WO1998026305A1 - Transmitter/receiver module for a phased array radar - Google Patents

Transmitter/receiver module for a phased array radar Download PDF

Info

Publication number
WO1998026305A1
WO1998026305A1 PCT/EP1997/006827 EP9706827W WO9826305A1 WO 1998026305 A1 WO1998026305 A1 WO 1998026305A1 EP 9706827 W EP9706827 W EP 9706827W WO 9826305 A1 WO9826305 A1 WO 9826305A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control unit
circuit groups
substrate
input
output lines
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/006827
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Brokmeier
Rolf Reber
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
Priority claimed from DE19752555A external-priority patent/DE19752555A1/en
Application filed by Daimler-Benz Aerospace Ag filed Critical Daimler-Benz Aerospace Ag
Publication of WO1998026305A1 publication Critical patent/WO1998026305A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • H05K1/0219—Printed shielding conductors for shielding around or between signal conductors, e.g. coplanar or coaxial printed shielding conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09745—Recess in conductor, e.g. in pad or in metallic substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09972—Partitioned, e.g. portions of a PCB dedicated to different functions; Boundary lines therefore; Portions of a PCB being processed separately or differently
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Definitions

  • the invention relates to a transmission / reception module for a phase-controlled radar according to the preamble of claim 1.
  • Such a send / receive module (English: T / R modules or Trans it / Receive modules) consists of a send channel and a receive channel. The two channels are connected to a common transmit / receive antenna via a circulator, for example. Many hundreds or thousands of such transmit / receive modules are each individually arranged on a metallic carrier or on a carrier with a metallized surface and together form a so-called phased array radar, which can be designed, for example, for a monopulse application and in which the radiation diagram by superimposing the radiation diagrams of the transmit / receive antennas of the individual transmit / Receiver modules are created, the phase of which is controlled individually.
  • phased array radar which can be designed, for example, for a monopulse application and in which the radiation diagram by superimposing the radiation diagrams of the transmit / receive antennas of the individual transmit / Receiver modules are created, the phase of which is controlled individually.
  • the maximum width of an individual transmit / receive module is predetermined by the wavelength ⁇ of the signal used.
  • the distance between the individual transmit / receive antennas must not be greater than ⁇ / 2. This results in a module width of approximately 15 millimeters for a phase-controlled radar that works, for example, in the X-band.
  • the transmission and reception channel usually contain different high-frequency circuit groups, which are arranged together with a control unit for these circuit groups on the top of a common substrate.
  • the transmission channel of such a transmission / reception module contains, among other things, a high-performance amplifier which amplifies the transmission signals and transmits them via the circulator to the transmission / reception antenna from which the transmission signals are transmitted.
  • the signals received by the transmission / reception antenna (including the transmission signals reflected from objects) are fed into the reception channel via the circulator and there fed via a limiter to a low-noise amplification device which amplifies the reception signals.
  • the amplified signals are then sent to signal processing.
  • the limiter allows signal powers up to a defined maximum level on the input side (even higher input powers are limited to this maximum level on the output side) and thus protects the downstream Sible low-noise amplification device from destruction due to excessive levels of incoming power.
  • Some of the input and output lines of the high-frequency circuit groups are routed past the control unit and connect these circuit groups to other circuit groups of the transceiver module.
  • the transmission channel is connected in this way to a signal source or the reception channel with the further signal processing already mentioned.
  • the object of the invention is to look for a constructive solution in which these input and output lines of the high-frequency circuit groups can be bypassed the control unit of such a transceiver module without an interfering electromagnetic coupling occurring and without this increases the space requirement for such a module.
  • the basic idea of the invention is to route the input and output lines not under the control unit, but laterally on the upper side of the substrate.
  • the main advantage of the solution according to the invention is that the width of the substrate remains unchanged and only due to the space requirement and the arrangement the high-frequency circuit groups and the control unit is specified, but not by the arrangement of the input and output lines in the area of the control unit.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the invention in a top view (FIG. 1a) and in the cross sections along the section line AB (FIG. 1b) and along the section line CD (FIG. 1c).
  • a substrate 1 is shown, on the top side la of which various high-frequency circuit groups 6a-6d of the transmitting / receiving module and a control unit 2 for these circuit groups are arranged.
  • a metallic or metallized carrier 10 is located under the substrate 1.
  • the transmission channel 8 contains a preamplifier 60b, two high-performance amplifiers 61b, which are connected via two 90 ° hybrid couplers 63b to the preamplifier 60b on the one hand and a circulator 6d on the other and are modulated by a modulator 62b.
  • the receiving channel 7 contains an absorptively acting limiter, consisting of a 90 ° hybrid coupler 60c with load resistor 63c and two limiter diode pairs 61c, and a downstream low-noise amplifier unit, consisting of two amplifiers 62c integrated monolithically on a carrier. Since this is (for example) a transmit / receive module for monopulse applications the reception channel is split accordingly into two subchannels 70, 71 from 90 ° hybrid couplers 60c.
  • an absorptively acting limiter consisting of a 90 ° hybrid coupler 60c with load resistor 63c and two limiter diode pairs 61c
  • a downstream low-noise amplifier unit consisting of two amplifiers 62c integrated monolithically on a carrier. Since this is (for example) a transmit / receive module for monopulse applications the reception channel is split accordingly into two subchannels 70, 71 from 90 ° hybrid couplers 60c.
  • a subchannel 70 of the receiving channel 7 the low-noise amplifier 62c there is connected to a first output line 31 via a phase shifter 60a and a further amplifier 65a.
  • the low-noise amplifier 62c there is connected via a first switch 63a to a further phase shifter 61a, a further amplifier 62a and a second switch 64a to a second output line 32.
  • the two output lines 31 and 32 are connected at the other end to further signal processing (not shown).
  • the two changeover switches 63a and 64a are switched over, so that instead of the second subchannel 71 of the receive channel, the transmit channel is now activated by the addition of a signal source (not shown) via an input line 33 via the first changeover switch 63a, the further phase shifter 61a Amplifier 62a and the second switch 64a is connected to the preamplifier 60b of the transmission channel.
  • the transmission signals are emitted to a reception antenna (not shown) via the third gate 9 of the circulator 6d; in the case of reception, the signals received by this antenna are fed to the reception channel 7 via the circulator 6d.
  • the input line 33 and the two output lines 31 and 32 are connected in front of the control unit 2 by means of first Contactings 4 are guided from the top la of the substrate 1 to the rear side 1b and are guided there under the control unit 2 in groove-shaped recesses 101 of the metallic or metallized carrier 10 (see FIG. 1b and FIG. 1c) (see dashed lines) in FIG. la) and behind the control unit 2 by means of second plated-through holes 5 from the rear 1b of the substrate 1 again to the top la thereof and from there to further modules of the transmission / reception module on the top la of the substrate 1.
  • the width of the substrate 1 is determined solely by the arrangement and the area requirement of the high-frequency circuit groups 6a-6d and the control unit 2 and not by the arrangement and the area requirement of the input and output lines 31-33 in the area the control unit 2.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown, but rather can be transferred to others.
  • the number of lines to be passed by the control unit is not limited to the three lines shown, but can be selected higher or lower (depending on the application).
  • the input and output lines can be implemented both in microstrip line technology and in coplanar technology, namely both all lines of a transceiver module uniformly in one technology in each case and also different lines in different technology.
  • the spaces between the lines and the inner wall of the metallic or metallized carrier can be filled with damping material or can also be empty.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The invention relates to a transmitter/receiver module for a phased array radar with high-frequency circuit groups for a send channel and a receive channel comprising a control unit for said circuit groups, wherein the circuit groups and the control unit are arranged on the upper side of a common substrate and part of the input and output conductors of the circuit groups are directed past the control unit on the common substrate. In order to keep the surface of the substrate as small as possible, the invention provides that the part of the input and output conductors of the high-frequency circuit groups be guided in front of the control unit by means of first throughplatings on the reverse side of the substrate. From there, they are conducted underneath the control unit and are guided via second throughplatings behind the control unit back to the upper part of the substrate.

Description

Sende /FlmpfangsTnodul für ein phasengesteuertes RadarTransmit / receive module for a phase controlled radar
Die Erfindung betrifft ein Sende/Empfangsmodul für ein pha- sengesteuertes Radar gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a transmission / reception module for a phase-controlled radar according to the preamble of claim 1.
Ein solches Sende/Empfangsmodul (englisch: T/R-Module oder Trans it/Receive-Module) besteht aus einem Sendekanal und einem Empfangskanal. Die beiden Kanäle sind z.B. über einen Zirkulator mit einer gemeinsamen Sende/Empfangsantenne verbunden. Viele hundert oder tausend solcher Sende/Empfangs- module sind jeweils einzelnen auf einem metallischen Träger oder auf einem Träger mit metallisierter Oberfläche angeordnet und bilden zusammen ein sogenanntes phasengesteuer- tes Radar (englisch: phased array radar), das z.B. für eine Monopulsanwendung ausgelegt sein kann und bei dem das Strahlungsdiagramm durch die Überlagerung der Strahlungsdiagramme der Sende/Empfangsantennen der einzelnen Sende/ Empfangsmodule entsteht, deren Phase individuell angesteuert wird.Such a send / receive module (English: T / R modules or Trans it / Receive modules) consists of a send channel and a receive channel. The two channels are connected to a common transmit / receive antenna via a circulator, for example. Many hundreds or thousands of such transmit / receive modules are each individually arranged on a metallic carrier or on a carrier with a metallized surface and together form a so-called phased array radar, which can be designed, for example, for a monopulse application and in which the radiation diagram by superimposing the radiation diagrams of the transmit / receive antennas of the individual transmit / Receiver modules are created, the phase of which is controlled individually.
Die maximale Breite eines einzelnen Sende/Empfangsmoduls wird durch die Wellenlänge λ des verwendeten Signals vorgegeben. Der Abstand der einzelnen Sende/Empfangsantennen darf nicht größer als λ/2 sein. Daraus ergibt sich für ein phasengesteuertes Radar, das beispielsweise im X-Band arbeitet, eine Modul-Breite von etwa 15 Millimetern.The maximum width of an individual transmit / receive module is predetermined by the wavelength λ of the signal used. The distance between the individual transmit / receive antennas must not be greater than λ / 2. This results in a module width of approximately 15 millimeters for a phase-controlled radar that works, for example, in the X-band.
Sende- und Empfangskanal enthalten üblicherweise verschiedene Hochfrequenz-Schaltungsgruppen, die zusammen mit einer Kontrolleinheit für diese Schaltungsgruppen auf der Oberseite eines gemeinsamen Substrats angeordnet sind.The transmission and reception channel usually contain different high-frequency circuit groups, which are arranged together with a control unit for these circuit groups on the top of a common substrate.
Der Sendekanal eines solchen Sende/Empfangsmoduls enthält unter anderem einen Hochleistungsverstärker , der die Sendesignale verstärkt und über den Zirkulator auf die Sende/- E pfangsantenne gibt, von der aus die Sendesignale ausge- sendet werden.The transmission channel of such a transmission / reception module contains, among other things, a high-performance amplifier which amplifies the transmission signals and transmits them via the circulator to the transmission / reception antenna from which the transmission signals are transmitted.
Die von der Sende/Empfangsantenne empfangenen Signale (u.a. die an Objekten reflektierten Sendesignale) werden über den Zirkulator in den Empfangskanal gegeben und dort über einen Begrenzer einer rauscharmen Verstarkungseinrichtung zugeleitet, die Empfangssignale verstärkt. Die verstärkten Signale werden anschließend einer Signalverarbeitung zugeleitet.The signals received by the transmission / reception antenna (including the transmission signals reflected from objects) are fed into the reception channel via the circulator and there fed via a limiter to a low-noise amplification device which amplifies the reception signals. The amplified signals are then sent to signal processing.
Der Begrenzer läßt eingangsseitig Signalleistungen bis zu einem definierten maximalen Pegel durch (noch höhere Ein- gangsleistungen werden ausgangsseitig auf diesen maximalen Pegel begrenzt) und schützt so die nachgeschaltete hochsen- sible rauscharme Verstarkungseinrichtung vor Zerstörung durch zu hohe Pegel der einfallenden Leistung.The limiter allows signal powers up to a defined maximum level on the input side (even higher input powers are limited to this maximum level on the output side) and thus protects the downstream Sible low-noise amplification device from destruction due to excessive levels of incoming power.
Ein Teil der Ein- und Ausgangsleitungen der Hochfrequenz- Schaltungsgruppen wird an der Kontrolleinheit vorbei geleitet und verbindet diese Schaltungsgruppen mit weiteren Schaltungsgruppen des Sende/Empfangsmoduls . Beispielsweise wird der Sendekanal auf diese Weise mit einer Signalquelle verbunden bzw. der Empfangskanal mit der bereits erwähnten weiteren Signalverabeitung.Some of the input and output lines of the high-frequency circuit groups are routed past the control unit and connect these circuit groups to other circuit groups of the transceiver module. For example, the transmission channel is connected in this way to a signal source or the reception channel with the further signal processing already mentioned.
Üblicherweise werden diese Ein- und Ausgangsleitungen auf der Oberseite des Substrats seitlich an der Kontrolleinheit vorbeigeführt. Dabei ist sowohl zwischen Leitung und Kon- trolleinheit als auch zwischen Leitung und Wandung ein ausreichender Abstand einzuhalten, um eine elektromagnetische Kopplung zu vermeiden.These input and output lines are usually routed past the control unit on the top of the substrate. A sufficient distance must be maintained between the line and the control unit as well as between the line and the wall in order to avoid electromagnetic coupling.
Damit verbunden ist allerdings eine Verbreiterung des Sub- strats, was sich hinsichtlich der Forderung nach kompakter Bauweise nachteilig auswirkt, vor allem, wenn man bedenkt, daß hunderte oder tausende solcher Sende/Empfangsmodule zu einem phasengesteuerten Radar kombiniert werden müssen.This, however, is associated with widening of the substrate, which has an adverse effect on the requirement for a compact design, especially when one considers that hundreds or thousands of such transmission / reception modules have to be combined to form a phase-controlled radar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, nach einer konstruktiven Lösung zu suchen, bei der diese Ein- und Ausgangsleitungen der Hochfrequenz-Schaltungsgruppen an der Kontrolleinheit eines solchen Sende/Empfangsmoduls vorbeigeleitet werden können, ohne daß dabei eine störende elek- tromagnetische Kopplung auftritt und ohne daß dadurch der Platzbedarf für ein solches Modul vergrößert wird.The object of the invention is to look for a constructive solution in which these input and output lines of the high-frequency circuit groups can be bypassed the control unit of such a transceiver module without an interfering electromagnetic coupling occurring and without this increases the space requirement for such a module.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 wiedergegeben. Die übrigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.The solution according to the invention is represented by the characterizing features of patent claim 1. The remaining Claims contain advantageous developments and further developments of the invention.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die Ein- und Ausgangsleitungen nicht seitlich auf der Oberseite des Substrats, sondern auf der Rückseite des Substrats unter der Kontrolleinheit vorbeizuführen.The basic idea of the invention is to route the input and output lines not under the control unit, but laterally on the upper side of the substrate.
Dies kann vorteilhafterweise zum Schutz vor mechanischer Zerstörung derart erfolgen, daß die Ein- und Ausgangsleitungen auf der Rückseite des Substrats angebracht werden und daß in den metallischen oder metallisierten Träger nut- förmig ausgebildete Vertiefungen angebracht werden, derart, daß die Ein- und Ausgangsleitungen ohne galvanischen Kon- takt zum metallischen Träger in diesen nutförmig ausgebildeten Vertiefungen verlaufen können. Vorteilhaft erweist sich hier auch die Ausfüllung der Zwischenräume in den nutförmig ausgebildeten Vertiefungen zwischen metallischem oder metallisierten Träger und den Ein- und Ausgangsleitun- gen mit Dämpf ngsmaterial , wodurch die Entstehung stehender Wellen und die Ausbreitung unerwünschter Schwingungen vermieden werden kann.This can advantageously be done to protect against mechanical destruction in such a way that the input and output lines are attached to the back of the substrate and that groove-shaped recesses are made in the metallic or metallized carrier in such a way that the input and output lines without galvanic Can contact the metallic support in these groove-shaped recesses. Filling the interstices in the groove-shaped recesses between the metallic or metallized support and the inlet and outlet lines with damping material has also proven to be advantageous here, as a result of which the formation of standing waves and the propagation of undesired vibrations can be avoided.
Die Überleitung der Ein- und Ausgangsleitungen von der Oberseite des Substrats auf dessen Rückseite (vor der Kontrolleinheit) und von der Rückseite des Substrats wieder zurück auf die Oberseite (hinter der Kontrolleinheit) geschieht durch erste und zweite Durchkontaktierungen durch das Substrat hindurch, die die Leitungen auf der Ober- und Unterseite miteinander verbinden.The transfer of the input and output lines from the top of the substrate to the back (in front of the control unit) and from the back of the substrate back to the top (behind the control unit) takes place through first and second plated-through holes through the substrate, the lines Connect with each other on the top and bottom.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsge äßen Lösung besteht darin, daß die Breite des Substrats unverändert bleibt und nur durch den Flächenbedarf und die Anordnung der Hochfrequenz-Schaltungsgruppen und der Kontrolleinheit vorgegeben wird, nicht aber durch die Anordnung der Ein- und Ausgangsleitungen im Bereich der Kontrolleinheit.The main advantage of the solution according to the invention is that the width of the substrate remains unchanged and only due to the space requirement and the arrangement the high-frequency circuit groups and the control unit is specified, but not by the arrangement of the input and output lines in the area of the control unit.
Darüber hinaus werden auf Grund des Verlaufs der Ein- und Ausgangsleitungen in den nutför ig ausgebildeten Vertiefungen des metallischen oder metallisierten Trägers elektromagnetische Kopplungen minimiert.In addition, due to the course of the input and output lines in the groove-shaped recesses of the metallic or metallized carrier, electromagnetic couplings are minimized.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur 1 näher erläutert. Die Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungs- beispiel der Erfindung in der Draufsicht (FIG. la) und in den Querschnitten längs der Schnittlinie AB (Fig. lb) und längs der Schnittlinie CD (Fig. lc) .The invention is explained in more detail below with reference to FIG. 1. FIG. 1 shows a preferred embodiment of the invention in a top view (FIG. 1a) and in the cross sections along the section line AB (FIG. 1b) and along the section line CD (FIG. 1c).
Gezeigt ist ein Substrat 1, auf dessen Oberseite la diverse Hochfrequenz-Schaltungsgruppen 6a - 6d des Sende/Empfangsmoduls sowie eine Kontrolleinheit 2 für diese Schaltungsgruppen angeordnet sind. Unter dem Substrat 1 befindet sich ein metallischer oder metallisierter Träger 10.A substrate 1 is shown, on the top side la of which various high-frequency circuit groups 6a-6d of the transmitting / receiving module and a control unit 2 for these circuit groups are arranged. A metallic or metallized carrier 10 is located under the substrate 1.
Der Sendekanal 8 enthält einen Vorverstärker 60b, zwei Hochleistungsverstärker 61b, die über zwei 90°-Hybridkopp- ler 63b mit dem Vorverstärker 60b einerseits und einen Zir- kulator 6d andererseits verbunden sind und durch einen Modulator 62b moduliert werden.The transmission channel 8 contains a preamplifier 60b, two high-performance amplifiers 61b, which are connected via two 90 ° hybrid couplers 63b to the preamplifier 60b on the one hand and a circulator 6d on the other and are modulated by a modulator 62b.
Der Empfangskanal 7 enthält einen absorptiv wirkenden Begrenzer, bestehend aus einem 90°-Hybridkoppler 60c mit Lastwiderstand 63c sowie zwei Begrenzerdiodenpaaren 61c, und einer nachgeschalteten rauscharmen Verstärkereinheit, bestehend aus zwei monolithisch auf einem Träger integrierten Verstärkern 62c. Da es sich hier (beispielhaft) um ein Sende/Empfangsmodul für Monopulsanwendungen handelt, ist der Empfangskanal entsprechend ab den 90°-Hybridkopplern 60c in zwei Teilkanäle 70, 71 aufgespalten.The receiving channel 7 contains an absorptively acting limiter, consisting of a 90 ° hybrid coupler 60c with load resistor 63c and two limiter diode pairs 61c, and a downstream low-noise amplifier unit, consisting of two amplifiers 62c integrated monolithically on a carrier. Since this is (for example) a transmit / receive module for monopulse applications the reception channel is split accordingly into two subchannels 70, 71 from 90 ° hybrid couplers 60c.
In einem Teilkanal 70 des Empfangskanals 7 ist der dortige rauscharme Verstärker 62c über einen Phasenschieber 60a und einem weiteren Verstärker 65a mit einer ersten Ausgangslei- tung 31 verbunden. Im anderen Teilkanal 71 des Empfangskanals 7 ist der dortige rauscharme Verstärker 62c über einen ersten Umschalter 63a mit einem weiteren Phasenschieber 61a, einem weiteren Verstärker 62a und einem zweiten Umschalter 64a mit einer zweiten Ausgangsleitung 32 verbunden.In a subchannel 70 of the receiving channel 7, the low-noise amplifier 62c there is connected to a first output line 31 via a phase shifter 60a and a further amplifier 65a. In the other subchannel 71 of the reception channel 7, the low-noise amplifier 62c there is connected via a first switch 63a to a further phase shifter 61a, a further amplifier 62a and a second switch 64a to a second output line 32.
Die beiden Ausgangsleitungen 31 und 32 sind am anderen Ende mit einer (nicht gezeigten) weiteren Signalverarbeitung verbunden.The two output lines 31 and 32 are connected at the other end to further signal processing (not shown).
Im Sendefall werden die beiden Umschalter 63a und 64a umgeschaltet, so daß anstelle des zweiten Teilkanals 71 des Empfangskanals nunmehr der Sendekanal aktiviert ist, indem eine (nicht gezeigte) Signalquelle über eine Eingangsleitung 33 über den ersten Umschalter 63a, den weiteren Phasenschieber 61a, den weiteren Verstärker 62a und den zweiten Umschalter 64a mit dem Vorverstärker 60b des Sendeka- nals verbunden wird.In the case of transmission, the two changeover switches 63a and 64a are switched over, so that instead of the second subchannel 71 of the receive channel, the transmit channel is now activated by the addition of a signal source (not shown) via an input line 33 via the first changeover switch 63a, the further phase shifter 61a Amplifier 62a and the second switch 64a is connected to the preamplifier 60b of the transmission channel.
Im Sendefall werden über das dritte Tor 9 des Zirkulators 6d die Sendesignale an eine (nicht gezeigte) Empfangsantenne abgegeben; im Empfangsfall werden die von dieser Antenne empfangenen Signale über den Zirkulator 6d dem Empfangskanal 7 zugeleitet.In the case of transmission, the transmission signals are emitted to a reception antenna (not shown) via the third gate 9 of the circulator 6d; in the case of reception, the signals received by this antenna are fed to the reception channel 7 via the circulator 6d.
Die Eingangsleitung 33 und die beiden Ausgangsleitungen 31 und 32 sind vor der Kontrolleinheit 2 mittels erster Durch- kontaktierungen 4 von der Oberseite la des Substrats 1 auf dessen Rückseite lb geführt und dort in nutförmig ausgebildeten Vertiefungen 101 des metallischen oder metallisierten Trägers 10 (vgl. FIG. lb und Fig. lc) unter der Kontroll- einheit 2 vorbeigeführt (vgl. gestrichelte Linien in FIG. la) und hinter der Kontrolleinheit 2 mittels zweiter Durchkontaktierungen 5 von der Rückseite lb des Substrats 1 wieder auf dessen Oberseite la geführt und von dort aus auf der Oberseite la des Substrats 1 weiteren Baugruppen des Sende/Empfangsmoduls zugeführt.The input line 33 and the two output lines 31 and 32 are connected in front of the control unit 2 by means of first Contactings 4 are guided from the top la of the substrate 1 to the rear side 1b and are guided there under the control unit 2 in groove-shaped recesses 101 of the metallic or metallized carrier 10 (see FIG. 1b and FIG. 1c) (see dashed lines) in FIG. la) and behind the control unit 2 by means of second plated-through holes 5 from the rear 1b of the substrate 1 again to the top la thereof and from there to further modules of the transmission / reception module on the top la of the substrate 1.
Die Breite des Substrats 1 wird bei dieser Lösung einzig und allein durch die Anordnung und den Flächenbedarf der Hochfrequenz-Schaltungsgruppen 6a-6d sowie der Kontrollein- heit 2 bestimmt und nicht durch die Anordnung und den Flächenbedarf der Ein- und Ausgangsleitungen 31-33 im Bereich der Kontrolleinheit 2.In this solution, the width of the substrate 1 is determined solely by the arrangement and the area requirement of the high-frequency circuit groups 6a-6d and the control unit 2 and not by the arrangement and the area requirement of the input and output lines 31-33 in the area the control unit 2.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs- beispiel beschränkt, sondern vielmehr auf weitere übertragbar.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown, but rather can be transferred to others.
So ist die Anzahl der an der Kontrolleinheit vorbeizuführenden Leitungen nicht auf die drei dargestellten Leitungen beschränkt, sondern kann höher oder niedriger (je nach Anwendung) gewählt werden.The number of lines to be passed by the control unit is not limited to the three lines shown, but can be selected higher or lower (depending on the application).
Die Ein- und Ausgangsleitungen können sowohl in Mikrostrei- fenleitungstechnik als auch in koplanarer Technik ausge- führt sein und zwar sowohl alle Leitungen eines Sende/ Empfangsmoduls einheitlich in jeweils einer Technik als auch verschiedene Leitungen in unterschiedlicher Technik. In den nutformig ausgebildeten Vertiefungen können die Zwischenräume zwischen den Leitungen und der Innenwandung des metallischen oder metallisierten Trägers mit Dämpfungsmaterial gefüllt oder auch leer sein. The input and output lines can be implemented both in microstrip line technology and in coplanar technology, namely both all lines of a transceiver module uniformly in one technology in each case and also different lines in different technology. In the groove-shaped recesses, the spaces between the lines and the inner wall of the metallic or metallized carrier can be filled with damping material or can also be empty.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sende/Empfangsmodul für ein phasengesteuertes Radar mit Hochfrequenz-Schaltungsgruppen für einen Sendekanal und einen Empfangskanal und mit einer Kontrolleinheit für diese Schaltungsgruppen, wobei die Schaltungsgruppen und die Kontrolleinheit auf der Oberseite eines gemeinsamen Substrats angeordnet sind und wobei ein Teil der Ein- und Ausgangsleitungen der Schaltungsgruppen auf dem gemeinsamen Substrat an der Kontrolleinheit vorbeigeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Teil (31, 32, 33, 9) der Ein- und Ausgangsleitungen (31, 32, 33) der Hochfrequenz-Schaltungsgruppen (6a-6d) vor der Kontrolleinheit (2) über erste Durchkontak- tierungen (4) auf die Rückseite (lb) des Substrats (1) geführt, von dort unter der Kontrolleinheit (2) vorbeigeleitet und über zweite Durchkontaktierungen (5) hinter der Kontrolleinheit (2) wieder auf die Oberseite (la) des Substrats (1) geführt sind.1. Transmitting / receiving module for a phase-controlled radar with high-frequency circuit groups for a transmission channel and a receiving channel and with a control unit for these circuit groups, the circuit groups and the control unit being arranged on the top of a common substrate and with part of the input and output lines of the circuit groups on the common substrate are guided past the control unit, characterized in that this part (31, 32, 33, 9) of the input and output lines (31, 32, 33) of the high-frequency circuit groups (6a-6d) before Control unit (2) guided via first through contacts (4) to the rear (lb) of the substrate (1), from there passed under the control unit (2) and guided back to the top (la) of the substrate (1) via second vias (5) behind the control unit (2).
2. Sende/Empfangsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf einem metallischen oder metallisierten Träger (10) derart befestigt ist, daß die einzelnen Ein- und Ausgangsleitungen (31, 32, 33) in einer oder mehreren nutformig ausgebildeten Vertiefungen (101) des metallischen oder metallisierten Trägers (10) unter der Kontrolleinheit (2) vorbeigeleitet sind.2. Transceiver module according to claim 1, characterized in that it is fastened on a metallic or metallized carrier (10) such that the individual input and output lines (31, 32, 33) in one or more groove-shaped recesses (101 ) of the metallic or metallized carrier (10) are passed under the control unit (2).
3. Sende/Empfangsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Ein- und Ausgangsleitungen (31, 32,3. Transceiver module according to claim 1, characterized in that the input and output lines (31, 32,
33) der Hochfrequenz-Schaltungsgruppen (6a-6d) in Mikrostreifenleitungstechnik oder in koplanarer Leitungstechnik ausgeführt sind.33) of the high-frequency circuit groups (6a-6d) are designed in microstrip line technology or in coplanar line technology.
4. Sende/Empfangsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume in den nutformig ausgebildeten Vertiefungen (101) zwischen den Ein- und Ausgangsleitungen (31, 32, 33) und der Innenwandung nutformig ausgebildeten Vertiefungen (101) des Trägers (10) mi Dämpfungsmaterial ausgefüllt sind. 4. Transceiver module according to claim 1, characterized in that the spaces in the groove-shaped recesses (101) between the input and output lines (31, 32, 33) and the inner wall groove-shaped recesses (101) of the carrier (10) mi damping material are filled.
PCT/EP1997/006827 1996-12-10 1997-12-06 Transmitter/receiver module for a phased array radar WO1998026305A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19651158 1996-12-10
DE19651158.5 1996-12-10
DE19752555.5 1997-11-27
DE19752555A DE19752555A1 (en) 1996-12-10 1997-11-27 Transceiver module for a phase controlled radar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998026305A1 true WO1998026305A1 (en) 1998-06-18

Family

ID=26032040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/006827 WO1998026305A1 (en) 1996-12-10 1997-12-06 Transmitter/receiver module for a phased array radar

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO1998026305A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724441A (en) * 1986-05-23 1988-02-09 Ball Corporation Transmit/receive module for phased array antenna system
EP0389673A2 (en) * 1989-03-30 1990-10-03 EMS Technologies, Inc. Phase shift circuit
US4967201A (en) * 1987-10-22 1990-10-30 Westinghouse Electric Corp. Multi-layer single substrate microwave transmit/receive module
EP0673067A2 (en) * 1994-03-17 1995-09-20 Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft High-frequency circuit with integrated logic circuit
EP0800093A1 (en) * 1996-04-03 1997-10-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Radar module and MMIC package for use in such radar module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724441A (en) * 1986-05-23 1988-02-09 Ball Corporation Transmit/receive module for phased array antenna system
US4967201A (en) * 1987-10-22 1990-10-30 Westinghouse Electric Corp. Multi-layer single substrate microwave transmit/receive module
EP0389673A2 (en) * 1989-03-30 1990-10-03 EMS Technologies, Inc. Phase shift circuit
EP0673067A2 (en) * 1994-03-17 1995-09-20 Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft High-frequency circuit with integrated logic circuit
EP0800093A1 (en) * 1996-04-03 1997-10-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Radar module and MMIC package for use in such radar module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2844776C2 (en) Transmitter system for a communication system with moving participants
DE69613565T2 (en) PHASE CONTROLLED GROUP ANTENNA WITH A CALIBRATION NETWORK
DE69330953T2 (en) DISTRIBUTION SYSTEM FOR ELECTROMAGNETIC ENERGY
DE19617140C2 (en) Radio station for sending and receiving digital information in a mobile communication system
EP0829922B1 (en) Phase controlled antenna
EP0539760B1 (en) Transmit/receive module for an electronically phased array antenna
DE3519577A1 (en) HIGH FREQUENCY NETWORKS, ESPECIALLY HIGH FREQUENCY POWER DISTRIBUTORS / COMBINATOR NETWORKS
DE1245444B (en) Microwave mixer arrangement with hybrid
DE3602515A1 (en) FOUR-BEAM ANTENNA SYSTEM WITH SPACE-DUPLICATED TRANSMITTER AND RECEIVER ANTENNAS
DE69322745T2 (en) Converter for the reception of satellite signals
DE2855173C2 (en) PIN diode high frequency switch for secondary radar interrogators with side lobe signal suppression or transponders with antenna diversity
DE19525477C2 (en) Two-channel monopulse transceiver
DE69023878T2 (en) Room-fed, phase-controlled group antenna with phase shifters for two signal paths.
DE19547288C2 (en) Radio station with a remote antenna unit
DE69712367T2 (en) CHANNEL INTERFERENCE SUPPRESSION
EP0262391B1 (en) Arrangement for connecting several transmitters and receivers
WO1998026305A1 (en) Transmitter/receiver module for a phased array radar
DE69821309T2 (en) Compact redundancy combining device and method for its operation
EP0588179B1 (en) Device for operating a wideband phased array antenna
DE2719205C2 (en)
DE19752555A1 (en) Transceiver module for a phase controlled radar
DE69630490T2 (en) Microwave polarizer
DE1766059A1 (en) Distribution system for microwave devices
EP0316611B1 (en) Vhf radio transmission installation using at least two transmitters with a different frequency
DE60023220T2 (en) Cost-effective limiter for high performance

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase