[发明专利]一种异型腔毛纽扣组件、瓦片式收发组件垂直互联设计方法

说明书

本发明涉及一种异型腔毛纽扣组件、瓦片式收发组件垂直互联设计方法，可应用于两维有源相控阵雷达收发组件或收发子阵的设计领域。本发明设计中采用三层电路基板叠层结构实现瓦片式多通道收发组件集成，具有模块化、可拼接、可共形、易维修、低成本等特点，更易于系统阵列集成；采用异型腔毛纽扣组件实现层间多路射频微波信号及多路电源信号垂直互联，分别采用多芯毛纽扣连接器和多芯混合毛纽扣连接器实现层间多种电源及控制信号垂直互联，无需焊接，信号传输稳定可靠，连接方式灵活方便，可扩展性强。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体是一种异型腔毛纽扣组件、瓦片式收发组件垂直互联设计方法，可应用于两维有源相控阵雷达收发组件或收发子阵的设计领域。

背景技术

随着相控阵雷达系统小型化的发展，在三维高密度集成技术基础上发展起来的瓦片式收发组件具有体积小、重量轻、集成度高等优点，与砖块式收发组件相比具有不可比拟的优势，其3D模式大幅度降低了系统的体积和重量，可实现模块化、可拼接、可共形、易维修、低成本，更易于系统阵列集成。瓦片式收发组件采用立体叠层的方式实现三维集成，形成三维结构的关键在于如何实现各平面电路间的垂直互联，既要保证信号传输完整性，又要具有结构简单，信号传输稳定可靠的特点，因此高密度层间垂直互联设计至关重要，是实现系统小型化的重要途径之一，已经成为了学术界和工业界的一个热点研究课题。

在传统的电子设备中，各功能电路或单元之间的信号传输主要采用线缆和连接器等方式。系统通道数越来越多，信号种类、数量繁多，互联关系复杂，导致系统线缆盘绕，占用较多空间尺寸，而且大量线缆需要焊接，费时费力，对系统的小型化、可靠性和维修性等问题难以有效解决。因此，这种连接方式无法实现瓦片式收发组件的三维高密度集成，必须采用新的设计思路和集成工艺方法。

发明内容

要解决的技术问题

针对瓦片式收发组件中多路信号垂直互联难的问题，本发明提出一种基于异型腔毛纽扣组件实现层间信号垂直互联的设计方法。

技术方案

发明构思：本发明涉及的瓦片式收发组件，其第一层电路基板和第二层电路基板需要进行34路射频微波信号及22路电源信号垂直传输，路数很多，如果采用常规的毛纽扣连接器的话，那么会存在几个问题：1、多个毛纽扣单独和基板连接都需加固定装置，比如在其两边加固定螺钉孔及销钉等方式，固定繁琐，拆装比较费时，而且占据腔体内过多空间，无法满足小型化及维修性需求；2、多个毛纽扣单独连接离散性大，多路同时定位精度差，批量一致性差，导致可靠性大幅降低；3、多个毛纽扣单独连接接地效果差，信号传输完整性无法保证；4、多个毛纽扣单独连接与金属网状隔板相比，没有独立分隔腔体，通道间隔离度差，信号串绕问题难以解决；5、多个毛纽扣单独连接与金属网状隔板相比，没有热传导路径，散热效果差。针对上述问题，本发明提出了将这56个毛纽扣连接器集成在一个金属网状隔板里一体化设计，针对第一个问题，本发明通过一个金属网状隔板一体化集成多路毛纽扣即可实现与基板信号的连接，可快速拆装，满足小型化及维修性；针对第二个问题，本发明仅在金属网状隔板设置了2个定位销钉即实现了多个毛纽扣的同时精确定位；针对第三个问题，本发明通过金属网状隔板与上下层基板壳体用螺钉紧固的方式实现了信号就近接地，确保信号传输完整性；针对第四个问题，本发明通过一个金属网状隔板将腔体分隔为独立通道，解决通道间隔离及串扰问题；针对第五个问题，本发明通过一个金属网状隔板与上下层基板和壳体侧壁连接，形成良好的热传导路径。金属网状隔板可同时实现良好接地，板间支撑、腔体隔离及热传导功能，以及通过每个毛纽扣旁配合一个匹配接地孔来实现信号的稳定传输，通过这样的设计来提高瓦片式收发组件工作稳定性、可靠性及散热效率。

一种异型腔毛纽扣组件，所述的异型腔毛纽扣组件为金属网状隔板，位于两个待连接电路板之间，在需要进行信号传输位置处设有通孔，通孔内安装套有绝缘体的毛纽扣；所述的毛纽扣针对不同的信号设置不同的直径。

优选地：所述的信号包括微波信号和电源信号。