文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200493
中文引用格式: 劉雪穎. 一種低成本Ka波段瓦片式有源相控陣天線[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2020,,46(12):1-4,,8.
英文引用格式: Liu Xueying. A low-cost millimeter wave Ka-band active phased array antenna[J]. Application of Electronic Technique,2020,,6(12):1-4,,8.
0 引言
由于相控陣天線具有精度高,、掃描速度快、靈活的波束成形能力等優(yōu)點,,近年來在不同系統(tǒng)中已獲得廣泛研究和應(yīng)用,,如雷達(dá)、電子戰(zhàn)和衛(wèi)星通信系統(tǒng),。
按集成方式分類,,相控陣天線可以分為橫向集成的“瓦片式”結(jié)構(gòu)和縱向集成的“磚塊式”結(jié)構(gòu),。相對于傳統(tǒng)的磚塊式相控陣的重量大、厚度高,、尺寸大等特點,,新的瓦片式相控陣天線有著重量低、體積小,、易于與平臺集成共形等特點[1-2],。但是其設(shè)計難度和加工工藝的復(fù)雜度也增大了很多。由于瓦片式結(jié)構(gòu)是基于三維微波集成電路的新一代TR組件結(jié)構(gòu),,使用多層構(gòu)架,,通過垂直互聯(lián)技術(shù)將射頻、控制信號和電源整合連接,。因此瓦片式結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)今相控陣天線的發(fā)展主流,。
另一方面,隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,,低頻無線頻譜資源逐漸趨于枯竭,。微波毫米波由于其波長短、帶寬寬,、干擾小等優(yōu)點,能提供更高的傳輸速率,,受到廣泛的關(guān)注[3]。
綜上所述,,毫米波相控陣天線已成為當(dāng)前天線微波領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點,。民用領(lǐng)域也對毫米波天線的產(chǎn)業(yè)化需求非常迫切,但是相控陣天線的成本嚴(yán)重制約著其應(yīng)用范圍[4],。文獻(xiàn)[5]介紹了一種應(yīng)用于X頻段的瓦片式TR組件,,主要采用了倒裝芯片、毛鈕扣,、多層基板實現(xiàn)集成,。然而因為毛紐扣的裝配要求高,使用比較局限,,不利于大面積生產(chǎn)及返修,。
本文提出了一種瓦片式、Ka波段相控陣天線,。所提出的相控陣天線采用三維集成的方式將天線單元,、TR組件以及功分網(wǎng)絡(luò)等集成在一塊微波多層板上。高頻信號互連使用射頻垂直互連實現(xiàn),,低頻互連使用低頻插針實現(xiàn),。天線、TR組件和饋電網(wǎng)絡(luò)之間省去了連接器,,既節(jié)省了連接器的費用,,也釋放了空間,,易于大規(guī)模集成。通過樣機(jī)測試結(jié)果驗證了方案的先進(jìn)性,,該相控陣天線具有高集成度,、小型化、低成本等優(yōu)點,。
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作者信息:
劉雪穎
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