一种大功率瓦片式相控阵天线制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率瓦片式相控阵天线，包括依次设置的第一印制电路板层、第二印制电路板层和第三印制电路板层；所述第一印制电路板层用于传输射频信号以及实现64单元的功分网络；所述第二印制电路板层电连接所述第一印制电路板层，用于控制信号的移相和衰减；所述第三印制电路板层电连接所述第二印制电路板层，用于供电和信号的输入控制；所述第一印制电路板层上设有若干用于信号输出的芯片；所述第二印制电路板层与所述第三印制电路板层之间还设有散热冷板，所述散热冷板的吸热端接触所述芯片。本发明专利技术能够实时解决天线中芯片发热的问题，从而真正实现信号的大功率传输。

A high power tile phased array antenna

【技术实现步骤摘要】
一种大功率瓦片式相控阵天线
本专利技术涉及通讯
，具体涉及一种大功率瓦片式相控阵天线。
技术介绍
传统的雷达相控阵天线，主要采用砖块式T/R组件或者瓦片式T/R组件，传统的砖块式集成方式主要指：T/R组件采用纵向布局，横向装配的集成形式；而瓦片式集成方式主要指：T/R组件采用横向布局，纵向装配，垂直互联的集成形式。传统的砖块式天线纵向尺寸大，重量重，集成度较低，对馈电网络规模要求较高，而瓦片式则具有高密度集，剖面低，重量轻，批量生产成本低等一系列的优点，从而可以获得大量的应用。但是目前瓦片式相控阵天线存在以下不足：由于集成度较高，使其内部的芯片散热效果较差，在功率较大时很容易因过热而烧毁，所以现有的瓦片式相控阵天线很难适用于大功率的应用，严重的限制了其使用范围。
技术实现思路
为了解决现有的瓦片式相控阵天线内部芯片散热效果差，从而导致无法适用于大功率应用的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够实时解决天线中芯片发热的问题，从而真正实现大功率传输的瓦片式相控阵天线。本专利技术所采用的技术方案为：一种大功率瓦片式相控阵天线，包括依次设置的第一印制电路板层、第二印制电路板层和第三印制电路板层；所述第一印制电路板层用于传输射频信号以及实现64单元的功分网络；所述第二印制电路板层电连接所述第一印制电路板层，用于控制信号的移相和衰减；所述第三印制电路板层电连接所述第二印制电路板层，用于供电和信号的输入控制；所述第一印制电路板层上设有若干用于信号输出的芯片；所述第二印制电路板层与所述第三印制电路板层之间还设有散热冷板，所述散热冷板的吸热端接触所述芯片。优化的，所述散热冷板为中空板，其中，所述散热冷板的内腔中设有毛细管散热通道，所述毛细管散热通道中存储有散热液体；所述散热冷板面向所述第二印制电路板层的表面上设有若干与所述芯片数量相同的散热凸台；每个散热凸台均作为所述散热冷板的吸热端，分别一一对应接触所述芯片。优化的，所述第二印制电路板层上开有与所述散热凸台位置一一对应的通孔；所述芯片位于所述第一印制电路板层面向第二印制电路板层的表面上，且与所述通孔位置一一对应；所述散热凸台在穿过对应侧的通孔后，接触对应侧的芯片。优化的，所述芯片与所述散热凸台之间还设有导热硅脂。优化的，所述第一印制电路板层与所述第二印制电路板层之间、所述第二印制电路板层与所述第三印制电路板层之间均通过毛纽扣结构导通。优化的，所述芯片通过锡球电连接所述第一印制电路板层。优化的，所述第一印制电路板层背向所述第二印制电路板层的表面上设有若干天线单元，且所述芯片的数目为16个。优化的，所述第二印制电路板层面向所述第一印制电路板层的表面上设有数模转换芯片和若干接口电路。优化的，所述第三印制电路板层背向所述散热冷板的表面上设有FPGA芯片、FLASH芯片、DC-DC电源电路以及IO接口。优化的，所述第一印制电路板层、所述第二印制电路板层和所述第三印制电路板层的厚度总和为20mm。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术为一种大功率瓦片式相控阵天线，本专利技术在瓦片式相控阵天线中设置了一层散热冷板，并使散热冷板接触第一印制电路板层上用于信号输出的芯片，从而对芯片进行实时散热，避免芯片出现过热的问题，解决了传统瓦片式相控阵天线内部芯片无法散热的问题，从而可以真正的实现芯片的大功率工作，信号的大功率传输。(2)本专利技术提供的散热冷板内部设有毛细管散热通道，并在其内部储存有散热液体，毛细管散热通道配合散热液体使用，具有换热面积大、导热性好、换热均匀的优点，通过上述设计，进一步的增加对芯片的散热效果，保证了芯片在工作时不会过热，满足了芯片在大功率工作时的散热需求，为芯片的大功率工作提供了可靠的保障。(3)本专利技术还在散热冷板与芯片之间设置有导热硅脂，导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不会固化，可以长期保持使用时的脂膏状态，既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性。通过上述设计，能够将芯片产生的热量快速的传递到散热冷板上，进一步的增加了散热冷板对芯片的散热，满足了芯片在大功率工作时的散热需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的大功率瓦片式相控阵天线的剖视图。图2是本专利技术提供的大功率瓦片式相控阵天线的爆炸图。图3是本专利技术提供的散热冷板的内部结构示意图。图4是本专利技术提供的第一印制电路板层的俯视图。图5是本专利技术提供的第一印制电路板层的仰视图。图6是本专利技术提供的第二印制电路板层的俯视图。图7是本专利技术提供的第二印制电路板层的仰视图。图8是本专利技术提供的第三印制电路板层的仰视图。附图标记，1-第一印制电路板层；2-第二印制电路板层；3-第三印制电路板层；4-芯片；5-散热冷板；6-毛细管散热通道；7-散热凸台；8-通孔；9-锡球；10-天线单元；11-数模转换芯片；12-FPGA芯片；13-FLASH芯片；14-DC-DC电源电路；15-毛纽扣结构。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本专利技术的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。此外，特定特征、结构、功能或特性可以以任何适合的方式组合到一个或多个实施例中。例如，第一实施例可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率瓦片式相控阵天线，其特征在于：包括依次设置的第一印制电路板层(1)、第二印制电路板层(2)和第三印制电路板层(3)；/n所述第一印制电路板层(1)用于传输射频信号以及实现64单元的功分网络；/n所述第二印制电路板层(2)电连接所述第一印制电路板层(1)，用于控制信号的移相和衰减；/n所述第三印制电路板层(3)电连接所述第二印制电路板层(2)，用于供电和信号的输入控制；/n所述第一印制电路板层(1)上设有若干用于信号输出的芯片(4)；/n所述第二印制电路板层(2)与所述第三印制电路板层(3)之间还设有散热冷板(5)，所述散热冷板(5)的吸热端接触所述芯片(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率瓦片式相控阵天线，其特征在于：包括依次设置的第一印制电路板层(1)、第二印制电路板层(2)和第三印制电路板层(3)；
所述第一印制电路板层(1)用于传输射频信号以及实现64单元的功分网络；
所述第二印制电路板层(2)电连接所述第一印制电路板层(1)，用于控制信号的移相和衰减；
所述第三印制电路板层(3)电连接所述第二印制电路板层(2)，用于供电和信号的输入控制；
所述第一印制电路板层(1)上设有若干用于信号输出的芯片(4)；
所述第二印制电路板层(2)与所述第三印制电路板层(3)之间还设有散热冷板(5)，所述散热冷板(5)的吸热端接触所述芯片(4)。


2.根据权利要求1所述的一种大功率瓦片式相控阵天线，其特征在于：所述散热冷板(5)为中空板，其中，所述散热冷板(5)的内腔中设有毛细管散热通道(6)，所述毛细管散热通道(6)中存储有散热液体；
所述散热冷板(5)面向所述第二印制电路板层(2)的表面上设有若干与所述芯片(4)数量相同的散热凸台(7)；
每个散热凸台(7)均作为所述散热冷板(5)的吸热端，分别一一对应接触所述芯片(4)。


3.根据权利要求2所述的一种大功率瓦片式相控阵天线，其特征在于：所述第二印制电路板层(2)上开有与所述散热凸台(7)位置一一对应的通孔(8)；
所述芯片(4)位于所述第一印制电路板层(1)面向第二印制电路板层(2)的表面上，且与所述通孔(8)位置一一对应；
所述散热凸台(7)在穿过对应侧的通孔(8)后，接触对应侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪渊，
申请(专利权)人：成都华芯天微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51