[发明专利]X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端

说明书

本发明属于相控阵雷达技术领域，涉及一种X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端。该装置包括天线罩、采用硅基TR芯片的有源相控阵子阵、散热壳体、功分合成网络、波控电源板、和差网络、频综接收机和数采板；散热壳体作为主体支架，多个所述有源相控阵子阵安装在散热壳体上，将有源相控阵子阵产生的热传导至散热壳体，通过散热壳体背部的热管将热量传导至散热壳体两侧；和差网络与所述波控电源板在同一平面对应设置，波控电源板与和差网络安装在散热壳体背面，两者共用背部面积。本发明具有低成本、高集成度、模块化、散热能力强、可靠性高的特点，且具有快速维修能力。

技术领域

本发明属于相控阵雷达技术领域，涉及一种X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端。

背景技术

相控阵天线因其波束捷变的能力，可快速对多目标进行跟踪搜索，广泛应用于雷达领域。目前，受到成本因素和TR尺寸的制约，二维相控阵应用相比较一维相控阵少很多。

一方面，TR组件成本较高，两维相控阵通道数大幅度增加，每个通道对应一路TR组件，过多的TR组件导致两维相控阵成本过高；另一方面，传统TR组件采用分离器件集成，尺寸较大，使得两维相控阵体积重量明显上升。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具有低成本、高集成度、模块化、散热能力强、可靠性高且具有快速维修能力的X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端。

为了实现以上目的，本发明提出以下方案：

一种X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端，其特征在于，包括：天线罩、有源相控阵子阵、散热壳体、功分合成网络、波控电源板、和差网络、频综接收机、数采板和离心风机；

所述天线罩位于第一平面；

所述有源相控阵子阵位于第二平面；

所述散热壳体位于第三平面，散热壳体作为主体支架，多个所述有源相控阵子阵安装在散热壳体上，将有源相控阵子阵产生的热传导至散热壳体，通过散热壳体背部的热管将热量传导至散热壳体两侧；

所述功分合成网络位于第四平面；

所述波控电源板位于第五平面；

所述和差网络，与所述波控电源板在同一平面对应设置，波控电源板与和差网络安装在散热壳体背面，两者共用背部面积，其中和差网络位于中心部分，与功分合成网络相互连接，波控电源板使用和差网络周围面积；

所述频综接收机与数采板层叠结构，整体设置于外部的机箱中，两者通过母板进行电气信号连接。

进一步地，散热壳体的外部设置有离心风机。

进一步地，所述有源相控阵子阵包括天线子阵和收发电路板；其中，天线子阵由M×N个双层宽带微带贴片辐射单元组成；收发电路板与全部双层宽带微带贴片辐射单元层叠设置，采用多层混压板结构将相应的M×N路收发通道、控制电源分配、功分合成网络集成一体，其中，位于同一分区位置的多路收发通道集成在收发电路板上的一片塑封硅基TR芯片中，形成瓦片式结构；所述塑封硅基TR芯片与散热壳体之间设置有热传导路径。

进一步地，还包括后盖板，用于安装固定频综接收机和数采板所在的所述机箱，并将两者热传导至后盖板后侧散热齿，通过离心风机强制风冷。

进一步地，所述有源相控阵子阵共有36个，成6×6阵列排布。

进一步地，每个所述有源相控阵子阵包含4×4个相控阵天线单元及收发通道。

进一步地，所述功分合成网络共有4块，每块功分合成网络连接3×3个有源相控阵子阵。

进一步地，所述波控电源板共有4块，每块波控电源板连接3×3个有源相控阵子阵。