摘要

xiangkongzhentianxiandeshoufazujianyuhechawangluotongchangshilianggedulidemokuai
，mokuaijiantongguojiechajianjinxingdianlianjie，chengbenjiaogaoqiejichengdudi。wenzhongtichulehaomiboduotongdaoshoufadianluyuhechawangluoyitihuajichengjishu，jiangduotongdaoshoufazujianyuhechawangluogaomidujichengzaitongyijiezhijiban(PCB)上，芯片貼裝界麵與和差網絡在不同層，射頻和低頻電路通過介質板層間和層內走線完成。最後製作 8×16 陣列進行無源測試驗證，結果表明該一體化集成技術性能良好
，具有小型化
、輕量化、一體化高密度集成、製作成本低等特點，可廣泛用於毫米波瓦式相控陣天線。

 

引言

隨著無線通信技術的發展
，低頻段的頻譜已日益擁擠，高質量、大容量無線通信設備要求通信頻率不斷提高。毫米波波長短、頻帶寬

，可以有效解決高速寬帶無線接入麵臨的許多問題
，在短距離通信中有著廣泛的應用前景。

 

現(xian)代(dai)先(xian)進(jin)雷(lei)達(da)和(he)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)為(wei)了(le)提(ti)高(gao)掃(sao)描(miao)速(su)度(du)和(he)指(zhi)向(xiang)精(jing)度(du)
，不(bu)僅(jin)將(jiang)工(gong)作(zuo)頻(pin)段(duan)提(ti)升(sheng)到(dao)毫(hao)米(mi)波(bo)頻(pin)段(duan)，同(tong)時(shi)摒(bing)棄(qi)了(le)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie)掃(sao)描(miao)平(ping)台(tai)，采(cai)用(yong)相(xiang)控(kong)陣(zhen)天(tian)線(xian)
，實(shi)現(xian)了(le)快(kuai)速(su)二(er)維(wei)相(xiang)控(kong)掃(sao)描(miao)。收(shou)發(fa)組(zu)件(jian)是(shi)相(xiang)控(kong)陣(zhen)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)部(bu)分(fen)，特(te)別(bie)對(dui)於(yu)二(er)維(wei)有(you)源(yuan)相(xiang)控(kong)陣(zhen)天(tian)線(xian)，其(qi)集(ji)成(cheng)水(shui)平(ping)決(jue)定(ding)了(le)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)與(yu)成(cheng)本(ben)。

 

目前
，國內外關於毫米波相控陣天線的文獻很多，相控陣天線的組成通常分為:天線陣麵、收發組件模塊
、功分與和差網絡、波控單元和電源等 。收發組件(包含收發電路與多功能芯片)yuhechawangluoshixiangkongzhentianxiandezhongyaozucheng。shoufazujianyongyuwanchengxiangkongzhentianxianshoufazhuangtaixiaxinhaodefangdaheyixiangdeng，gongfenyuhechawangluozewanchengxinhaodegonglvhechengyufenpei。shoufazujianmokuaichangchangcaiyongbomodianluhuo LTCC 工藝
，功分網絡采用波導或者微帶等形式 。通tong常chang，相xiang控kong陣zhen天tian線xian中zhong，收shou發fa組zu件jian與yu和he差cha網wang絡luo分fen開kai設she計ji為wei獨du立li模mo塊kuai，模mo塊kuai間jian的de連lian接jie通tong過guo接jie插cha件jian對dui連lian形xing式shi實shi現xian互hu聯lian。這zhe種zhong連lian接jie方fang式shi不bu僅jin增zeng加jia了le電dian路lu的de複fu雜za性xing和he係xi統tong損sun耗hao，且qie組zu裝zhuang工gong序xu繁fan多duo，上shang下xia互hu聯lian耗hao費fei大da量liang的de接jie插cha件jian和he輔fu材cai
，同tong時shi縱zong向xiang尺chi寸cun較jiao大da，不bu利li於yu係xi統tong小xiao型xing化hua、輕(qing)量(liang)化(hua)和(he)一(yi)體(ti)化(hua)設(she)計(ji)。隨(sui)著(zhe)相(xiang)控(kong)陣(zhen)天(tian)線(xian)在(zai)毫(hao)米(mi)波(bo)頻(pin)段(duan)的(de)發(fa)展(zhan)，小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)緊(jin)湊(cou)型(xing)是(shi)相(xiang)控(kong)陣(zhen)天(tian)線(xian)的(de)重(zhong)要(yao)需(xu)求(qiu)，急(ji)需(xu)一(yi)種(zhong)集(ji)成(cheng)技(ji)術(shu)打(da)破(po)收(shou)發(fa)模(mo)塊(kuai)與(yu)和(he)差(cha)網(wang)絡(luo)之(zhi)間(jian)的(de)壁(bi)壘(lei)，簡(jian)化(hua)互(hu)聯(lian)接(jie)口(kou)形(xing)式(shi)，降(jiang)低(di)製(zhi)作(zuo)成(cheng)本(ben)，並(bing)從(cong)加(jia)工(gong)製(zhi)造(zao)和(he)工(gong)藝(yi)實(shi)現(xian)上(shang)找(zhao)到(dao)切(qie)實(shi)可(ke)行(xing)的(de)方(fang)法(fa)。

 

1 設計原理

 

相控陣天線分為磚式相控陣和瓦式相控陣，後者相對前者集成度更高，縱向尺寸更小，適合安裝於空間比較受限的平台。圖 1 所示為一般瓦式相控陣天線結構示意圖
，圖中，天線陣麵、收發組件與和差網絡均為橫向集成縱向垂直連接，層間垂直互聯通過接插件的上下導通實現電連接。