[发明专利]一种开关矩阵多波束组件及开关矩阵多波束扩展式组件

说明书

本发明公开了一种开关矩阵多波束组件，第1,2,…,N超微型推入式连接器射频输入接头的输出波束分别与第1,2,…,N个一分M功分器模块的输入端相连，一分M功分器模块将接收的波束划分成M路子通道，得到M路波束信号；一分M功分器模块的M路波束信号分别输入至M个单刀N掷开关中每个单刀N掷开关的任意一掷，单刀N掷开关分别与多路数字译码器相连，通过多路数字译码器控制单刀N掷开关的开通与闭合；每个单刀N掷开关分别连接一个低噪声放大器，单刀N掷开关选通的任意一路波束信号经低噪声放大器放大后得到接收波束，最终得到M个独立可控的接收波束。本发明采用点对多控制方式，使得一个接收波束可以切换成任意一个输入波束，进而得到多路独立的接收波束。

技术领域

本发明属于射频技术领域，特别涉及一种开关矩阵多波束组件及开关矩阵多波束扩展式组件。

背景技术

多波束相控阵雷达是指采用多波束相控阵天线的雷达，采用的相控阵天线由多个天线单元构成，可以形成多个独立的发射或者接收波束，其优越的多波束形成能力有助于提高雷达探测性能、雷达数据率、雷达抗干扰能力和生存能力，并在现代通信技术、电子战、信息战和无线电导航等领域都发挥着巨大的作用。其多波束形成常采用微波开关矩阵的方式实现，对多路输入可以根据需要实现多种组合的多路输出，以此可以同时接收不同频率和相位的信号。

现有微波开关矩阵集成度不高、系统复杂冗余且体积庞大，限制了开关矩阵的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用点对多控制方式，即多个功分器模块将输入波束分成多路子通道，再采用单刀多路开关选通每个功分器中的一路子通道，并通过控制单刀多路开关，使得一个接收波束可以切换成任意一个输入波束，进而得到多路独立的接收波束的开关矩阵多波束组件，并提供一种开关矩阵多波束扩展式组件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种开关矩阵多波束组件，包括由上至下依次设置的带有N个超微型推入式连接器射频输入接头的上盖板、含瓦片式开关矩阵电路的HTCC基板、带有M个超微型推入式连接器射频输出接头的下盖板；

所述含瓦片式开关矩阵电路的HTCC基板包括位于顶层的N个一分M功分器模块，位于底层的M个单刀N掷开关、M个低噪声放大器、一个多路数字译码器和两排控制信号探针，以及位于顶层与底层之间的多层结构射频互连层；

第1,2,…,N超微型推入式连接器射频输入接头的输出波束分别与第1,2,…,N个一分M功分器模块的输入端相连，一分M功分器模块将接收的波束划分成M路子通道，得到M路波束信号；一分M功分器模块的M路波束信号分别输入至M个单刀N掷开关中每个单刀N掷开关的任意一掷，单刀N掷开关分别与多路数字译码器相连，通过多路数字译码器控制单刀N掷开关的开通与闭合；每个单刀N掷开关分别连接一个低噪声放大器，单刀N掷开关选通的任意一路波束信号经低噪声放大器放大后得到接收波束，最终得到M个独立可控的接收波束，每个接收波束分别输入超微型推入式连接器射频输出接头。

进一步地，所述下盖板的两侧分别设置有两个矩形窗口，用于引出控制信号探针；所述控制信号探针用于引出电源信号和波控信号，所述波控信号用于控制多路数字译码器的IO端口，进而通过多路数字译码器控制单刀N掷开关进行波束选择。

进一步地，所述射频互连层中的射频走线具有垂直互连结构，所述垂直互连结构包括依次连接的微带线、第一带状线、类同轴和第二带状线，并在微带线、第一带状线、类同轴和第二带状线的周围打有隔离孔阵。

进一步地，所述类同轴具有多个错位层，错位层之间通过带状线连接。

进一步地，所述类同轴上设有圆形金属片，用于调节类同轴的特征阻抗。

进一步地，所述含瓦片式开关矩阵电路的HTCC基板上设置有多个彼此独立的金属化隔离腔，一分M功分器模块、单刀N掷开关、低噪声放大器和多路数字译码器分别设置在金属化隔离腔内。