CN220628236U - 分布式相控阵天线 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种分布式相控阵天线，包括多个T/R组件所组成的天线阵列，AC/DC转换电路，用于将三相交流电源转换为直流电源；隔离DC/DC电路，电连接至所述AC/DC转换电路的输出端，用于对直流电源进行电压转换以获得第一电压电源；多个阵面供电电路，多个所述阵面供电电路的输入端分别电连接至所述隔离DC/DC电路，且所述阵面供电电路的输出端连接有一个T/R组件，所述阵面供电电路用于将第一电压电源转换为T/R组件所需的第二电压电源；监控电路，用于至少实时采集第二电压电源的电压和电流；管理芯片，所述监控电路和阵面供电电路分别电连接至所述管理芯片，且所述管理芯片电连接至上位机。采用这样的分布式供电方式，对电压进行逐级变换，提高供电质量和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及相控阵天线技术领域，特别是涉及一种分布式相控阵天线。
背景技术
T/R组件是相控阵天线的核心模块之一，相控阵天线中包含大量T/R组件组成的天线阵列，T/R组件供电方式具有低电压、大电流的特点，T/R组件数目越多，供电电流越大。
传统的集中供电方式采用一个电源模块为多个T/R组件供电，在传输大电流、大功率时，存在发热严重以及传输导线的分布电感影响电源动态特性的问题，供电质量差。当电源模块出现问题时，将导致与之相连的TR组件无法工作，且无法精准获取每个TR组件的供电状态，可靠性较差。
实用新型内容
基于此，有必要针对传统的集中供电方式供电质量差且可靠性较差的问题，提供一种分布式相控阵天线。
本申请提供一种分布式相控阵天线，包括多个T/R组件所组成的天线阵列，所述分布式相控阵天线还包括：
AC/DC转换电路，用于将三相交流电源转换为直流电源；
隔离DC/DC电路，电连接至所述AC/DC转换电路的输出端，用于对直流电源进行电压转换以获得第一电压电源；
多个阵面供电电路，多个所述阵面供电电路的输入端分别电连接至所述隔离DC/DC电路，且所述阵面供电电路的输出端连接有一个T/R组件，所述阵面供电电路用于将第一电压电源转换为T/R组件所需的第二电压电源；
监控电路，用于至少实时采集第二电压电源的电压和电流；
管理芯片，所述监控电路和阵面供电电路分别电连接至所述管理芯片，且所述管理芯片电连接至上位机。
本申请涉及一种分布式相控阵天线，通过设置AC/DC转换电路，隔离DC/DC电路以及阵面供电电路，每一个阵面供电电路对应给一个T/R组件供电，实现单点分布供。采用这样的分布式供电方式，对电压进行逐级变换，降低电能传输过程中的电流值，以降低热损耗，并降低传输导线的分布电感对电源动态性能的影响，从而提高供电质量和可靠性。且通过设置监控电路以采集第二电压电源的电压和电流，精准获取每个T/R组件的供电状态，进而能够快速发现故障的T/R组件位置，进一步提高可靠性。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的分布式相控阵天线的结构框图。
图2为本申请一实施例提供的分布式相控阵天线中一部分结构的结构框图。
图3为本申请一实施例提供的分布式相控阵天线中阵面供电电路的结构框图。
图4为本申请另一实施例提供的分布式相控阵天线中描述集电环和隔离DC/DC电路连接关系的结构框图。
附图标记：
100-分布式相控阵天线；110-T/R组件；121-AC/DC转换电路；
122-隔离DC/DC电路；130-阵面供电电路；131-第一滤波电路；
132-第一降压变换器；133-第二滤波电路；134-第二降压变换器；
140-监控电路；150-管理芯片；160-通信隔离器；170-集电环；
C1-电容；R1-电感；D1-续流二极管；200-上位机；300-三相交流电源。
具体实施方式
为了使本申请的目的。技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种分布式相控阵天线100。
如图1和图2所示，在本申请的一实施例中，所述分布式相控阵天线100包括多个T/R组件110所组成的天线阵列，所述分布式相控阵天线100还包括AC/DC转换电路121，隔离DC/DC电路122，阵面供电电路130，监控电路140及管理芯片150。
具体而言，AC/DC转换电路121用于将三相交流电源300转换为直流电源。隔离DC/DC电路122电连接至所述AC/DC转换电路121的输出端，用于对直流电源进行电压转换以获得第一电压电源。例如，三相交流电源的电压为380VAC，第一电压电源的电压的360VDC。
阵面供电电路130设置有多个，多个所述阵面供电电路130的输入端分别电连接至所述隔离DC/DC电路122，且所述阵面供电电路130的输出端连接有一个T/R组件110，所述阵面供电电路130用于将第一电压电源转换为T/R组件110所需的第二电压电源。例如，第一电压电源的电压的360V，第二电压电源的电压的48V。
监控电路140用于至少实时采集第二电压电源的电压和电流。更具体的，监控电路140包括一个电压监控芯片，用于获取各个阵面供电电路130输出的第二电压电源的电流和电压。所述监控电路140和阵面供电电路130分别电连接至所述管理芯片150，通过管理芯可以实现对阵面供电电路130的开关功能，进而在T/R组件110发生故障时切断对T/R组件110的电源供应。所述管理芯片150电连接至上位机200，与上位机200进行通信。
在本实施例中，通过设置AC/DC转换电路121，隔离DC/DC电路122以及阵面供电电路130，每一个阵面供电电路130对应给一个T/R组件110供电，实现单点分布供。采用这样的分布式供电方式，对电压进行逐级变换，降低电能传输过程中的电流值，以降低热损耗，并降低传输导线的分布电感R1对电源动态性能的影响，从而提高供电质量和可靠性。且通过设置监控电路140以采集第二电压电源的电压和电流，精准获取每个T/R组件110的供电状态，进而能够快速发现故障的T/R组件110位置，进一步提高可靠性。
如图2所示，在本申请的一实施例中，所述分布式相控阵天线100还包括通信隔离器160，通信隔离器160电连接至所述管理芯片150和上位机200之间。
在本实施例中，通过设置通信隔离器160，在管理芯片150与上位机200之间进行隔离处理，防止热插拔过程中产生静电对管理芯片150和上位机200造成影响。
在一种应用场景下，T/R组件110接收通道电压需求为+5V，功放栅压需求为-5V。
如图3所示，在本申请的一实施例中，所述阵面供电电路130包括第一滤波电路131及第一降压变换器132。
具体而言，所述第一滤波电路131的输入端电连接至所述隔离DC/DC电路122。所述第一降压变换器132的输入端电连接至所述第一滤波电路131的输出端，所述第一降压变换器132的输出端电连接至所述T/R组件110，用于实现第二电压电源向+5V的转换。
更具体的，所述第一降压变换器132为同步整流Buck变换器。
在本实施例中，通过同步整流Buck变换器实现电压的转换，可以减少电流的损耗和热量的产生，效率高，且可以保持电流的稳定。
如图3所示，在本申请的一实施例中，所述阵面供电电路130包括第二滤波电路133和第二降压变换器134。
具体而言，所述第二滤波电路133的输入端电连接至所述隔离DC/DC电路122。所述第二降压变换器134的输入端电连接至所述第二滤波电路133的输出端，所述第二降压变换器134的输出端电连接至所述T/R组件110，用于实现第二电压电源向-5V的转换。
更具体的，所述第二降压变换器134为Buck-boost变换器。
在本实施例中，通过Buck-boost变换器实现负压的转换，具有较高的转换效率和电压稳定性。
在本申请的一实施例中，所述第一滤波电路131、第一降压变换器132、第二滤波电路133和第二降压变换器134封装于一基板中。
在本实施例中，通过以上的封装方案，实现形态上的高集成以及芯片化，提高供电质量，且适宜大规模自动化生产。
在本申请的一实施例中，所述分布式相控阵天线100还包括温度传感器，温度传感器设置有多个，分别用于实时获取所述基板的特定位置的温度数据，具体的，特定位置可以为基板上的主要发热点。所述温度传感器电连接至所述监控电路140。
在本实施例中，通过温度传感器对基板的特定位置的温度进行监控，使得操作人员可以监控各阵面供电电路130的工作状态，提高可靠性。
在本申请的一实施例中，所述AC/DC转换电路121为三相APFC电路。
在本实施例中，通过AC/DC转换电路121设置为三相APFC电路，降低负载无功分量，提高相控阵天线对于三相交流电源的负载功率因数。
所述AC/DC转换电路121通过集电环170电连接至所述隔离DC/DC电路122，在集电环170可能存在接触电阻波动较大的情况。
如图4所示，在本申请的一实施例中，所述分布式相控阵天线100还包括电容C1、电感R1和续流二极管D1，所述续流二极管和电容C1并联在集电环170和隔离DC/DC电路122之间，所述电感R1电连接于电容C1和续流二极管D1之间。
在本实施例中，通过在集电环170和隔离DC/DC电路122之间设置电容C1、电感R1和续流二极管D1，在集电环170接触电阻波动较大时，电容C1能够保持AC/DC转换电路所输出的直流电源的电压，电感R1也能供出一部分能量，从而减小集电环170拉弧的几率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种分布式相控阵天线，包括多个T/R组件所组成的天线阵列，其特征在于，所述分布式相控阵天线还包括：
AC/DC转换电路，用于将三相交流电源转换为直流电源；
隔离DC/DC电路，电连接至所述AC/DC转换电路的输出端，用于对直流电源进行电压转换以获得第一电压电源；
多个阵面供电电路，多个所述阵面供电电路的输入端分别电连接至所述隔离DC/DC电路，且所述阵面供电电路的输出端连接有一个T/R组件，所述阵面供电电路用于将第一电压电源转换为T/R组件所需的第二电压电源；
监控电路，用于至少实时采集第二电压电源的电压和电流；
管理芯片，所述监控电路和阵面供电电路分别电连接至所述管理芯片，且所述管理芯片电连接至上位机。
2.根据权利要求1所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述分布式相控阵天线还包括：
通信隔离器，电连接至所述管理芯片和上位机之间。
3.根据权利要求1所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述阵面供电电路包括：
第一滤波电路，所述第一滤波电路的输入端电连接至所述隔离DC/DC电路；
第一降压变换器，所述第一降压变换器的输入端电连接至所述第一滤波电路的输出端，所述第一降压变换器的输出端电连接至所述T/R组件。
4.根据权利要求3所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述第一降压变换器为同步整流Buck变换器。
5.根据权利要求3所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述阵面供电电路包括：
第二滤波电路，所述第二滤波电路的输入端电连接至所述隔离DC/DC电路；
第二降压变换器，所述第二降压变换器的输入端电连接至所述第二滤波电路的输出端，所述第二降压变换器的输出端电连接至所述T/R组件。
6.根据权利要求5所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述第二降压变换器为Buck-boost变换器。
7.根据权利要求6所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述第一滤波电路、第一降压变换器、第二滤波电路和第二降压变换器封装于一基板中。
8.根据权利要求7所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述分布式相控阵天线还包括温度传感器，用于实时获取所述基板的特定位置的温度数据，所述温度传感器电连接至所述监控电路。
9.根据权利要求1所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述AC/DC转换电路为三相APFC电路。
10.根据权利要求1所述的分布式相控阵天线，其特征在于，所述AC/DC转换电路通过集电环电连接至所述隔离DC/DC电路，所述分布式相控阵天线还包括电容、电感和续流二极管，所述续流二极管和电容并联在集电环和隔离DC/DC电路之间，所述电感电连接于电容和续流二极管之间。
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