RU2562440C1

RU2562440C1 - Receiving-transmitting module

Info

Publication number: RU2562440C1
Application number: RU2014122416/08A
Authority: RU
Inventors: Валерий Сахаткулиевич Бердыев; Ярослав Васильевич Доминюк; Борис Аркадьевич Левитан; Валерий Петрович Радченко; Сергей Александрович Топчиев; Петр Анатольевич Тушнов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Радиофизика"
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2015-09-10

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: module comprises a housing, a radio-electronic cell mounted at the bottom of the housing and having a main printed-circuit board with radio-electronic elements which form at least one receiving-transmitting channel, the strip line of which is connected by a link to the centre conductor of a sealed adapter situated at the bottom of the housing. The centre conductor of a sealed adapter passes through a plated hole in the main printed-circuit board and is insulated from its walls. The diameter of the plated hole, the diameter of the centre conductor and the thickness of insulation are selected such that a section of a matched coaxial line is formed. On the outer surface of the bottom of the housing there is at least one additional printed-circuit board on which there is at least one antenna radiator in the form of a drawing on the printed-circuit board, connected by a strip line to the centre conductor of the sealed adapter.

EFFECT: high manufacturability of the antenna array owing to the inclusion of antenna radiators, improved radio characteristics owing to a low standing-wave ratio.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).The invention relates to the field of radar technology and can be used in the design and manufacture of an active phased antenna array (AFAR).

Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую закрепленные на дне корпуса печатные платы с радиоэлектронными элементами, полосковая линия каждой из которых соединена с центральным проводником герметичного перехода, расположенного в торцевой стенке корпуса (см. RU 2155462 С1, 27.08.2000).Known electronic block containing a housing and located in it an electronic cell containing printed circuit boards fixed to the bottom of the housing with electronic components, the strip line of each of which is connected to the central conductor of the hermetic junction located in the end wall of the housing (see RU 2155462 C1, 27.08. 2000).

Недостатки известного блока состоят в сложности его изготовления, обусловленной расположением герметичных переходов в торцевой стенке корпуса.The disadvantages of the known block are the complexity of its manufacture, due to the location of the sealed transitions in the end wall of the housing.

Известен приемо-передающий модуль, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую закрепленную на дне корпуса, по меньшей мере, одну печатную плату с радиоэлектронными элементами, образующими, по меньшей мере, один приемо-передающий канал, полосковая линия которого соединена перемычкой с центральным проводником герметичного перехода, расположенного в торцевой стенке корпуса (см. Кива Джуринский и др. «Конструктивные и технологические особенности модулей СВЧ», в ж. «Современная электроника», №1, 2008, стр. 22-27).Known transceiver module comprising a housing and located in it an electronic cell containing mounted on the bottom of the housing, at least one printed circuit board with electronic elements forming at least one transceiver channel, the strip line of which is connected by a jumper with the central conductor of the hermetic transition located in the end wall of the casing (see Kiva Dzhurinsky et al. “Design and technological features of microwave modules”, in “Modern Electronics”, No. 1, 2008, pp. 22-27).

Недостатки известного модуля также состоят в сложности его изготовления, а также в том, что его выполнение не подразумевает включение в состав модуля антенных излучателей, что, в свою очередь, усложняет изготовление антенной решетки за счет необходимости в дополнительных разъемных соединениях, которые, кроме этого, ведут к снижению радиотехнических характеристик антенной решетки.The disadvantages of the known module also lie in the complexity of its manufacture, as well as the fact that its implementation does not imply the inclusion of antenna emitters in the module, which, in turn, complicates the manufacture of the antenna array due to the need for additional detachable connections, which, in addition, lead to a decrease in the radio characteristics of the antenna array.

Задачей настоящего изобретения является создание приемо-передающего модуля, лишенного указанных недостатков.The present invention is the creation of a transceiver module, devoid of these disadvantages.

В результате достигается технический результат, заключающийся в повышении технологичности изготовления антенной решетки за счет включения антенных излучателей в состав модуля при одновременном повышении ее радиотехнических характеристик за счет снижения коэффициента стоячей волны (КСВ) в результате исключения ряда разъемных соединений и формирования согласованных участков линии передачи сигнала.As a result, a technical result is achieved, which consists in increasing the manufacturability of manufacturing an antenna array by incorporating antenna emitters into the module while increasing its radio technical characteristics by reducing the standing wave coefficient (SWR) by eliminating a number of detachable connections and forming coordinated sections of the signal transmission line.

Указанный технический результат достигается посредством создания приемопередающего модуля, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую закрепленную на дне корпуса, по меньшей мере, одну основную печатную плату с радиоэлектронными элементами, образующими, по меньшей мере, один приемо-передающий канал, полосковая линия которого соединена перемычкой с центральным проводником герметичного перехода, расположенного в дне корпуса, в котором центральный проводник герметичного перехода проходит через металлизированное отверстие в основной печатной плате и изолирован от его стенок, диаметр металлизированного отверстия, диаметр центрального проводника и толщина изоляции выбраны так, что образован участок согласованной коаксиальной линии, а на внешней поверхности дна корпуса закреплена, по меньшей мере, одна дополнительная печатная плата, на которой расположен, по меньшей мере, один антенный излучатель, выполненный в виде рисунка на печатной плате, соединенный полосковой линией с центральным проводником герметичного перехода.The specified technical result is achieved by creating a transceiver module, comprising a housing and a radio-electronic cell located therein, containing at least one main printed circuit board with radio-electronic elements forming at least one transceiver channel, a strip line, mounted on the bottom of the housing which is connected by a jumper with the central conductor of the hermetic transition located in the bottom of the housing, in which the central conductor of the hermetic transition passes through the metal a hole in the main circuit board and is isolated from its walls, the diameter of the metallized hole, the diameter of the central conductor and the thickness of the insulation are selected so that a section of a coordinated coaxial line is formed, and at least one additional circuit board is fixed on the outer surface of the bottom of the housing, which is located at least one antenna emitter, made in the form of a pattern on a printed circuit board, connected by a strip line to the central conductor of the hermetic junction.

В частном варианте выполнения центральный проводник герметичного перехода изолирован от стенок металлизированного отверстия трубкой из изоляционного материала.In a particular embodiment, the central conductor of the hermetic transition is insulated from the walls of the metallized hole by a tube of insulating material.

В предпочтительном варианте выполнения в качестве изоляционного материала использован фторопласт.In a preferred embodiment, fluoroplastic is used as the insulating material.

В еще одном частном варианте выполнения металлизированное отверстие электрически соединено с корпусом.In yet another particular embodiment, the metallized hole is electrically connected to the housing.

В еще одном частном варианте выполнения антенный излучатель соединен с центральным проводником герметичного перехода через металлизированное отверстие в дополнительной печатной плате, где тот изолирован от его стенок, при этом диаметр металлизированного отверстия, диаметр центрального проводника и толщина изоляции выбраны так, что образован участок согласованной коаксиальной линии.In another particular embodiment, the antenna radiator is connected to the central conductor of the hermetic transition through the metallized hole in the additional printed circuit board, where it is isolated from its walls, while the diameter of the metallized hole, the diameter of the central conductor and the thickness of the insulation are selected so that a section of a coordinated coaxial line is formed .

На фиг. 1 показан общий вид заявленного модуля.In FIG. 1 shows a General view of the claimed module.

На фиг. 2 показано соединение полосковой линии приемо-передающего канала с центральным проводником герметичного перехода.In FIG. 2 shows the connection of the strip line of the transceiver channel with the central conductor of the hermetic transition.

Приемо-передающий многоканальный модуль, показанный на фиг. 1, содержит корпус 1 и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку 2, содержащую закрепленную на дне корпуса 1 основную печатную плату 3 с радиоэлектронными элементами 4, образующими восемь приемо-передающих каналов 5a-5h.The multichannel transceiver module shown in FIG. 1, comprises a housing 1 and a radio-electronic cell 2 located therein, comprising a main circuit board 3 fixed to the bottom of the housing 1 with radio-electronic elements 4 forming eight transceiver channels 5a-5h.

Как показано на фиг. 2, полосковая линия 6 каждого из приемо-передающих каналов 5a-5h соединена перемычкой 7с центральным проводником 8 герметичного перехода 9, выполненного в дне корпуса 1. Центральный проводник 8 каждого из герметичных переходов 9 проходит через металлизированное отверстие 10 в основной печатной плате 3 и изолирован от его стенок трубкой из фторопласта 11.As shown in FIG. 2, the strip line 6 of each of the transceiver channels 5a-5h is connected by a jumper 7c to the central conductor 8 of the hermetic transition 9 made in the bottom of the housing 1. The central conductor 8 of each of the hermetic transitions 9 passes through a metallized hole 10 in the main circuit board 3 and is insulated from its walls with a fluoroplastic tube 11.

Металлизированное отверстие 10 электрически соединено с корпусом 1 посредством металлизации поверхности основной печатной платы 3, обращенной к корпусу 1 (условно не показано). Диаметр металлизированного отверстия 10, диаметр центрального проводника 8 и толщина трубки 11 выбраны так, что образован участок согласованной коаксиальной линии (с волновым сопротивлением, по существу, 50 Ом, соответствующим волновому сопротивлению герметичного перехода 9).The metallized hole 10 is electrically connected to the housing 1 by metallizing the surface of the main circuit board 3 facing the housing 1 (not shown conventionally). The diameter of the metallized hole 10, the diameter of the central conductor 8 and the thickness of the tube 11 are selected so that a section of a matched coaxial line is formed (with a wave impedance of essentially 50 Ohms corresponding to the wave impedance of the hermetic junction 9).

На внешней поверхности дна корпуса 1 закреплена дополнительная печатная плата 12, толщина которой, по меньшей мере, в три раза меньше, чем толщина основной печатной платы 3.An additional printed circuit board 12 is fixed on the outer surface of the bottom of the housing 1, the thickness of which is at least three times less than the thickness of the main printed circuit board 3.

На дополнительной печатной плате 12 расположены антенные излучатели (не показаны), выполненные в виде рисунка на печатной плате 3.On the additional printed circuit board 12 are antenna emitters (not shown), made in the form of a pattern on the printed circuit board 3.

Каждый из излучателей соединен с центральным проводником 8 каждого из герметичных переходов 9, проходящим через отверстие, выполненное в дополнительной печатной плате 12, полосковой линией 13.Each of the emitters is connected to the Central conductor 8 of each of the sealed junctions 9, passing through the hole made in the additional printed circuit board 12, strip line 13.

Каждый из герметичных переходов 9 выполнен, например, в виде стеклоспая, заключенного в обечайку 14 из ковара, имеющую золотое покрытие. Все упомянутые соединения выполнены при помощи сварки или пайки.Each of the tight junctions 9 is made, for example, in the form of a glass junction enclosed in a ring 14 made of insidious gold-plated. All of these connections are made by welding or soldering.

Заявленный модуль используют следующим образом.The claimed module is used as follows.

В режиме передачи в каждом приемо-передающем канале 5a-5h сигнал поступает в узел, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, в частности изменение фазового состояния канала и коэффициента усиления.In the transmission mode, in each transceiver channel 5a-5h, the signal enters a node providing preliminary amplification of the transmitted signal and control of the parameters of the transmitted signal, in particular, a change in the phase state of the channel and gain.

Далее сигнал поступает в узел, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала до требуемого уровня, и передается в антенный излучатель.Next, the signal enters a node that provides output amplification of the transmitted signal to the desired level, and is transmitted to the antenna emitter.

В режиме приема в каждом приемо-передающем канале 5a-5h сигнал поступает в узел, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала, в частности изменение фазового состояния канала и коэффициента усиления.In the reception mode in each transceiver channel 5a-5h, the signal enters a node that provides amplification of the received signal and control the parameters of the received signal, in particular, a change in the phase state of the channel and gain.

Далее сигнал усиливается до требуемого уровня и передается на обработку.Further, the signal is amplified to the required level and transmitted to processing.

Каждый из узлов включает в себя радиоэлектронные средства, позволяющие обеспечить указанные операции, общеизвестные из уровня техники и не раскрываемые конкретно в настоящей полезной модели.Each of the nodes includes electronic means to ensure these operations, well-known from the prior art and not specifically disclosed in this utility model.

Claims

1. Приемо-передающий модуль, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую закрепленную на дне корпуса, по меньшей мере, одну основную печатную плату с радиоэлектронными элементами, образующими, по меньшей мере, один приемо-передающий канал, полосковая линия которого соединена перемычкой с центральным проводником герметичного перехода, расположенного в стенке корпуса, отличающийся тем, что центральный проводник герметичного перехода, расположенного в дне корпуса, проходит через металлизированное отверстие в основной печатной плате и изолирован от его стенок, диаметр металлизированного отверстия, диаметр центрального проводника и толщина изоляции выбраны так, что образован участок согласованной коаксиальной линии, а на внешней поверхности дна корпуса закреплена, по меньшей мере, одна дополнительная печатная плата, на которой расположен, по меньшей мере, один антенный излучатель, выполненный в виде рисунка на печатной плате, соединенный полосковой линией с центральным проводником герметичного перехода.1. A transceiver module comprising a housing and a radio-electronic cell located therein, comprising at least one main printed circuit board with radio-electronic elements constituting at least one transceiver channel attached to the bottom of the housing, the strip line of which is connected a jumper with a central conductor of an airtight transition located in the wall of the housing, characterized in that the central conductor of an airtight transition located in the bottom of the housing passes through a metallized hole e in the main printed circuit board and isolated from its walls, the diameter of the metallized hole, the diameter of the central conductor and the thickness of the insulation are selected so that a section of a coordinated coaxial line is formed, and at least one additional printed circuit board is fixed on the outer surface of the bottom of the housing, on which at least one antenna emitter is located, made in the form of a pattern on a printed circuit board, connected by a strip line to the central conductor of the hermetic junction.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что центральный проводник герметичного перехода изолирован от стенок металлизированного отверстия трубкой из изоляционного материала.2. The module according to claim 1, characterized in that the central conductor of the hermetic transition is isolated from the walls of the metallized hole by a tube of insulating material.

3. Модуль по п. 2, отличающийся тем, что в качестве изоляционного материала использован фторопласт.3. The module according to claim 2, characterized in that fluoroplastic is used as the insulating material.

4. Модуль по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что металлизированное отверстие электрически соединено с корпусом.4. The module according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the metallized hole is electrically connected to the housing.

5. Модуль по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что антенный излучатель соединен с центральным проводником герметичного перехода через металлизированное отверстие в дополнительной печатной плате, где тот изолирован от его стенок, при этом диаметр металлизированного отверстия, диаметр центрального проводника и толщина изоляции выбраны так, что образован участок согласованной коаксиальной линии. 5. The module according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the antenna radiator is connected to the central conductor of the hermetic transition through a metallized hole in an additional printed circuit board, where it is isolated from its walls, while the diameter of the metallized hole, the diameter of the central conductor and the thickness of the insulation are selected so that a matching section is formed coaxial line.