EP0718907A1 - Phased array antenna and method of its manufacturing - Google Patents

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Publication number
EP0718907A1
EP0718907A1 EP95119904A EP95119904A EP0718907A1 EP 0718907 A1 EP0718907 A1 EP 0718907A1 EP 95119904 A EP95119904 A EP 95119904A EP 95119904 A EP95119904 A EP 95119904A EP 0718907 A1 EP0718907 A1 EP 0718907A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
modules
housing
macro
carrier plate
heat sinks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP95119904A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Dipl.-Ing. Dreher
Heinz-Peter Dr.-Ing. Feldle
Erwin Schmucker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Daimler Benz Aerospace AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz Aerospace AG filed Critical Daimler Benz Aerospace AG
Publication of EP0718907A1 publication Critical patent/EP0718907A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0087Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/02Arrangements for de-icing; Arrangements for drying-out ; Arrangements for cooling; Arrangements for preventing corrosion

Definitions

  • the invention is based on a phase-controlled antenna according to the preamble of patent claim 1 and a method for its production according to the preamble of patent claim 5.
  • the invention relates in particular to a phase-controlled antenna for a radar system, a large number of radiating elements, for example dipole radiators, being arranged in a matrix in one plane, for example in rows and columns arranged at right angles to one another. It is advantageous if both the rows and the columns are at the same distance. Also orders from Radiator elements in a triangular grid are used. With such an arrangement of radiator elements, a large number of transmission and / or reception directional diagrams can be produced. For this purpose, it is necessary to establish an amplitude and / or phase relationship that can be determined as precisely as possible between the transmit and / or receive signals to be assigned to each radiator element.
  • T / R module transmit and / or receive module
  • Each T / R module contains all of the transmit and / or receive modules that are customary in radar technology, for example transmit and receive amplifiers, transmit / receive switches and phase and amplitude adjusters.
  • the continuously evolving electronics make it possible to reduce these assemblies more and more and to design them for ever increasing transmission and / or reception frequencies, for example the GHz range.
  • each T / R module only an analog LO signal ( L ocal- O scillator) that is generated by a single (common) LO generator.
  • All other signals required in radar technology for example IF signals and control and / or switching signals, can be supplied to the T / R modules in digital form, for example via a so-called digital bus.
  • Such an overall arrangement, which is also referred to as an active front end, of T / R modules and radiator elements has the particular advantage that a control and / or evaluation device coupled to the front end can also be largely constructed using digital modules and that between the front end and the control and / or evaluation unit only a few analog and digital connecting lines are required.
  • Such a front end has the particular disadvantage that, due to the low efficiency of the T / R modules, in particular with high transmission power, a high power loss (heat) arises in each T / R module, which must be dissipated. This requires a cooling system that takes up a lot of space, thereby determining the minimum distance that can be achieved between the radiator elements (T / R modules).
  • the invention is therefore based on the object of specifying a generic antenna which, with a small (grid) spacing between the T / R modules, enables high power dissipation, which is easy to maintain and which is inexpensive to manufacture.
  • the invention is also based on the object of specifying a method for producing such an antenna.
  • a first advantage of the invention is that several T / R modules can be combined electrically and mechanically to form a macro module and this macro module can be arranged in a macro housing.
  • a second advantage is that each macro housing is only attached to a frame by means of a single fastening screw, which can accommodate a large number of macro housings, depending on the antenna configuration required. This makes it possible to replace a macro housing at low cost.
  • a third advantage is that after mounting, all macro housings rest against air or liquid-cooled heat sinks, which enable the power loss that is produced to be transported effectively.
  • a fourth advantage is that there is no need to interrupt the cooling circuit while replacing a macro housing.
  • a fifth advantage is that the mechanical and electrical structure of a macro housing are largely independent of one another, so that, in particular, effective routing of electrical conductor tracks is possible.
  • a sixth advantage is that very inexpensive tests of individual components and / or assemblies can be carried out during the manufacture of a front end, so that possible errors can be recognized and eliminated at an early stage.
  • This can include data showing the differences between the individual properties of the T / R module considered to form a reference or ideal T / R module, are stored in a module-internal memory. This makes it possible to exchange T / R modules in the HF front end of a radar system without having to change other modules with regard to the individual properties of the respective module.
  • FIG. 1 and FIG. 3 shown to scale, in the sense that the proportions can be removed.
  • the exemplary embodiment described below relates to a phase-controlled antenna (active front end), in which a multiplicity of transmitting and / or receiving radiator elements, for example dipole radiators, are arranged in one plane, for example in the form of a planar rectangular matrix with a grid dimension ( Row and column spacing) of approximately 13.6 mm.
  • This level which is also called the antenna level below, has one Area normal FN, which is shown in the figures as an arrow. The tip of the arrow points in the "up" direction (header of the drawing level).
  • T / R modules are located below the antenna level, with a T / R module being assigned to each transmitting and / or receiving radiator element. This means that the T / R modules are also arranged in the grid dimension of the radiator elements.
  • the T / R modules therefore also have the exemplary selected grid dimension of approximately 13.6 mm.
  • the exemplary selected grid dimension of approximately 13.6 mm.
  • four such adjacent T / R modules are now combined to form a macro module.
  • the latter is arranged in a macro housing.
  • FIG. 1 shows a top view of an opened macro housing MG. This is rectangular in plan view, a connector and / or connecting strip AS, VS being provided on each of the two narrow sides.
  • the aforementioned radiator elements of the antenna level can be connected to the plug and / or connecting strip AS.
  • the connecting lines required for operating the macromodule can be connected to the opposite plug and / or connecting strip VS, preferably by plug connections, which will be explained in more detail below.
  • the carrier plate TP In the macro housing MG there is a carrier plate TP, the one shown in FIG. 1 visible top side is advantageously fully usable for the assembly of electronic components and / or assemblies.
  • the mounting plate TP is attached to the macro housing MG by means of fastening screws TBS, which are screwed from the underside of the macro housing MG (FIG. 3) and do not protrude beyond the top of the mounting plate TP.
  • the upper side is therefore advantageously a level which can therefore be used completely for the construction of electronic circuits, that is to say that no mechanical design features, for example openings, have to be taken into account in the circuits.
  • the circuits for four T / R modules TR1 to TR4 are attached to the surface of the carrier plate TP, preferably by means of electrically conductive adhesive connections.
  • Each T / R module contains three circuit parts. These can advantageously first be checked and / or adjusted independently of one another and can then be attached in strips in the manner shown by adhesive and bonded connections to the carrier plate TP.
  • a circuit arrangement GS common to all T / R modules is also attached to the carrier plate TP. The type (layout) of the circuits is not described in detail since they are not relevant for the understanding of this patent application. All circuits can be implemented, for example, as printed circuits on currently commercially available ceramic substrates.
  • a logic circuit LS which is common to all T / R modules and is shown in dashed lines is also attached to the underside of the carrier plate TP, for example also by gluing.
  • such a carrier plate TP can itself be produced in a cost-effective manner on the one hand and can be equipped and tested with circuits (substrates) in a cost-effective manner on the other hand. Only then is it installed in the macro housing MG and the required connections, e.g. by soldering and / or bonding, to plug connections AS, VS.
  • the electrical and / or electromagnetic shields required for the operation of such a macromodule, in particular between the T / R modules TR1 to TR4, can be produced by attaching corresponding metallic (shielding) webs to the housing cover MD (FIG. 3) . These are then arranged with the housing cover MD closed between the T / R modules.
  • FIG. 2A shows a schematically illustrated receiving frame for accommodating a plurality, e.g. a few hundred such macromodules according to FIG. 1.
  • FIG. 2B shows a schematically illustrated section of the receiving frame along the line AA (FIG. 2A).
  • the receiving frame essentially consists of a predeterminable number of heat sinks KU arranged parallel to one another, through which a cooling liquid, for example water, can flow.
  • the heat sinks KU are attached at their ends to an annular holding frame HR and have a rectangular cross section, the dimensions of which can be seen in FIG. 3 result.
  • FIG. 2B also has a rectangular cross section and also serves as a distribution line for the incoming and outgoing coolant, which flows through all heat sinks KU in parallel, for example in the direction of arrow F.
  • Below the heat sink KU (based on the surface normal FN) is shown in FIG. 2B attached a connector socket and distribution circuit VSB and fastened to the holding frame HR by means of struts STR.
  • All macro modules M are now inserted against the direction of the surface normal FN between the heat sink KU and plugged into the distributor circuit VSB with the plugs VS (FIG. 1, 2B). In this way, all electrical connections are made both between the macromodules M and from these to a control and / or evaluation unit (not shown). This is because it has line connections LB to the distributor circuit VSB, for example.
  • the macro modules M are now by means of a clamping device SP, which is based on FIG. 3 is explained in more detail, pressed against the heat sink KU, so that there is both a mechanically stable connection and excellent thermal contact.
  • FIG. 3 shows a section through two macro modules according to FIG. 1.
  • the macro modules are designed so that in a region BE on the connector strip AS, the antenna side, the carrier plate TP is directly (flat) on the macro housing MG.
  • This contact can be improved by using a thermal paste.
  • these electrical components for example Power amplifier PA, which generate a large power loss.
  • the side of the macro housing MG facing the heat sink KU is designed in such a way that there is good thermal contact, that is to say a good interlocking connection is present, which can be increased by an optional application of a thermal paste (thermal compound).
  • This thermal contact is essentially constant over a wide, predefinable temperature range, for example from -50 ° C to + 50 ° C.
  • a resilient tensioning device SP (FIG. 2A, 2B).
  • This consists of a first tensioning element SPE1, a second tensioning element SPE2, a tensioning screw SPS, a tensioning spring SPF and an area (chamfer) of the housing cover MD adapted to the tensioning elements SPE1, SPE2.
  • the tensioning elements SPE1, SPE2 have, for example, a cross section of approximately 6 mm ⁇ 6 mm and, in the manner shown, a bevel (bevel), for example of 45 °, on the mutually facing edges.
  • the same bevels (chamfers) are present on the housing cover MD. If the clamping screw SPS, for example a so-called Allen screw, is now tightened, preferably by means of a torque wrench, the housing cover MD and thus the macro housing MG are pressed apart, perpendicular to the surface normal FN, but in the plane of the drawing, and thus pressed against the heat sink KU .
  • the set contact pressure is essentially independent of temperature fluctuations due to the tension spring SPF.
  • a disruptive bending of the housing cover MD, which is possible per se, is avoided by the shielding webs already mentioned, which are supported on the macro housing MG and thus bring about mechanical stabilization.
  • the clamping device SP described causes a good mechanical three-dimensional attachment (clamping connection) of the macro housing to the heat sinks KU by the pressing process.
  • this attachment can be reinforced by elevations and depressions, which are attached to the macro housing MG and the heat sink KU, and each engage in a form-fitting manner.
  • the clamping elements SPE1, SPE2 (as well as the associated objects on the housing cover MD) are arranged approximately in the middle of the macro housing and have a length (perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3) which is less than or equal to half the width (approximately b / 2) of the macro housing MG.
  • a length perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3 which is less than or equal to half the width (approximately b / 2) of the macro housing MG.
  • the invention is not limited to the examples described, but can be applied analogously to others.
  • macro modules with different numbers of T / R modules can be used in the mounting frame. This makes it possible to use the device shown in FIG. 2A shown circular shape to be largely approximated by T / R modules and radiator elements. It also follows from this that other antenna shapes, for example elliptical or rectangular shapes, can also be implemented.
  • the surface of the heat sink KU facing the radiator elements forms a plane (straight line in FIG. 2B). Rather, it is also possible to bend the surface, e.g. to be concave. As a result, a specific directional diagram can be generated solely by the mechanical structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

The antenna has an antenna surface with a number of transmitter/receiver elements arranged in a matrix, each associated with a respective transmitter/receiver module (TR1,...TR4) positioned beneath the antenna surface. A reception frame (TP) supports a number of transmitter/receiver modules and has at least 2 heat sinks (KU) through which a cooling medium is circulated, with a clamp for pressing the modules into contact with the heat sinks. Pref. the clamping device uses at least 2 rod-shaped clamping elements (SPE1,SPE2) secured together via a clamp screw and a clamp spring.

Description

Die Erfindung geht aus von einer phasengesteuerten Antenne nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einem Verfahren zu deren Herstellung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.The invention is based on a phase-controlled antenna according to the preamble of patent claim 1 and a method for its production according to the preamble of patent claim 5.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine phasengesteuerte Antenne für eine Radaranlage, wobei eine Vielzahl von Strahlerelementen, z.B. Dipol-Strahler, matrixförmig in einer Ebene angeordnet sind, beispielsweise in rechtwinklig zueinander angeordneten Reihen und Spalten. Dabei ist es vorteilhaft, wenn sowohl die Reihen als auch die Spalten denselben Abstand besitzen. Auch Anordnungen von Strahlerelementen in einem dreieckförmigem Raster werden angewendet. Mit einer solchen Anordnung von Strahlerelementen kann eine Vielzahl von Sende- und/oder Empfangs-Richtdiagrammen hergestellt werden. Dazu ist es erforderlich, zwischen den jedem Strahlerelement zuzuordnenden Sende- und/oder Empfangssignalen eine möglichst genau bestimmbare Amplituden- und/oder Phasenbeziehung herzustellen. Diese sollte möglichst schnell änderbar sein, so daß eine Vielzahl von Betriebsarten, beispielsweise ein elektronisch durchgeführter Schwenkvorgang und/oder eine Formung des Richtdiagramms der Antenne, durchführbar sind. Zur Ausführung solcher Betriebsarten ist es zweckmäßig, an jedes Sende- und/oder Empfangs-Strahlerelement einen eigenen Sende- und/oder Empfangs-Modul (T/R-Modul) unmittelbar anzuschließen. Jeder T/R-Modul enthält dabei alle in der Radartechnik üblichen Sende- und/oder Empfangs-Baugruppen, beispielsweise Sende- sowie Empfangsverstärker, Sende/Empfangsumschalter sowie Phasen- sowie Amplitudensteller. Die sich fortlaufend entwickelnde Elektronik ermöglicht es, diese Baugruppen immer mehr zu verkleinern und für immer größer werdende Sende- und/oder Empfangsfrequenzen, beispielsweise den GHz-Bereich, auszulegen. Für spezielle Anwendungen ist es beispielsweise möglich, jedem T/R-Modul lediglich ein analoges LO-Signal (Local-Oscillator), das von einem einzigen (gemeinsamen) LO-Generator erzeugt wird, zuzuleiten. Alle anderen in der Radartechnik benötigten Signale, z.B. ZF-Signale sowie Steuer- und/oder Schaltsignale, sind den T/R-Modulen in digitaler Form zuführbar, beispielsweise über einen sogenannten digitalen Bus.The invention relates in particular to a phase-controlled antenna for a radar system, a large number of radiating elements, for example dipole radiators, being arranged in a matrix in one plane, for example in rows and columns arranged at right angles to one another. It is advantageous if both the rows and the columns are at the same distance. Also orders from Radiator elements in a triangular grid are used. With such an arrangement of radiator elements, a large number of transmission and / or reception directional diagrams can be produced. For this purpose, it is necessary to establish an amplitude and / or phase relationship that can be determined as precisely as possible between the transmit and / or receive signals to be assigned to each radiator element. This should be able to be changed as quickly as possible, so that a large number of operating modes, for example an electronically carried out pivoting process and / or a shaping of the directional diagram of the antenna, can be carried out. To carry out such operating modes, it is expedient to directly connect a separate transmit and / or receive module (T / R module) to each transmit and / or receive radiator element. Each T / R module contains all of the transmit and / or receive modules that are customary in radar technology, for example transmit and receive amplifiers, transmit / receive switches and phase and amplitude adjusters. The continuously evolving electronics make it possible to reduce these assemblies more and more and to design them for ever increasing transmission and / or reception frequencies, for example the GHz range. For special applications, it is possible, for example, to feed each T / R module only an analog LO signal ( L ocal- O scillator) that is generated by a single (common) LO generator. All other signals required in radar technology, for example IF signals and control and / or switching signals, can be supplied to the T / R modules in digital form, for example via a so-called digital bus.

Eine solche Gesamtanordnung, die auch als aktives Frontend bezeichnet wird, von T/R-Modulen und Strahlerelementen hat insbesondere den Vorteil, daß eine mit dem Frontend gekoppelte Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung weitgehendst ebenfalls mittels digitaler Baugruppen aufgebaut werden kann und daß zwischen dem Frontend sowie der Steuer- und/oder Auswerteeinheit lediglich wenige analoge sowie digitale Verbindungsleitungen erforderlich sind.Such an overall arrangement, which is also referred to as an active front end, of T / R modules and radiator elements has the particular advantage that a control and / or evaluation device coupled to the front end can also be largely constructed using digital modules and that between the front end and the control and / or evaluation unit only a few analog and digital connecting lines are required.

Ein solches Frontend hat insbesondere den Nachteil, daß in jedem T/R-Modul, bedingt durch den geringen Wirkungsgrad der T/R-Module, insbesondere bei hoher Sendeleistung, eine hohe Verlustleistung (Wärme) entsteht, die abgeführt werden muß. Diese erfordert ein Kühlsystem, das einen Raumbedarf hat und dadurch den minimal erreichbaren Abstand zwischen den Strahlerelementen (T/R-Modulen) mitbestimmt.Such a front end has the particular disadvantage that, due to the low efficiency of the T / R modules, in particular with high transmission power, a high power loss (heat) arises in each T / R module, which must be dissipated. This requires a cooling system that takes up a lot of space, thereby determining the minimum distance that can be achieved between the radiator elements (T / R modules).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Antenne anzugeben, welche bei einem geringen (Raster-)Abstand der T/R-Module eine hohe Verlustleistung ermöglicht, welche wartungsfreundlich ist und welche kostengünstig herstellbar ist.The invention is therefore based on the object of specifying a generic antenna which, with a small (grid) spacing between the T / R modules, enables high power dissipation, which is easy to maintain and which is inexpensive to manufacture.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Antenne anzugeben.The invention is also based on the object of specifying a method for producing such an antenna.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved by the features specified in the characterizing parts of claims 1 and 5. Advantageous refinements and / or further developments can be found in the further claims.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mehrere T/R-Module elektrisch und mechanisch zu einem Makromodul zusammengefaßt werden können und dieser Makromodul in einem Makrogehäuse angeordnet werden kann.A first advantage of the invention is that several T / R modules can be combined electrically and mechanically to form a macro module and this macro module can be arranged in a macro housing.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß jedes Makrogehäuse lediglich mittels einer einzigen Befestigungsschraube an einem Rahmen befestigt wird, welcher eine Vielzahl von Makrogehäusen, entsprechend der erforderlichen Antennenkonfiguration, aufnehmen kann. Dadurch ist ein kostengünstiges Auswechseln eines Makrogehäuses möglich.A second advantage is that each macro housing is only attached to a frame by means of a single fastening screw, which can accommodate a large number of macro housings, depending on the antenna configuration required. This makes it possible to replace a macro housing at low cost.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß nach dem Befestigen alle Makrogehäuse an luft- oder flüssigkeitsgekühlten Kühlkörpern anliegen, welche einen effektiven Transport der entstehenden Verlustleistung ermöglichen.A third advantage is that after mounting, all macro housings rest against air or liquid-cooled heat sinks, which enable the power loss that is produced to be transported effectively.

Ein vierter Vorteil besteht darin, daß während des Auswechselns eines Makrogehäuses keine Unterbrechung des Kühlkreislaufes erforderlich ist.A fourth advantage is that there is no need to interrupt the cooling circuit while replacing a macro housing.

Ein fünfter Vorteil besteht darin, daß bei einem Makrogehäuse der mechanische sowie der elektrische Aufbau weitgehend unabhängig voneinander sind, so daß insbesondere eine effektive Führung elektrischer Leiterbahnen möglich wird.A fifth advantage is that the mechanical and electrical structure of a macro housing are largely independent of one another, so that, in particular, effective routing of electrical conductor tracks is possible.

Ein sechster Vorteil besteht darin, daß während der Herstellung eines Frontends sehr kostengünstige Prüfungen einzelner Bauelemente und/oder Baugruppen durchführbar sind, so daß mögliche Fehler frühzeitig erkannt und beseitigt werden können. Dabei können Daten, welche die Unterschiede zwischen den individuellen Eigenschaften des betrachten T/R-Moduls zu einem Referenz- oder Ideal-T/R-Modul beschreiben, in einem modulinternen Speicher abgelegt werden. Somit ist ein Austausch von T/R-Modulen in dem HF-Frontend eines Radarsystems möglich, ohne daß andere Baugruppen bezüglich der individuellen Eigenschaften des jeweiligen Moduls verändert werden müssen.A sixth advantage is that very inexpensive tests of individual components and / or assemblies can be carried out during the manufacture of a front end, so that possible errors can be recognized and eliminated at an early stage. This can include data showing the differences between the individual properties of the T / R module considered to form a reference or ideal T / R module, are stored in a module-internal memory. This makes it possible to exchange T / R modules in the HF front end of a radar system without having to change other modules with regard to the individual properties of the respective module.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dieses wird anhand schematisch dargestellter Figuren näher erläutert.Further advantages result from the following description of an exemplary embodiment. This is explained in more detail with the aid of schematically represented figures.

Es zeigenShow it

  • FIG. 1 eine Aufsicht auf ein geöffnetes Makrogehäuse.FIG. 1 shows a top view of an opened macro housing.
  • FIG. 2A, FIG. 2B eine Aufsicht sowie einen Schnitt von einem Aufnahmerahmen zur Aufnahme von Makrogehäusen.FIG. 2A, FIG. 2B shows a top view and a section of a receiving frame for receiving macro housings.
  • FIG. 3 einen Schnitt durch zwei befestigte Makrogehäuse.FIG. 3 shows a section through two attached macro housings.

Dabei sind FIG. 1 und FIG. 3 maßstäblich dargestellt, in dem Sinne, daß die Größenverhältnisse entnehmbar sind.FIG. 1 and FIG. 3 shown to scale, in the sense that the proportions can be removed.

Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine phasengesteuerte Antenne (aktives Frontend), bei welcher eine Vielzahl von Sende- und/oder Empfangsstrahlerelementen, z.B. Dipol-Strahler, in einer Ebene angeordnet sind, beispielsweise in Form einer ebenen rechtwinkligen Matrix mit einem Rastermaß (Abstand der Zeilen sowie Spalten) von ungefähr 13,6 mm. Diese Ebene, die im folgenden auch Antennenebene genannt wird, besitzt eine Flächennormale FN, welche in den Figuren als Pfeil dargestellt ist. Dabei zeigt die Spitze des Pfeiles in die Richtung "oben" (Kopfteil der Zeichenebene). Unterhalb der Antennenebene befinden sich T/R-Module, wobei jedem Sende- und/oder Empfangsstrahlerelement ein T/R-Modul zugeordnet ist. Das heißt, die T/R-Module sind ebenfalls in dem Rastermaß der Strahlerelemente angeordnet. In einer zu der Antennenebene parallelen Ebene besitzen die T/R-Module daher ebenfalls das exemplarisch gewählte Rastermaß von ungefähr 13,6 mm. Es werden nun beispielsweise vier solcher nebeneinanderliegender T/R-Module zu einem Makromodul zusammengefaßt. Letzterer wird in einem Makrogehäuse angeordnet.The exemplary embodiment described below relates to a phase-controlled antenna (active front end), in which a multiplicity of transmitting and / or receiving radiator elements, for example dipole radiators, are arranged in one plane, for example in the form of a planar rectangular matrix with a grid dimension ( Row and column spacing) of approximately 13.6 mm. This level, which is also called the antenna level below, has one Area normal FN, which is shown in the figures as an arrow. The tip of the arrow points in the "up" direction (header of the drawing level). T / R modules are located below the antenna level, with a T / R module being assigned to each transmitting and / or receiving radiator element. This means that the T / R modules are also arranged in the grid dimension of the radiator elements. In a plane parallel to the antenna level, the T / R modules therefore also have the exemplary selected grid dimension of approximately 13.6 mm. For example, four such adjacent T / R modules are now combined to form a macro module. The latter is arranged in a macro housing.

FIG. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein geöffnetes Makrogehäuse MG. Dieses ist in der Draufsicht rechteckig, wobei an beiden Schmalseiten jeweils eine Stecker- und/oder Verbindungsleiste AS, VS vorgesehen ist. Dabei sind an die Stecker- und/oder Verbindungsleiste AS die erwähnten Strahlerelemente der Antennenebene anschließbar. An die gegenüberliegende weitere Stecker- und/oder Verbindungsleiste VS sind die zum Betrieb des Makromoduls erforderlichen Verbindungsleitungen anschließbar, vorzugsweise durch Steckerverbindungen, was nachfolgend noch näher erläutert wird.FIG. 1 shows a top view of an opened macro housing MG. This is rectangular in plan view, a connector and / or connecting strip AS, VS being provided on each of the two narrow sides. The aforementioned radiator elements of the antenna level can be connected to the plug and / or connecting strip AS. The connecting lines required for operating the macromodule can be connected to the opposite plug and / or connecting strip VS, preferably by plug connections, which will be explained in more detail below.

In dem Makrogehäuse MG befindet sich eine Trägerplatte TP, deren in FIG. 1 dargestellte sichtbare Oberseite vorteilhafterweise voll nutzbar ist für die Montage elektronischer Bauelemente und/oder Baugruppen. Die Trägerplatte TP hat beispielsweise eine Länge l = 120 mm, eine Breite b = 52 mm, eine Dicke d = 1,5 mm und besteht aus einem Material mit vorgebbaren thermischen Eigenschaften, beispielsweise einer Molybdän-Kupfer-Legierung, die derzeit unter der Bezeichnung Mo30Cu handelsüblich ist. Die Befestigung der Trägerplatte TP an dem Makrogehäuse MG erfolgt mittels Befestigungsschrauben TBS, die von der Unterseite des Makrogehäuses MG geschraubt werden (FIG. 3) und nicht über die Oberseite der Trägerplatte TP hinausragen. Die Oberseite ist daher vorteilhafterweise eine Ebene, die daher vollständig zum Aufbau elektronischer Schaltungen genutzt werden kann, das heißt, in den Schaltungen müssen keine mechanischen Konstruktionsmerkmale, z.B. Durchbrüche, berücksichtigt werden.In the macro housing MG there is a carrier plate TP, the one shown in FIG. 1 visible top side is advantageously fully usable for the assembly of electronic components and / or assemblies. The carrier plate TP has, for example, a length l = 120 mm, a width b = 52 mm, a thickness d = 1.5 mm and consists of one material with predefinable thermal properties, for example a molybdenum-copper alloy, which is currently commercially available under the name Mo30Cu. The mounting plate TP is attached to the macro housing MG by means of fastening screws TBS, which are screwed from the underside of the macro housing MG (FIG. 3) and do not protrude beyond the top of the mounting plate TP. The upper side is therefore advantageously a level which can therefore be used completely for the construction of electronic circuits, that is to say that no mechanical design features, for example openings, have to be taken into account in the circuits.

In diesem Ausführungsbeispiel sind auf der Oberfläche der Trägerplatte TP die Schaltungen für vier T/R-Module TR1 bis TR4 angebracht, vorzugsweise durch elektrisch leitfähige Klebeverbindungen. Jeder T/R-Modul enthält drei Schaltungsteile. Diese sind vorteilhafterweise zunächst unabhängig voneinander prüf- und/oder abgleichbar und können dann durch Kleb- sowie Bondverbindungen auf der Trägerplatte TP in der dargestellten Weise streifenförmig befestigt werden. Auf der Trägerplatte TP ist außerdem eine allen T/R-Modulen gemeinsame Schaltungsanordnung GS befestigt. Die Art (Layout) der Schaltungen wird nicht näher beschrieben, da sie für das Verständnis dieser Patentanmeldung nicht relevant sind. Alle Schaltungen sind beispielsweise als gedruckte Schaltungen auf derzeit handelsüblichen Keramiksubstraten ausführbar. Auf der Unterseite der Trägerplatte TP ist außerdem eine allen T/R-Modulen gemeinsame Logikschaltung LS, die gestrichelt dargestellt ist, angebracht, beispielsweise ebenfalls durch Kleben.In this exemplary embodiment, the circuits for four T / R modules TR1 to TR4 are attached to the surface of the carrier plate TP, preferably by means of electrically conductive adhesive connections. Each T / R module contains three circuit parts. These can advantageously first be checked and / or adjusted independently of one another and can then be attached in strips in the manner shown by adhesive and bonded connections to the carrier plate TP. A circuit arrangement GS common to all T / R modules is also attached to the carrier plate TP. The type (layout) of the circuits is not described in detail since they are not relevant for the understanding of this patent application. All circuits can be implemented, for example, as printed circuits on currently commercially available ceramic substrates. A logic circuit LS which is common to all T / R modules and is shown in dashed lines is also attached to the underside of the carrier plate TP, for example also by gluing.

Es ist ersichtlich, daß eine solche Trägerplatte TP einerseits selbst in kostengünstiger Weise herstellbar ist und andererseits in kostengünstiger Weise mit Schaltungen (Substraten) bestück- und prüfbar ist. Erst dann erfolgt der Einbau in das Makrogehäuse MG, und es werden die erforderlichen Verbindungen, z.B. durch Löten und/oder Bonden, zu Steckverbindungen AS, VS hergestellt.It can be seen that such a carrier plate TP can itself be produced in a cost-effective manner on the one hand and can be equipped and tested with circuits (substrates) in a cost-effective manner on the other hand. Only then is it installed in the macro housing MG and the required connections, e.g. by soldering and / or bonding, to plug connections AS, VS.

Die für den Betrieb eines solchen Makromoduls erforderlichen elektrischen und/oder elektromagnetischen Abschirmungen, insbesondere zwischen den T/R-Modulen TR1 bis TR4, sind dadurch herstellbar, daß an dem Gehäusedeckel MD (FIG. 3) entsprechende metallische (Abschirm-)Stege angebracht werden. Diese sind dann bei geschlossenem Gehäusedeckel MD zwischen den T/R-Modulen angeordnet.The electrical and / or electromagnetic shields required for the operation of such a macromodule, in particular between the T / R modules TR1 to TR4, can be produced by attaching corresponding metallic (shielding) webs to the housing cover MD (FIG. 3) . These are then arranged with the housing cover MD closed between the T / R modules.

FIG. 2A zeigt einen schematisch dargestellten Aufnahmerahmen zur Aufnahme einer Vielzahl, z.B. einiger Hundert, solcher Makromodule entsprechend FIG. 1.FIG. 2A shows a schematically illustrated receiving frame for accommodating a plurality, e.g. a few hundred such macromodules according to FIG. 1.

FIG. 2B zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt des Aufnahmerahmens entlang der Linie A - A (FIG. 2A).FIG. 2B shows a schematically illustrated section of the receiving frame along the line AA (FIG. 2A).

Gemäß FIG. 2A besteht der Aufnahmerahmen im wesentlichen aus einer vorgebbaren Anzahl parallel zueinander angeordneter Kühlkörper KU, die von einer Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, durchströmt werden können. Die Kühlkörper KU sind an ihren Enden an einem kreisringförmigen Halterahmen HR befestigt und haben einen rechteckförmigen Querschnitt, dessen Maße sich aus FIG. 3 ergeben. Der Halterahmen HR besitzt gemäß FIG. 2B ebenfalls einen rechteckförmigen Querschnitt und dient gleichzeitig als Verteilleitung für die zu- sowie ablaufende Kühlflüssigkeit, die alle Kühlkörper KU beispielsweise in Richtung des Pfeiles F parallel durchströmt. Unterhalb der Kühlkörper KU (bezogen auf die Flächennormale FN) ist gemäß FIG. 2B eine Steckerbuchsen- und Verteilerschaltung VSB angebracht und mittels Streben STR an dem Halterahmen HR befestigt.According to FIG. 2A, the receiving frame essentially consists of a predeterminable number of heat sinks KU arranged parallel to one another, through which a cooling liquid, for example water, can flow. The heat sinks KU are attached at their ends to an annular holding frame HR and have a rectangular cross section, the dimensions of which can be seen in FIG. 3 result. According to FIG. 2B also has a rectangular cross section and also serves as a distribution line for the incoming and outgoing coolant, which flows through all heat sinks KU in parallel, for example in the direction of arrow F. Below the heat sink KU (based on the surface normal FN) is shown in FIG. 2B attached a connector socket and distribution circuit VSB and fastened to the holding frame HR by means of struts STR.

Alle Makromodule M, von denen in den FIG. 2A, 2B lediglich zwei Stück dargestellt sind, werden nun entgegen der Richtung der Flächennormalen FN zwischen die Kühlkörper KU eingesetzt und mit den Steckern VS (FIG. 1, 2B) in die Verteilerschaltung VSB gesteckt. Damit werden alle elektrischen Verbindungen sowohl zwischen den Makromodulen M als auch von diesen zu einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Auswerteeinheit hergestellt. Denn diese besitzt beispielsweise Leitungsverbindungen LB zu der Verteilerschaltung VSB. Die Makromodule M werden nun mittels einer Spannvorrichtung SP, die anhand der FIG. 3 näher erläutert wird, gegen die Kühlkörper KU gepreßt, so daß zu diesen sowohl eine mechanisch stabile Verbindung als auch ein hervorragender Wärmekontakt entsteht.All macro modules M, of which in FIG. 2A, 2B only two pieces are shown, are now inserted against the direction of the surface normal FN between the heat sink KU and plugged into the distributor circuit VSB with the plugs VS (FIG. 1, 2B). In this way, all electrical connections are made both between the macromodules M and from these to a control and / or evaluation unit (not shown). This is because it has line connections LB to the distributor circuit VSB, for example. The macro modules M are now by means of a clamping device SP, which is based on FIG. 3 is explained in more detail, pressed against the heat sink KU, so that there is both a mechanically stable connection and excellent thermal contact.

FIG. 3 zeigt einen Schnitt durch zwei Makromodule entsprechend FIG. 1. Die Makromodule sind dabei so ausgebildet, daß in einem Bereich BE an der Steckerleiste AS, der Antennenseite die Trägerplatte TP unmittelbar (flächig) an dem Makrogehäuse MG anliegt. Dadurch ist in diesem Flächenbereich ein besonders guter elektrischer sowie wärmeleitender Kontakt zwischen Trägerplatte TP und Makrogehäuse MG vorhanden. Dieser Kontakt kann noch durch den Einsatz einer Wärmeleitpaste verbessert werden. In diesem Bereich BE sind diejenigen elektrischen Bauelemente, z.B. Leistungsverstärker PA, angeordnet, welche eine große Verlustleistung erzeugen. In diesem Bereich BE ist die dem Kühlkörper KU zugewandte Seite des Makrogehäuses MG so ausgebildet, daß ein guter Wärmekontakt entsteht, das heißt, es ist eine gute formschlüssige Verbindung vorhanden, welche durch eine optionale Anwendung einer Wärmeleitpaste (Wärmeleitmittel) noch erhöht werden kann. Dieser Wärmekontakt ist in einem weiten, vorgebbaren Temperaturbereich, z.B. von - 50°C bis + 50°C, im wesentlichen konstant. Dieses wird durch eine federnd ausgeführte Spannvorrichtung SP (FIG. 2A, 2B) erreicht. Diese besteht aus einem ersten Spannelement SPE1, einem zweiten Spannelement SPE2, einer Spannschraube SPS, einer Spannfeder SPF sowie einem an die Spannelemente SPE1, SPE2 angepaßten Bereich (Abschrägung) des Gehäusedeckels MD. Die Spannelemente SPE1, SPE2 haben beispielsweise einen Querschnitt von ungefähr 6 mm x 6 mm und in der dargestellten Weise an den einander zugewandten Kanten jeweils eine Abschrägung (Fase), z.B. von 45°. Dieselben Abschrägungen (Fasen) sind an dem Gehäusedeckel MD vorhanden. Wird nun die Spannschraube SPS, beispielsweise eine sogenannte Inbus-Schraube, festgezogen, vorzugsweise mittels eines Drehmomentenschlüssels, so werden die Gehäusedeckel MD und damit die Makrogehäuse MG auseinandergedrückt, senkrecht zu der Flächennormalen FN, aber in der Zeichenebene, und damit gegen die Kühlkörper KU gepreßt. Die eingestellte Anpreßkraft ist aufgrund der Spannfeder SPF im wesentlichen unabhängig von Temperaturschwankungen. Ein an sich mögliches störendes Durchbiegen der Gehäusedeckel MD wird vermieden durch die bereits erwähnten Abschirmstege, die sich auf dem Makrogehäuse MG abstützen und damit eine mechanische Stabilisierung bewirken.FIG. 3 shows a section through two macro modules according to FIG. 1. The macro modules are designed so that in a region BE on the connector strip AS, the antenna side, the carrier plate TP is directly (flat) on the macro housing MG. As a result, there is particularly good electrical and heat-conducting contact between the carrier plate TP and the macro housing MG in this area. This contact can be improved by using a thermal paste. In this area BE are those electrical components, for example Power amplifier PA, which generate a large power loss. In this area BE, the side of the macro housing MG facing the heat sink KU is designed in such a way that there is good thermal contact, that is to say a good interlocking connection is present, which can be increased by an optional application of a thermal paste (thermal compound). This thermal contact is essentially constant over a wide, predefinable temperature range, for example from -50 ° C to + 50 ° C. This is achieved by a resilient tensioning device SP (FIG. 2A, 2B). This consists of a first tensioning element SPE1, a second tensioning element SPE2, a tensioning screw SPS, a tensioning spring SPF and an area (chamfer) of the housing cover MD adapted to the tensioning elements SPE1, SPE2. The tensioning elements SPE1, SPE2 have, for example, a cross section of approximately 6 mm × 6 mm and, in the manner shown, a bevel (bevel), for example of 45 °, on the mutually facing edges. The same bevels (chamfers) are present on the housing cover MD. If the clamping screw SPS, for example a so-called Allen screw, is now tightened, preferably by means of a torque wrench, the housing cover MD and thus the macro housing MG are pressed apart, perpendicular to the surface normal FN, but in the plane of the drawing, and thus pressed against the heat sink KU . The set contact pressure is essentially independent of temperature fluctuations due to the tension spring SPF. A disruptive bending of the housing cover MD, which is possible per se, is avoided by the shielding webs already mentioned, which are supported on the macro housing MG and thus bring about mechanical stabilization.

Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Spannvorrichtung SP durch den Anpreßvorgang eine gute mechanische dreidimensionale Befestigung (Klemmverbindung) der Makrogehäuse an den Kühlkörpern KU bewirkt. Für besonders hohe mechanische Belastungen (Erschütterungen) kann diese Befestigung verstärkt werden durch an dem Makrogehäuse MG sowie dem Kühlkörper KU angebrachte Erhebungen sowie Vertiefungen, die jeweils formschlüssig ineinandergreifen. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, das Makrogehäuse MG mittels Befestigungsschrauben BF an dem Kühlkörper KU zu befestigen.It can be seen that the clamping device SP described causes a good mechanical three-dimensional attachment (clamping connection) of the macro housing to the heat sinks KU by the pressing process. For particularly high mechanical loads (vibrations), this attachment can be reinforced by elevations and depressions, which are attached to the macro housing MG and the heat sink KU, and each engage in a form-fitting manner. Alternatively or in addition, it is possible to attach the macro housing MG to the heat sink KU by means of fastening screws BF.

Aus FIG. 1 ist ersichtlich, daß die Spannelemente SPE1, SPE2 (sowie die zugehörigen Gegenstände auf dem Gehäusedeckel MD) ungefähr in der Mitte des Makrogehäuses angeordnet und eine Länge (senkrecht zur Zeichenebene der FIG. 3) besitzen, die kleiner gleich der halben Breite (ungefähr b/2) des Makrogehäuses MG ist. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, alle Makromodule unabhängig voneinander in den Aufnahmerahmen (FIG. 2A, 2B) zu montieren sowie zu demontieren. Dies wird an folgendem Beispiel erläutert. Es wird angenommen, daß gemäß FIG. 2A in allen Reihen zwischen den Kühlkörpern KU eine maximal mögliche Anzahl von Makromodulen M, die sich seitlich berühren, vorhanden sind. Soll nun im Rahmen einer Wartung ein bestimmtes Makromodul ausgewechselt werden, so ist es lediglich erforderlich, die zugehörige Spannschraube SPS (FIG. 3) zu lösen und diese einschließlich der Spannelemente SPE1, SPE2 entlang den Kühlkörpern zu verschieben (um die Länge der Spannelemente). Anschließend können Spannelemente SPE1, SPE2, Spannschraube SPS sowie Spannfeder SPF als ganze Einheit in Richtung der Flächennormalen FN entfernt werden. Dadurch sind zwei Makromodule entfernbar. Insbesondere entsprechend FIG. 3 ist nun die Dimensionierung aller mechanischen Bauteile so gewählt, daß ein bestimmter Makromodul, beispielsweise der in FIG. 3 links dargestellt, in Richtung der Flächennormalen FN aus dem Aufnahmerahmen entfernt werden kann. Das Einsetzen eines Austausch-Makromoduls erfolgt dann in umgekehrter Reihenfolge.From FIG. 1 it can be seen that the clamping elements SPE1, SPE2 (as well as the associated objects on the housing cover MD) are arranged approximately in the middle of the macro housing and have a length (perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3) which is less than or equal to half the width (approximately b / 2) of the macro housing MG. As a result, it is advantageously possible to mount and dismantle all macro modules independently of one another in the mounting frame (FIG. 2A, 2B). The following example explains this. It is believed that according to FIG. 2A there is a maximum possible number of macromodules M that touch each other between the heat sinks KU. If a specific macro module is to be replaced as part of maintenance, it is only necessary to loosen the associated clamping screw SPS (FIG. 3) and move it, including the clamping elements SPE1, SPE2, along the heat sinks (by the length of the clamping elements). Then you can use SPE1, SPE2 clamping elements, SPS clamping screw and SPF clamping spring be removed as a whole unit in the direction of the surface normal FN. This means that two macro modules can be removed. In particular according to FIG. 3, the dimensioning of all mechanical components is now selected so that a specific macro module, for example the one shown in FIG. 3 shown on the left, can be removed from the mounting frame in the direction of the surface normal FN. A replacement macro module is then inserted in the reverse order.

Dadurch ist es beispielsweise möglich, ein im Einsatz (Betrieb) befindliches aktives Frontend, das eine sogenannte BITE-Einrichtung (Build In Test Equipment) besitzt, kurzfristig zu reparieren. Ein Verfrachten des Frontends in eine spezielle Wartungswerkstatt ist nicht erforderlich. Denn durch die BITE-Einrichtung kann ein defektes Makromodul festgestellt werden. Dieses kann, nach Entfernen des zugehörigen Strahlerelementes, in der beschriebenen Weise ausgetauscht werden. Dieser Austausch ist vorteilhafterweise möglich, ohne daß Kühlflüssigkeit aus den Kühlkörpern entfernt und anschließend wieder nachgefüllt werden muß. Eine Entlüftung des Kühlsystems ist daher nicht erforderlich.Thereby, it is for example possible to repair an in use (operation) befindliches active front end, which has a so-called BITE device (B uild I n T est E quipment), Current. It is not necessary to move the front end to a special maintenance workshop. A defective macro module can be determined by the BITE device. After removing the associated radiator element, this can be replaced in the manner described. This exchange is advantageously possible without cooling liquid having to be removed from the heat sinks and then topped up again. It is therefore not necessary to vent the cooling system.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. So ist es beispielsweise möglich, mehr als vier T/R-Module in einen gemeinsamen Modulgehäuse anzuordnen oder alternativ jeden T/R-Modul einzeln in einem Gehäuse anzubringen. Weiterhin können in dem Aufnahmerahmen Makromodule mit unterschiedlichen Anzahlen von T/R-Modulen verwendet werden. Dadurch ist es möglich, die in FIG. 2A dargestellte Kreisform weitgehendst durch T/R-Module sowie Strahlerelemente anzunähern. Daraus ergibt sich außerdem, daß auch andere Antennenformen, z.B. Ellipsen- oder Rechteckformen, realisierbar sind.The invention is not limited to the examples described, but can be applied analogously to others. For example, it is possible to arrange more than four T / R modules in a common module housing or, alternatively, to mount each T / R module individually in one housing. Furthermore, macro modules with different numbers of T / R modules can be used in the mounting frame. This makes it possible to use the device shown in FIG. 2A shown circular shape to be largely approximated by T / R modules and radiator elements. It also follows from this that other antenna shapes, for example elliptical or rectangular shapes, can also be implemented.

Weiterhin ist es nicht erforderlich, daß die den Strahlerelementen zugewandte Oberfläche der Kühlkörper KU eine Ebene bildet (Gerade in FIG. 2B). Vielmehr ist es auch möglich, die Oberfläche gebogen, z.B. konkav zu gestalten. Dadurch kann allein durch den mechanischen Aufbau ein bestimmtes Richtdiagramm erzeugt werden.Furthermore, it is not necessary that the surface of the heat sink KU facing the radiator elements forms a plane (straight line in FIG. 2B). Rather, it is also possible to bend the surface, e.g. to be concave. As a result, a specific directional diagram can be generated solely by the mechanical structure.

Claims (6)

Phasengesteuerte Antenne, zumindest bestehend aus - einer Antennenfläche, in der mehrere Sende-/Empfangsstrahlerelemente matrixförmig angeordnet sind, - zu jedem sende-/Empfangsstrahlerelement ein zugehöriger T/R-Modul vorhanden ist
und
- die T/R-Module bezüglich der Flächennormalen der Anttennenfläche unterhalb dieser angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß ein Aufnahmerahmen vorhanden ist zur Befestigung mehrerer T/R-Module (M), - daß der Aufnahmerahmen mindestens zwei reihenförmig angeordnete Kühlkörper (KU) enthält, - daß die Kühlkörper (KU) an ihren Enden Zu- sowie Abflußanschlüsse für ein Kühlmedium besitzen, - daß zumindest an den Zuflußanschlüssen eine gemeinsame Zuleitung (HR) zur Zufuhr des Kühlmediums angeschlossen ist, - daß unterhalb der Kühlkörper (KU) eine Verteilerschaltung (VSB) angeordnet ist, welche elektrische Steckverbindungen besitzt zur elektrischen Ankopplung der Module (M)
und
- daß eine Spannvorrichtung (SP) vorhanden ist zum Andrücken von mindestens zwei Modulen (M), die sich in einer durch zwei Kühlkörpern (KU) gebildeten Reihe befinden, an die zugehörigen Kühlkörpern (KU).
Phase controlled antenna, at least consisting of an antenna surface in which a plurality of transmitting / receiving radiating elements are arranged in a matrix, - An associated T / R module is available for each transmitting / receiving radiator element
and
the T / R modules are arranged below the antenna normal with respect to the surface normal thereof,
characterized by
- that a mounting frame is available for fastening several T / R modules (M), - That the receiving frame contains at least two rows of heat sinks (KU), - That the heat sinks (KU) have inlet and outlet connections for a cooling medium at their ends, a common feed line (HR) for supplying the cooling medium is connected at least to the inflow connections, - That a distribution circuit (VSB) is arranged below the heat sink (KU), which has electrical plug connections for the electrical coupling of the modules (M)
and
- That a clamping device (SP) is available for pressing at least two modules (M), which are in a row formed by two heat sinks (KU), to the associated heat sinks (KU).
Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (SP) zumindest aus zwei stabförmigen Spannelementen (SPE1, SPE2) besteht, die mittels einer Spannschraube (SPS) sowie einer Spannfeder (SPF) federnd gegeneinander spannbar sind.Phase-controlled antenna according to Claim 1, characterized in that the tensioning device (SP) consists of at least two rod-shaped tensioning elements (SPE1, SPE2) which can be resiliently tensioned against one another by means of a tensioning screw (SPS) and a tensioning spring (SPF). Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (SPE1, SPE2) eine Länge kleiner gleich der halben Breite eines Modulgehäuses (MG) besitzen.Phase-controlled antenna according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the tensioning elements (SPE1, SPE2) have a length less than or equal to half the width of a module housing (MG). Phasengesteuerte Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - daß mehrere T/R-Module (TR1 bis TR4) in einem Makrogehäuse (MG) auf einer im wesentlichen ebenen Trägerplatte (TP) angeordnet sind, - daß die Trägerplatte (TP) durch Befestigungsschrauben (TBS) an dem Makrogehäuse (MG) befestigt ist, - daß für das Makrogehäuse (MG) ein Gehäusedeckel (MD) vorhanden ist, - daß an dem Gehäusedeckel (MD) mindestens ein Abschirmsteg angebracht ist zur elektrischen und/oder elektromagnetischen Abschirmung der auf der Trägerplatte (TP) angeordneten elektrischen Bauelemente und/oder Baugruppen
und
- daß auf der dem Abschirm-Steg abgewandten Seite des Gehäusedeckels (MD) eine Verdickung mit Abschrägungen (AB), welche die Spannvorrichtung (SP) ergänzen, vorhanden ist.
Phase-controlled antenna according to one of the preceding claims, characterized in that that several T / R modules (TR1 to TR4) are arranged in a macro housing (MG) on an essentially flat carrier plate (TP), - that the carrier plate (TP) is fastened to the macro housing (MG) by fastening screws (TBS), - that a housing cover (MD) is provided for the macro housing (MG), - That at least one shielding web is attached to the housing cover (MD) for electrical and / or electromagnetic shielding of the electrical components and / or assemblies arranged on the carrier plate (TP)
and
- That on the side facing away from the shielding web of the housing cover (MD) there is a thickening with bevels (AB) which complement the clamping device (SP).
Verfahren zur Herstellung einer phasengesteuerten Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - daß für T/R-Module erforderliche elektrische Bauelememente auf einer Oberfläche eines für elektronische Schaltungen geeigneten Substrats angebracht werden, - daß das Substrat mittels einer Klebeverbindung auf einer Trägerplatte (TP befestigtigt wird, - daß die Trägerplatte (TP) mittels mehrerer Befestigungsschrauben (TBS) unter Beachtung eines vorgebbaren Drehmomentes innerhalb eines Makrogehäuses (MG) befestigt wird und - daß zwei Makrogehäuse (MG) mittels einer gemeinsamen Spannvorrichtung (SP) an Kühlkörpern (KU) eines Aufnahmerahmens befestigt werden. Method for producing a phase-controlled antenna according to one of the preceding claims, characterized in that that electrical components required for T / R modules are attached to a surface of a substrate suitable for electronic circuits, - That the substrate is attached to a carrier plate (TP) by means of an adhesive connection, - That the carrier plate (TP) is fastened within a macro housing (MG) by means of several fastening screws (TBS) taking into account a predeterminable torque and - That two macro housing (MG) are attached to a heat sink (KU) of a mounting frame by means of a common clamping device (SP). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitfähige Klebverbindung gewählt wird.A method according to claim 5, characterized in that an electrically conductive adhesive connection is selected.
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