毫米波相控陣板級(jí)集成天線技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 01:30
隨著毫米波雷達(dá)及通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,有源相控陣天線日益成為當(dāng)前研究的熱門天線形式。然而,毫米波有源相控陣存在空間緊湊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配繁瑣等問(wèn)題。本文介紹了一種可應(yīng)用于毫米波相控陣的板級(jí)集成天線,并對(duì)其天線陣列、垂直過(guò)渡等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論。該陣面將天線陣列、收發(fā)組件和饋電網(wǎng)絡(luò)全部集成在一塊基板上,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于量產(chǎn)的特點(diǎn)。文末給出了對(duì)所設(shè)計(jì)的有源陣面的暗室測(cè)試結(jié)果,結(jié)果表明該天線在毫米波雷達(dá)和通信系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用潛力。
【文章來(lái)源】:雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2020年05期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
功分網(wǎng)絡(luò)示意圖
垂直過(guò)渡仿真模型及仿真結(jié)果
為解決以上問(wèn)題,本文所設(shè)計(jì)的毫米波有源陣面包含天線輻射陣面、綜合饋電網(wǎng)絡(luò)、收發(fā)組件以及各類接口等部分。該設(shè)計(jì)將前端組件集成在一塊多層印制板上,天線和T/R組件分別排布在基板兩側(cè),既將天線與有源模塊進(jìn)行了有效隔離,又有利于有源模塊的散熱,同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于量產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。圖1為毫米波有源陣面組成框圖,由上到下分別為包含256個(gè)天線單元的陣列天線層、包含一個(gè)1∶64功分網(wǎng)絡(luò)的射頻功分層、電源分配層、波控分配層、包含64個(gè)四通道收發(fā)組件以及各類接口的組件層構(gòu)成。陣列天線層包括256個(gè)“E”型微帶貼片天線,極化方式為垂直線極化。射頻功分層包括一個(gè)1∶64的功率合成/分配網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)有源陣面射頻信號(hào)的收發(fā)匯總。電源分配層與波控分配層實(shí)現(xiàn)有源陣面的電源和控制信號(hào)的分配及傳輸。在有源陣面的下表面留有收發(fā)組件、電源芯片和波控芯片的焊盤以及射頻、控制、電源接口。收發(fā)組件采用四通道集成射頻前端芯片,采用表貼封裝形式,表貼焊接到有源陣面下表面。最下端的收發(fā)組件與后端散熱結(jié)構(gòu)相連,通過(guò)風(fēng)冷保證有源陣面的正常工作。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CMOS工藝毫米波寬帶片上天線[J]. 張豪,王磊,劉涓. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[2]毫米波有源相控陣天線技術(shù)[J]. 周志鵬. 微波學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]毫米波雷達(dá)在軍事對(duì)抗中的應(yīng)用[J]. 王少華,印世平,秦曉磊. 四川兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]毫米波雷達(dá)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉榮豐,李博. 科協(xié)論壇(下半月). 2009(01)
[5]軍用毫米波雷達(dá)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 同武勤,凌永順,蔣金水,劉勇. 飛航導(dǎo)彈. 2004(05)
本文編號(hào):2952380
【文章來(lái)源】:雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2020年05期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
功分網(wǎng)絡(luò)示意圖
垂直過(guò)渡仿真模型及仿真結(jié)果
為解決以上問(wèn)題,本文所設(shè)計(jì)的毫米波有源陣面包含天線輻射陣面、綜合饋電網(wǎng)絡(luò)、收發(fā)組件以及各類接口等部分。該設(shè)計(jì)將前端組件集成在一塊多層印制板上,天線和T/R組件分別排布在基板兩側(cè),既將天線與有源模塊進(jìn)行了有效隔離,又有利于有源模塊的散熱,同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于量產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。圖1為毫米波有源陣面組成框圖,由上到下分別為包含256個(gè)天線單元的陣列天線層、包含一個(gè)1∶64功分網(wǎng)絡(luò)的射頻功分層、電源分配層、波控分配層、包含64個(gè)四通道收發(fā)組件以及各類接口的組件層構(gòu)成。陣列天線層包括256個(gè)“E”型微帶貼片天線,極化方式為垂直線極化。射頻功分層包括一個(gè)1∶64的功率合成/分配網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)有源陣面射頻信號(hào)的收發(fā)匯總。電源分配層與波控分配層實(shí)現(xiàn)有源陣面的電源和控制信號(hào)的分配及傳輸。在有源陣面的下表面留有收發(fā)組件、電源芯片和波控芯片的焊盤以及射頻、控制、電源接口。收發(fā)組件采用四通道集成射頻前端芯片,采用表貼封裝形式,表貼焊接到有源陣面下表面。最下端的收發(fā)組件與后端散熱結(jié)構(gòu)相連,通過(guò)風(fēng)冷保證有源陣面的正常工作。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CMOS工藝毫米波寬帶片上天線[J]. 張豪,王磊,劉涓. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[2]毫米波有源相控陣天線技術(shù)[J]. 周志鵬. 微波學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]毫米波雷達(dá)在軍事對(duì)抗中的應(yīng)用[J]. 王少華,印世平,秦曉磊. 四川兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]毫米波雷達(dá)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉榮豐,李博. 科協(xié)論壇(下半月). 2009(01)
[5]軍用毫米波雷達(dá)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 同武勤,凌永順,蔣金水,劉勇. 飛航導(dǎo)彈. 2004(05)
本文編號(hào):2952380
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