CN212677148U - 一种x波段小体积收发通道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种X波段小体积收发通道，涉及微波收发通道领域，包括壳体和设置在壳体内的收发前端、幅相控制多功能芯片，壳体内部为上下分腔结构，收发前端位于上腔结构，幅相控制多功能芯片位于下腔结构，且收发前端和幅相控制多功能芯片通过穿腔的绝缘子进行微波信号的互连；收发前端包括接收支路和发射支路，接收支路和发射支路通过L形隔墙隔离，发射支路的输入端连接幅相控制多功能芯片的发射输出端，接收支路的输出端连接幅相控制多功能芯片的接收输入端，发射支路的输出端和接收支路的输入端分别通过环形器与外部连接器相连，本申请充分利用了壳体的纵向空间，缩小了收发通道体积，实现了良好的收发空间隔离以保证收发通道的稳定。

Description

一种X波段小体积收发通道

技术领域

本实用新型涉及微波收发通道领域，尤其是一种X波段小体积收发通道。

背景技术

随着科技的发展，对雷达***的体积要求愈来愈严苛，而收发组件的体积很大程度上决定了整个雷达***的体积，现有收发组件结构上采取的单平面单腔形式，造成了收发组件体积大、重量重，所以收发组件的小型化设计是雷达***发展的必然趋势。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种X波段小体积收发通道。本申请将壳体内部分腔设计，充分利用了壳体的纵向空间，缩小了收发通道体积，实现了良好的收发空间隔离以保证收发通道的稳定。

本实用新型的技术方案如下：

一种X波段小体积收发通道，包括壳体和设置在壳体内的收发前端、幅相控制多功能芯片，壳体内部为上下分腔结构，收发前端位于上腔结构，幅相控制多功能芯片位于下腔结构，并且收发前端和幅相控制多功能芯片通过穿腔的绝缘子进行微波信号的互连；

收发前端包括接收支路和发射支路，接收支路和发射支路通过L形隔墙隔离，发射支路的输入端连接幅相控制多功能芯片的发射输出端，接收支路的输出端连接幅相控制多功能芯片的接收输入端，发射支路的输出端和接收支路的输入端分别通过环形器与外部连接器相连，环形器位于上腔结构；

收发通道还包括位于环形器上的栅压稳压芯片，栅压稳压芯片连接发射支路用于供电。

其进一步的技术方案为，发射支路包括功率放大器，接收支路包括限幅器和低噪声放大器，功率放大器的输入端作为发射支路的输入端连接幅相控制多功能芯片的发射输出端，功率放大器的输出端连接环形器，限幅器的输入端连接环形器，限幅器的输出端连接低噪声放大器的输入端，低噪声放大器的输出端作为接收支路的输出端连接幅相控制多功能芯片的接收输入端，环形器连接外部连接器。

其进一步的技术方案为，幅相控制多功能芯片包括三个射频开关、数控移相器、放大器和数控衰减器，放大器的输入端连接数控移相器，放大器的输出端连接数控衰减器，数控移相器连接第二射频开关的共端，第二射频开关的第一端连接第一射频开关的第二端，第二射频开关的第二端作为幅相控制多功能芯片的接收输入端连接收发前端的接收支路输出端，数控衰减器连接第三射频开关的共端，第三射频开关的第一端连接第一射频开关的第一端，第三射频开关的第二端作为幅相控制多功能芯片的发射输出端连接收发前端的发射支路输入端，第一射频开关的共端作为收发通道的对外接口连接通道外部器件；通过射频开关的切换实现了幅相控制多功能芯片对收发前端的开关控制及幅相控制。

其进一步的技术方案为，射频开关、数控移相器、放大器和数控衰减器通过砷化镓半导体工艺集成在一个单片上。

其进一步的技术方案为，栅压稳压芯片、输入电容和输出电容分布在陶瓷块上，陶瓷块粘接到环形器的磁钢上，输入电容和输出电容起到滤波作用。

其进一步的技术方案为，收发通道还包括位于下腔结构的固定接收幅相调整电路和固定发射移相器，固定发射移相器设置在收发前端的发射支路输入端和幅相控制多功能芯片的发射输出端之间，固定接收幅相调整电路设置在收发前端的接收支路输出端和幅相控制多功能芯片的接收输入端之间。

其进一步的技术方案为，壳体的长宽高为8mm×12mm×9.5mm，上腔结构的厚度为4.3mm，下腔结构的厚度为2.2mm。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请通过将放置收发通道的壳体内部设计成上下腔体结构，充分利用了壳体的纵向空间，对壳体实现了高效的结构功能复用；将收发前端和幅相控制多功能芯片分布在上下腔体结构，实现了腔体隔离，避免了自激等不稳定情况的发生；在上腔体结构中，接收支路和发射支路通过L形隔墙隔离，实现了良好的收发空间隔离；在下腔体结构中，利用幅相控制多功能芯片实现对收发前端的开关控制及可调收发幅相控制，利用固定接收幅相调整电路、固定发射移相器调相块以及幅相控制多功能芯片实现收发相位及接收增益的调试；栅压稳压芯片、输入电容和输出电容通过陶瓷块粘接到环形器上，极大的节省了收发通道空间，通过电容滤波后保证输出稳定。

附图说明

图1是本申请提供的壳体内上腔结构布局图。

图2是本申请提供的壳体内下腔结构布局图。

图3是本申请提供的收发通道原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种X波段小体积收发通道，包括壳体1和设置在壳体1内的收发前端、幅相控制多功能芯片2，结合壳体1内上下腔布局图1和图2所示，壳体1内部为上下分腔结构，壳体内部设计成上下腔体结构，充分利用了壳体的纵向空间，对壳体实现了高效的结构功能复用。收发前端位于上腔结构，实现了小信号的低噪声放大及接收限幅保护，幅相控制多功能芯片2位于下腔结构，并且收发前端和幅相控制多功能芯片2通过穿腔的绝缘子进行微波信号的互连。其中，上腔结构中接收支路的微波信号通过绝缘子301送至下腔结构，下腔结构的微波信号通过绝缘子302送至发射支路的功率放大器11中。将收发前端和幅相控制多功能芯片分布在上下腔体结构，实现了腔体隔离，避免了自激等不稳定情况的发生。

本申请的壳体1的长宽高为8mm×12mm×9.5mm，上腔结构的厚度为4.3mm，下腔结构的厚度为2.2mm。壳体1还包括上、下盖板，厚度各为1mm，上下腔结构间隔墙的厚度为1mm，上、下盖板可以使用激光密封，上、下盖板内表面均涂覆绝缘胶防止键合金丝与盖板发生短路。

收发前端包括接收支路10和发射支路，接收支路10实现了小信号的低噪声放大及接收限幅保护，发射支路实现了发射功率饱和放大输出，以及通过栅压稳压芯片7对发射支路中的功率放大器栅压的温度输出。接收支路10和发射支路通过L形隔墙4隔离，实现了良好的收发空间隔离，可选的，L形隔墙4的材质为镀银铜片。发射支路的输入端连接幅相控制多功能芯片2的发射输出端Tx，接收支路10的输出端连接幅相控制多功能芯片2的接收输入端Rx，发射支路的输出端和接收支路10的输入端分别通过环形器5与外部连接器SMP相连，外部连接器SMP的连接线通过设置在上腔壳体上的天线口6进入上腔结构，环形器5位于上腔结构。

收发通道还包括位于环形器5上的栅压稳压芯片7，栅压稳压芯片7连接发射支路用于供电，具体的，为发射支路的功率放大器11栅压供电。

可选的，栅压稳压芯片7、输入电容801和输出电容802分布在陶瓷块9上，陶瓷块9粘接到环形器5的磁钢上，极大的节省了收发通道空间，输入电容801和输出电容802起到滤波作用，保证电压输入输出稳定。

发射支路包括功率放大器11，基于AMPA0004S型号实现。接收支路10包括限幅器101和低噪声放大器102，限幅器101基于MH4403型号实现，低噪声放大器102基于AMLA0008S型号实现。功率放大器11的输入端作为发射支路的输入端连接幅相控制多功能芯片2的发射输出端Tx，功率放大器11的输出端连接环形器5，限幅器101的输入端连接环形器5，限幅器101的输出端连接低噪声放大器102的输入端，低噪声放大器102的输出端作为接收支路的输出端连接幅相控制多功能芯片2的接收输入端Rx，环形器5连接外部连接器SMP，环形器5基于HHW5041N型号实现。

幅相控制多功能芯片2包括三个射频开关、数控移相器201、放大器202和数控衰减器203。放大器202的输入端连接数控移相器201，放大器202的输出端连接数控衰减器203，数控移相器201连接第二射频开关SW2的共端，第二射频开关SW2的第一端连接第一射频开关SW1的第二端，第二射频开关SW2的第二端作为幅相控制多功能芯片2的接收输入端Rx连接收发前端的接收支路输出端，数控衰减器203连接第三射频开关SW3的共端，第三射频开关SW3的第一端连接第一射频开关SW1的第一端，第三射频开关SW3的第二端作为幅相控制多功能芯片2的发射输出端Tx连接收发前端的发射支路输入端，第一射频开关SW1的共端作为收发通道的对外接口COM连接通道外部器件，可选的，对外接口COM连接功分网络。通过射频开关的切换实现了幅相控制多功能芯片2对收发前端的开关控制及幅相控制。

本申请的射频开关、数控移相器201、放大器202和数控衰减器203通过砷化镓半导体工艺集成在一个单片上，可选的，单片型号为AISC-812C集成芯片。

可选的，收发通道还包括位于下腔结构的固定接收幅相调整电路204和固定发射移相器205，固定发射移相器205设置在收发前端的发射支路输入端和幅相控制多功能芯片2的发射输出端Tx之间。固定接收幅相调整电路204设置在收发前端的接收支路输出端和幅相控制多功能芯片2的接收输入端Rx之间。固定接收幅相调整电路204和固定发射移相器205用于对相应的接收支路或发射支路进行固定的移相和衰减，然后幅相控制多功能芯片2再通过外部控制指令实现数控移相和衰减，保证通道间初相一致性。需要说明的是，本申请的栅压稳压芯片7、固定接收幅相调整电路204和固定发射移相器205均采用市售模组，因此不详细介绍其电路结构。

经装配及测试验证，虽然上下腔结构的腔深均较浅，但该X波段小体积收发通道可实现良好且稳定的增益、低噪声、高功率及驻波。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种X波段小体积收发通道，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内的收发前端、幅相控制多功能芯片，所述壳体内部为上下分腔结构，所述收发前端位于上腔结构，所述幅相控制多功能芯片位于下腔结构，并且所述收发前端和幅相控制多功能芯片通过穿腔的绝缘子进行微波信号的互连；

所述收发前端包括接收支路和发射支路，所述接收支路和发射支路通过L形隔墙隔离，所述发射支路的输入端连接所述幅相控制多功能芯片的发射输出端，所述接收支路的输出端连接所述幅相控制多功能芯片的接收输入端，所述发射支路的输出端和接收支路的输入端分别通过环形器与外部连接器相连，所述环形器位于所述上腔结构；

所述收发通道还包括位于所述环形器上的栅压稳压芯片，所述栅压稳压芯片连接所述发射支路用于供电。

2.根据权利要求1所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述发射支路包括功率放大器，所述接收支路包括限幅器和低噪声放大器，所述功率放大器的输入端作为所述发射支路的输入端连接所述幅相控制多功能芯片的发射输出端，所述功率放大器的输出端连接所述环形器，所述限幅器的输入端连接所述环形器，所述限幅器的输出端连接所述低噪声放大器的输入端，所述低噪声放大器的输出端作为所述接收支路的输出端连接所述幅相控制多功能芯片的接收输入端，所述环形器连接所述外部连接器。

3.根据权利要求1所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述幅相控制多功能芯片包括三个射频开关、数控移相器、放大器和数控衰减器，所述放大器的输入端连接所述数控移相器，所述放大器的输出端连接所述数控衰减器，所述数控移相器连接第二射频开关的共端，所述第二射频开关的第一端连接第一射频开关的第二端，所述第二射频开关的第二端作为所述幅相控制多功能芯片的接收输入端连接所述收发前端的接收支路输出端，所述数控衰减器连接第三射频开关的共端，所述第三射频开关的第一端连接所述第一射频开关的第一端，所述第三射频开关的第二端作为所述幅相控制多功能芯片的发射输出端连接所述收发前端的发射支路输入端，所述第一射频开关的共端作为所述收发通道的对外接口连接通道外部器件；通过射频开关的切换实现了所述幅相控制多功能芯片对所述收发前端的开关控制及幅相控制。

4.根据权利要求3所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述射频开关、数控移相器、放大器和数控衰减器通过砷化镓半导体工艺集成在一个单片上。

5.根据权利要求1所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述栅压稳压芯片、输入电容和输出电容分布在陶瓷块上，所述陶瓷块粘接到所述环形器的磁钢上，所述输入电容和输出电容起到滤波作用。

6.根据权利要求1-4任一所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述收发通道还包括位于所述下腔结构的固定接收幅相调整电路和固定发射移相器，所述固定发射移相器设置在所述收发前端的发射支路输入端和所述幅相控制多功能芯片的发射输出端之间，所述固定接收幅相调整电路设置在所述收发前端的接收支路输出端和所述幅相控制多功能芯片的接收输入端之间。

7.根据权利要求1-5任一所述的X波段小体积收发通道，其特征在于，所述壳体的长宽高为8mm×12mm×9.5mm，所述上腔结构的厚度为4.3mm，所述下腔结构的厚度为2.2mm。

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