毫米波相控阵板级集成天线技术研究

发布时间：2021-01-02 01:30

　　随着毫米波雷达及通信系统的快速发展,有源相控阵天线日益成为当前研究的热门天线形式。然而,毫米波有源相控阵存在空间紧凑、结构复杂、装配繁琐等问题。本文介绍了一种可应用于毫米波相控阵的板级集成天线,并对其天线阵列、垂直过渡等关键结构的设计进行了讨论。该阵面将天线阵列、收发组件和馈电网络全部集成在一块基板上,具有结构简单易于量产的特点。文末给出了对所设计的有源阵面的暗室测试结果,结果表明该天线在毫米波雷达和通信系统中具有巨大的应用潜力。 

【文章来源】：雷达科学与技术. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

功分网络示意图

垂直过渡仿真模型及仿真结果

为解决以上问题，本文所设计的毫米波有源阵面包含天线辐射阵面、综合馈电网络、收发组件以及各类接口等部分。该设计将前端组件集成在一块多层印制板上，天线和T/R组件分别排布在基板两侧，既将天线与有源模块进行了有效隔离，又有利于有源模块的散热，同时具有结构简单、便于量产的优点。图1为毫米波有源阵面组成框图，由上到下分别为包含256个天线单元的阵列天线层、包含一个1∶64功分网络的射频功分层、电源分配层、波控分配层、包含64个四通道收发组件以及各类接口的组件层构成。阵列天线层包括256个“E”型微带贴片天线，极化方式为垂直线极化。射频功分层包括一个1∶64的功率合成/分配网络，实现有源阵面射频信号的收发汇总。电源分配层与波控分配层实现有源阵面的电源和控制信号的分配及传输。在有源阵面的下表面留有收发组件、电源芯片和波控芯片的焊盘以及射频、控制、电源接口。收发组件采用四通道集成射频前端芯片，采用表贴封装形式，表贴焊接到有源阵面下表面。最下端的收发组件与后端散热结构相连，通过风冷保证有源阵面的正常工作。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]毫米波雷达的应用及发展趋势[J]. 刘荣丰,李博.  科协论坛(下半月). 2009(01)
[5]军用毫米波雷达的应用及其发展趋势[J]. 同武勤,凌永顺,蒋金水,刘勇.  飞航导弹. 2004(05)



本文编号：2952380