR模块互联。但其缺点在于受限于波控母板端插头芯数，一个插头能互连的TR模块数量有限，超大规模阵面时会导致一分多成型线缆数量增加；同时成型线缆制作工艺较为复杂，且超大规模阵面时缺少了波控分配板分担部分功能，导致波控母板复杂度增加，最终导致整个系统成本及复杂度增加。

如CN 109216938 A公开的一种低剖面小型化相控阵天线，发明人提出了天线TR模块与电源和差模块之间低频互连采用低频排座与低频排针对插实现。但其缺点在于受限于低频排座与低频排针对插时不具备浮动功能，超大规模阵面时由于制造及装配误差不能实现一个电源和差模块与多个天线TR模块互连，为解决该问题就会导致超大规模阵面时电源和差模块数量剧增，最终导致整机复杂度增加，以至于整个系统成本及复杂度增加。

为满足在很多应用场合电气指标，需要采用大规模阵面的有源相控阵天线阵面规模越做越大，通道密度越来越高，同时在体积和重量方面提出了严苛的小型化和轻量化的设计要求，这些都是传统相控阵天线低频互连架构较难实现的，造成整机体积不能实现小型化，在某种程度上限制了有源相控阵天线的发展和应用。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，以实现超大规模阵面有源相控阵天线体积和重量方面小型化、轻量化的设计。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，包括模块阵列、安装框架、若干波控分配板、波控母板和低频线缆；所述模块阵列由若干TR模块阵列排布而成，所述模块阵列安装于所述安装框架前端面；所述波控母板和各所述波控分配板均安装于所述安装框架后端面；所述波控母板通过所述低频线缆分别与各所述波控分配板连接；所述模块阵列的各所述TR模块分别与对应的所述波控分配板连接。

进一步的，所述若干波控分配板成阵列分布。

进一步的，所述波控母板叠层于所述波控分配板后端。

进一步的，所述波控分配板为双层折叠结构。折叠结构可以进一步降低低频互联结构的尺寸，使其更加小型化。

进一步的，所述波控分配板包括第一板面和第二板面，所述第一板面和所述第二板面之间，通过柔性软带缆连接。

进一步的，各所述TR模块上均设置有第一低频连接器，各所述波控分配板上均设置有与所连接的TR模块相匹配的第二低频连接器，所述第一低频连接器与所述第二低频连接器采用插拔式连接。

进一步的，所述第一低频连接器为第一低频插座，所述第二低频连接器为第一低频插头。

进一步的，所述低频线缆两端包括第三低频连接器，各所述波控分配板上均设置有与所述第三低频连接器向匹配的第四低频连接器，所述波控母板上设置有分别与各所述第三低频连接器相匹配的第五低频连接器；所述低频线缆两端的第三低频连接器分别与所述第四低频连接器和第五低频连接器采用插拔式连接，以实现各所述波控分配板与所述波控母板的低频互联。

进一步的，所述第三低频连接器为第二低频插头，所述第四低频连接器为第二低频插座，所述第五低频连接器为第三低频插座。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本设计的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，实现了超大规模阵面有源相控阵天线体积和重量小型化，轻量化设计。并且，波控分配板和若干个TR模块之间采用连接器盲插实现低频互连，省去了此处低频线缆制作环节，降低了整机成本及复杂度。同时波控分配板还分担了一些波控母板的功能，也降低了波控母板的成本及复杂度。若干波控分配板采用一体化设计，装配简单方便，可直接进行拆装，大大提高了可返修性，加快相控阵天线产品的研制进度。

附图说明

图1是超大阵面有源相控阵天线低频互连架构示意图，其中，图1（a）、图1（b）分别为正面和背面示图。

图2是超大阵面有源相控阵天线低频互连架构分解示意图。

图3是波控分配板折叠示意图，其中，图3（a）、图3（b）分别为正面和背面示图。

图4是波控分配板展开示意图，其中，图4（a）为对应图3（a）视角的展开图，图4（b）为对应图3（b）视角的展开图。

图中标记：1-模块阵列，2-安装框架，3-波控分配板，4-波控母板，5-低频线缆，11-TR模块，111-第一低频插座，31-第一低频插头，32-第二低频插座，41-第三低频插座，51-第二低频插头，311-第一板面，312-柔性软带缆，313-第二板面。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，如图1（a）、图1（b）和图2所示，包括模块阵列1、安装框架2、波控分配板3、波控母板4和低频线缆5。波控分配板3有多个，优选成阵列式排布。模块阵列1由若干TR模块11阵列排布而成，模块阵列1安装于所述安装框架2前端面.波控母板4和各波控分配板3均安装于安装框架2后端面。波控母板4通过低频线缆5分别与各波控分配板3连接。模块阵列1的各TR模块11分别与对应的波控分配板3连接。

为了便于装配，各波控分配板3采用了一体化设计。

在一个实施例中，如图1（a）、图1（b）和图2所示，超大阵面有源相控阵天线低频互联结构包括模块阵列1、安装框架2、波控分配板3、波控母板4和低频线缆5。模块阵列1由96个TR模块11组成，每个TR模块11上焊接有一个第一低频插座111，单个TR模块11通过螺钉直接固定在安装框架2前端面，并采用销钉定位确保位置准确。8个波控分配板3采用一体化设计，通过螺钉直接固定在安装框架2后端面，单个波控分配板3通过第一低频插头31与TR模块11的第一低频插座111对插实现低频互连。波控母板4叠层在波控分配板3后端，通过螺钉直接固定在安装框架2上。低频线缆5两端的第二低频插头51分别插入波控分配板3上的第二低频插座32和波控母板4上的第三低频插座41实现波控分配板3和波控母板4的低频互联。

出于空间及电路功能考虑，波控分配板3设计为双层折叠结构。如图3（a）、图3（b）、图4（a）和图4（b）所示，波控分配板3包括第一板面311和第二板面313，第一板面311和第二板面313之间，通过柔性软带缆312实现互联。

当然，从理论来讲，上述的各插座-插头结构可由其他类似的低频互联结构-如卡扣、磁吸等结构-替换，例如插头采用CN 210379646 U公开的连接组件，插座-插头结构采用对应的垂直互联结构。上述的各插座也可替换为插头，对应的插头替换为插座。总而言之，只要能够实现相应对象的插入连接及从插入状态拔出即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，包括模块阵列（1）、安装框架（2）、若干波控分配板（3）、波控母板（4）和低频线缆（5）；所述模块阵列（1）由若干TR模块（11）阵列排布而成，所述模块阵列（1）安装于所述安装框架（2）前端面；所述波控母板（4）和各所述波控分配板（3）均安装于所述安装框架（2）后端面；所述波控母板（4）通过所述低频线缆（5）分别与各所述波控分配板（3）连接；所述模块阵列（1）的各所述TR模块（11）分别与对应的所述波控分配板（3）连接。

2.如权利要求1所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述若干波控分配板（3）成阵列分布。

3.如权利要求2所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述波控母板（4）叠层于所述波控分配板（3）后端。

4.如权利要求1~3任一所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述波控分配板（3）为双层折叠结构。

5.如权利要求4所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述波控分配板（3）包括第一板面（311）和第二板面（313），所述第一板面（311）和所述第二板面（313）之间，通过柔性软带缆（312）连接。

6.如权利要求1所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，各所述TR模块（11）上均设置有第一低频连接器，各所述波控分配板（3）上均设置有与所连接的TR模块（11）相匹配的第二低频连接器，所述第一低频连接器与所述第二低频连接器采用插拔式连接。

7.如权利要求6所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述第一低频连接器为第一低频插座（111），所述第二低频连接器为第一低频插头（31）。

8.如权利要求1所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述低频线缆（5）两端包括第三低频连接器，各所述波控分配板（3）上均设置有与所述第三低频连接器相匹配的第四低频连接器，所述波控母板（4）上设置有分别与各所述第三低频连接器相匹配的第五低频连接器；所述低频线缆（5）两端的第三低频连接器分别与所述第四低频连接器和第五低频连接器采用插拔式连接，以实现各所述波控分配板（3）与所述波控母板的低频互联。

9.如权利要求8所述的超大阵面有源相控阵天线低频互联结构，其特征在于，所述第三低频连接器为第二低频插头（51），所述第四低频连接器为第二低频插座（32），所述第五低频连接器为第三低频插座（41）。

Images