【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相控阵阵面的系统设计，特别是一种开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端。
技术介绍
1、现代对抗环境中，电磁信息的掌握决定着战争胜利的关键。面对复杂的作战环境，舰载平台要求具备强大的电磁接收能力。传统舰载射频接收机，设立众多不同功能的各种接收通道，这导致上层建筑中的天线设备不断增加，各种系统之间互相干扰，需进行额外电磁兼容性设计，而且对舰船的电磁隐身性能有较大影响，难以适应未来作战需求。
2、专利cn113938146a公开了一种ka频段高集成超低噪声瓦片式接收组件，采用组件壳体内装配监测网络和接收通道的方法，实现ka段的瓦片式高集成化设计，但是组件内接口不开放，只能应用于某一型号产品；专利cn115688210a公开了一种瓦片式多通道收发子阵设计方法，将天线和收发组件在一起构成收发子阵，提高了系统集成度，减小了阵面高度，但子阵集成只到模拟通道部分，需要后端数字电源等模块的配合，仍然无法实现完整的独立子阵功能。
3、为解决以上问题，迫切需要一个可兼容雷达、电子战、通信等功能的一体化接收阵面，实施功能控制与资源统一调度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种架构开放、功能可重构性、可兼容多种功能应用、扩展性强的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，包括天线模块、前端接收模块、变频模块、多功能馈电板、综合数字模块和电源模块；
3、所述天线模
4、所述前端接收模块，用于放大天线接收的空间电磁信号，进行子阵级的信号合成，并根据波束指向进行模拟信号的幅相调制，增强在空间某指向的信号接收强度；
5、所述变频模块，用于将宽带的射频信号进行混频、滤波、放大，转化为中频信号，抑制额外产生的杂散信号；
6、所述多功能馈电板，用于提供模拟信号和数字信号的连接界面，并前向提供连接控制信号和供电电源；
7、所述综合数字模块，用于将模拟、射频信号转换为数字信号，根据输入信号产生高速数据流进行后端运算，并且提供阵面幅相变频的统一控制功能；
8、所述电源模块，采用高频振荡开关电源，将输入的高压信号转化为多种低压供电进行输出，为各个功能模块提供电源供应及电源管理。
9、进一步地，所述天线模块包括天线单元、内监测单元和综合布线层；
10、所述天线单元，用于进行空间电磁与射频传输通道的匹配；所述天线单元采用低剖面宽带天线，包括紧耦合十字印制天线、维尔瓦第天线、蝶形振子天线和开口缝隙天线形式，以实现宽带接收；
11、所述内监测单元，将每一路阵元的耦合信号合成阵面内监测信号，统一进入内监测单元后端的内监测收发模块，定时监测阵面每个通道的幅相变化情况；
12、所述综合布线层，进行接收射频通道和天线模块端口的连接，保持每个通道的相位一致性；
13、所述内监测单元和综合布线层采用多层射频印制板内埋走线的形式实现，与天线模块采用一体设计。
14、进一步地，所述前端接收模块采用硅基封装微系统方式，以实现天线子阵口面的排布，具体如下：
15、采用硅基转接板，将前端限幅放大芯片、多通道幅相调制芯片、合路芯片封装到一个贴片自密封的器件内部，封装体内部采用堆叠焊接的方式，利用高度方式排布芯片；将硅基封装微系统模组贴片焊接到前端载板，按照瓦式架构，接口前进后出。
16、进一步地，所述变频模块采用独立盒体封装，或者，先用陶瓷微封装的方式封装核心功能芯片，再用盒体进行二次封装，提高集成度；所述变频模块能够集成通道延时、输入开关组合切换功能。
17、进一步地，所述多功能馈电板采用多层印制板加微互联弹性连接的方式进行信号分配，印制板内部分层排布不同功能的信号网络，以实现各种复杂信号的互联。
18、进一步地，所述综合数字模块由采用数字、模拟及光电器件构成，包括ad采用芯片、fpga芯片、光电转换芯片和电源管理芯片，采用集成ad与fpga运算内核的soc芯片；所述综合数字模块根据不同功能、不同载荷平台的应用需求，既能够独立控制子阵工作，产生特定方位目标的指向信息，也能够多子阵或全阵面协同工作，实现阵面孔径资源灵活可配置。
19、进一步地，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用多层级接口，瓦片式层级连接设计，模块间采用通用接口，采用数字预处理、接收机动态扩展、阵面射频对消、不同子阵间分布式预处理的方式，以实现开放式架构和功能可重构；各模组具有独立的功能接口，按照供电、射频、低频控制分配各接口定义，采用接触式弹性接头，当各模块分开使用时，均独立实现各自功能，在技术升级、模块更新换代时，按接口升级各模块。
20、进一步地，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用微系统集成和射频综合布线，以缩小瓦式综合射频接收阵面前端的体积；所述瓦式接收前阵面前端采用通用化的架构，根据载荷平台不同和阵面规模进行阵面扩展设计，拼接构成不同规模的接收阵面。
21、进一步地，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用层叠设计，基于低剖面共形天线，通过设计后端接收结构排布，实现与安装平台表面的共形设计。
22、进一步地，所述瓦片式综合射频接收阵面前端采用动态和采样率满足要求的ad芯片，覆盖多种功能的工作带宽，既侦察功能，又满足窄带通信接收功能，同时还能配合分布式雷达进行各种形式的空间波束切换。
23、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)具有开发式架构，按信号流向前进后出，层级功能清晰，独立实现各自功能，可独自更换相同接口的模块，架构开放；(2)功能可重构性，阵面前端可覆盖多种功能的工作频率及工作带宽，具有较高的接收动态，可兼容雷达、电子战、通信等功能应用，可配合系统随时切换工作方式；(3)具有可扩展性，接收阵面前端架构平面尺寸小于天线的拼接尺寸，可根据载荷平台不同和阵面规模进行阵面可扩展设计，任意拼接构成不同规模的接收阵面。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，包括天线模块、前端接收模块、变频模块、多功能馈电板、综合数字模块和电源模块；
2.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述天线模块包括天线单元、内监测单元和综合布线层；
3.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述前端接收模块采用硅基封装微系统方式，以实现天线子阵口面的排布，具体如下：
4.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述变频模块采用独立盒体封装，或者，先用陶瓷微封装的方式封装核心功能芯片，再用盒体进行二次封装，提高集成度；所述变频模块能够集成通道延时、输入开关组合切换功能。
5.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述多功能馈电板采用多层印制板加微互联弹性连接的方式进行信号分配，印制板内部分层排布不同功能的信号网络，以实现各种复杂信号的互联。
6.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述综合数字模块
7.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用多层级接口，瓦片式层级连接设计，模块间采用通用接口，采用数字预处理、接收机动态扩展、阵面射频对消、不同子阵间分布式预处理的方式，以实现开放式架构和功能可重构；各模组具有独立的功能接口，按照供电、射频、低频控制分配各接口定义，采用接触式弹性接头，当各模块分开使用时，均独立实现各自功能，在技术升级、模块更新换代时，按接口升级各模块。
8.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用微系统集成和射频综合布线，以缩小瓦式综合射频接收阵面前端的体积；所述瓦式接收前阵面前端采用通用化的架构，根据载荷平台不同和阵面规模进行阵面扩展设计，拼接构成不同规模的接收阵面。
9.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述瓦式综合射频接收阵面前端采用层叠设计，基于低剖面共形天线，通过设计后端接收结构排布，实现与安装平台表面的共形设计。
10.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述瓦片式综合射频接收阵面前端采用动态和采样率满足要求的AD芯片，覆盖多种功能的工作带宽，既侦察功能，又满足窄带通信接收功能，同时还能配合分布式雷达进行各种形式的空间波束切换。
...【技术特征摘要】
1.一种开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，包括天线模块、前端接收模块、变频模块、多功能馈电板、综合数字模块和电源模块；
2.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述天线模块包括天线单元、内监测单元和综合布线层；
3.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述前端接收模块采用硅基封装微系统方式，以实现天线子阵口面的排布，具体如下：
4.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述变频模块采用独立盒体封装，或者，先用陶瓷微封装的方式封装核心功能芯片，再用盒体进行二次封装，提高集成度；所述变频模块能够集成通道延时、输入开关组合切换功能。
5.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述多功能馈电板采用多层印制板加微互联弹性连接的方式进行信号分配，印制板内部分层排布不同功能的信号网络，以实现各种复杂信号的互联。
6.根据权利要求1所述的开放架构的瓦式综合射频接收阵面前端，其特征在于，所述综合数字模块由采用数字、模拟及光电器件构成，包括ad采用芯片、fpga芯片、光电转换芯片和电源管理芯片，采用集成ad与fpga运算内核的soc芯片；所述综合数字模块根据不同功能、不同载荷平台的应用需求，既能够独立控制子阵工作，产生特定方位目标的指向信息，也能够多子阵或全...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，韦炜，巴洒，袁辰，黄华，王湛，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。