[发明专利]一种低热阻无连接器馈电的阵列天线及其实现方法

说明书

本发明涉及阵列天线技术领域，本发明公开了一种低热阻无连接器馈电的阵列天线，其特征在于具体包括印制板、天线单元和收发组件，所述印制板上设置金属化通孔，金属化通孔的一端通过导电胶连接天线单元，另外一端连接收发组件，通过金属化通孔给天线阵列进行馈电。阵列天线与馈电网络之间由于不再需要连接器进行高频信号传输，消除了由于连接器带来的信号传输损耗，也避免了由于连接器失效带来阵列单元失效的情况，从而提升了阵列天线的电气性能与可靠性。本发明还公开了一种低热阻无连接器馈电的阵列天线的实现方法。

技术领域

本发明涉及阵列天线技术，具体是一种低热阻无连接器馈电的阵列天线及其实现方法，无连接器，从而提高整机电子设备的耐用性和可靠性。

背景技术

为了保证射频电缆与天线单元之间的高性能高可靠互联，大规模阵列天线一般采用射频连接器进行单元馈电。常用的射频连接器包括N型连接器、SMA连接器等。

大规模的阵列天线，在保证功率容量的前提下多采用前文提到的射频连接器将天线与收发组件进行连接。而连接器一端连接收发组件，另一端则通过电流激励或者耦合激励，实现能量对天线的注入。

电流激励的方式多见于微带天线及线天线，这类天线直接将连接器的内导体与天线相连，通过高频电流的传输将电流馈入天线。耦合激励的方式多见于喇叭天线，这类天线将连接器的内导体伸入天线腔体内部，通过在腔体的某一截面上建立起电场，实现期望的能量传输。

尽管采用连接器进行天线馈电具有诸多优点，但这种方式却存在一些难以克服的缺点：一是连接器会带来不必要的损耗，随着工作频率的升高，损耗也会随之加大。二是在大规模阵列中，大量连接器的使用会影响阵列的可靠性。三是使用连接器进行连接已经无法满足阵列的散热需求。

目前阵列天线的功率容量在不断提升，印制板安装大功率元器件后，元器件一直保持高温状态，导致元器件内部化学反应与粒子迁移加速，元器件失效率大大提高，直接影响电子产品的可靠性为了适应这一趋势，对于阵列天线进行热电一体化设计已成为天线设计的迫切需求。而传统的采用连接器馈电只保证了天线射频信号的传输，无法满足阵列天线散热的需要。

发明内容

针对现有技术中的阵列天线存在的上述技术问题，本发明公开了一种低热阻无连接器馈电的阵列天线及其实现方法。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种低热阻无连接器馈电的阵列天线，其具体包括印制板、天线单元和收发组件，所述印制板上设置金属化通孔，金属化通孔的一端通过导电胶连接天线单元，另外一端连接收发组件，通过金属化通孔给天线阵列进行馈电。阵列天线与馈电网络之间由于不再需要连接器进行高频信号传输，消除了由于连接器带来的信号传输损耗，也避免了由于连接器失效带来阵列单元失效的情况，从而提升了阵列天线的电气性能与可靠性。

更进一步地，上述阵列天线采取强迫风冷进行冷却，冷却系统包括风机、通风管道、阵面外流道和阵面内流道；风机用于产生流体；阵面外流道用于将冷却气体输送到天线阵面；通风管道用于实现阵面外流道和阵面内流道的过渡；阵面内流道由整齐排列的天线阵元形成。采用低热阻无连接器馈电的阵列天线，对应采取强迫风冷进行冷却，降低了整体的成本，提高了冷却效率。

更进一步地，上述通孔的直径在0.2mm至0.4mm之间。这个尺寸既满足需求，又方便微波工艺加工。通孔的位置结合阵列天线单元的具体形式而定，既要保证微波传输线与阵列天线单元之间的阻抗匹配，又要避免馈电信号被短路等情况发生。

更进一步地，天线单元采用全金属材料进行加工。与传统采用印制板工艺制作槽线天线阵元不同，本发明的天线阵列需要兼顾导热特性，因此采用全金属材料对天线单元进行加工。

更进一步地，上述天线单元为阶梯型槽线天线单元，槽线天线的阶梯形开槽采用多级阶梯来拟合切比雪夫渐变线。阶梯槽线单元可以最好地兼顾电气性能与可加工性。