[实用新型]一种基于SIP封装的超低剖面高集成度相控阵天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是指一种基于SIP封装的超低剖面高集成度相控阵天线。

背景技术

随着天线技术的发展，在某些高机动场合，如高速火车、飞机、导弹等平台上安装低剖面的相控阵天线成为了一种趋势，也是目前诸多国内外科研单位和学者研究的重点课题之一。在以往的天线系统中，有许多天线形式可供选择，但这些形式对于高机动平台却存在各种劣势，在某些要求苛刻的场合甚至不能使用这些传统的天线形式。同时，由于传统天线多采用了分离式设计思路，也不利于天线的集成装配。以下为传统天线的特点：

1、传统的反射面天线。在过去的几十年中，不管是雷达还是通信、导航、遥感遥测等领域发挥了重大作用，在某些飞机上也安装了这类天线，这是因为这种天线具有高增益、制造成本低等特点，但是其体积笨重、拆装不便、跟踪速度慢等方面存在较大的劣势，已不能适应高机动性平台的需求。

2、传统阵列天线。随着技术的发展，在过去几年的时间里，这类天线发展迅速，特别是以波导阵列天线为代表的天线形式，具有合成效率高，加工方便，阵列波束合成灵活等优点，在各种平台中应用越来越广泛，但这类天线同样存在其机械跟踪方式方面存在波束指向容易偏离预定方向的缺点。

3、传统分离式或者砖块式相控阵天线。这种体制的天线在相控阵雷达领域，具有相当成熟的技术，并且在战术领域发挥了越来越大的作用，其电气性能相比于前两者具有不可替代的优势。但是在卫星通信领域的发展却相对缓慢，该类形式的卫星通信相控阵天线也只是分离器件式或者砖块式形式，存在着体积较大的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种基于SIP封装的超低剖面高集成度相控阵天线，其具有剖面低、集成度高的优点，具有很高的工程应用前景。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种基于SIP封装的超低剖面高集成度相控阵天线，其包括支撑结构，所述支撑结构上方依次设有射频与数字集成电路板和接地板，所述接地板上设有多个带有旋转馈电的圆极化贴片天线，所述支撑结构上还设有同轴端口，所述射频与数字集成电路板由从上到下依次设置的接收链路馈电网络PCB板、发射链路馈电网络PCB板以及带有表贴射频SIP核的波束控制数字PCB板层压而成。

可选的，所述表贴射频SIP核为陶瓷封装、金属封装或者塑料封装形式，所述表贴射频SIP核的内部集成有双工器、低噪声放大器、功率放大器、滤波器以及幅度相位调制芯片，所述表贴射频SIP核具有多个管脚，所述管脚通过金属化过孔与所述波束控制数字PCB板上的对应焊盘连接。

可选的，所述圆极化天线为可绕各自的轴线旋转一定角度的圆形、矩形或方形结构，每个圆极化天线均通过穿过接地板和射频与数字集成电路板的金属化过孔与所述表贴射频SIP核的对应管脚连接。

可选的，所述表贴射频SIP核设于所述波束控制数字PCB板的背面的对应于每个圆极化贴片天线的位置处，所述波束控制数字PCB板的背面空余区域还表贴有FPGA和数据存储芯片。

可选的，在所述支撑结构的表面，对应于所述表贴射频SIP核的位置处，还设置有导热热沉，所述支撑结构的空余位置处还设有电源模块。

可选的，所述同轴端口设于所述支撑结构的侧壁处，并用于同时传输射频、控制和电源信号，所述波束控制数字PCB板上设置有用于将不同类型的信号进行分离的多个滤波器，每个滤波器均连接有一个信号输出端口。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本实用新型利用低剖面集成化结构，提高天线阵面的空间利用率，同时减小了整个系统的尺寸。

2、本实用新型利用同轴多种信号集中输入，避免在天线系统外部使用多种信号的输入端口，提高了系统集成度。

3、本实用新型中，利用表贴式SIP射频器件以及天线、控制单元进行集成设计，避免了电缆连接，使得天线整个系统的性能得以提高。

4、对该阵面采用层堆栈结构，在设计时，对于每一分系统均采用片式结构，采用分层结构易于实现射频电路的集成，降低高度。

附图说明