专利名称：一种高输出功率t/r组件小型化、高可靠与emc设计实现方法
技术领域：
本发明涉及一种一种高输出功率T/R组件小型化、高可靠与EMC设计实现方法。通过采用新式的“三明治”式双面微波电路构成形式，将两块相似的具有多个空腔结构的金属壳体上下扣住中间的一整块双面均高密度组装器件的多层微波电路基板，电路基板表面镀金条形接地平面和相对应的组件壳体结构筋条接触后形成封闭腔体将各个功能电路�？樵诳占渖贤耆艨佣杉跣「呤涑龉β蔜/R组件的体积重量，提高EMC性能和可靠性， 属于射频微波电路技术领域。
背景技术：
当前有源相控阵已成为相控阵雷达发展中的主流，几乎所有先进的、新研制的雷达均采用了有源相控阵体制。实现有源相控阵雷达的关键在于其有源阵面，而有源阵面正是有数量众多T/R组件的构成。T/R组件是集射频大信号、小信号、数字与电源变换等功能单元电路为一体的复杂电子设备。为提高雷达的探测距离性能，需要使用高输出功率T/R 组件，一般要求每个T/R组件要能够输出数百瓦的射频功率。传统的高输出功率T/R组件设计实现方法是采用单面两层微带电路基板(顶层微带线线路底层接地面)，按组件功能电路的划分分别设计制作电路板，再将电路板分别放入到预先设计的组件金属壳体对应的隔腔内，将电路基板底层与壳体表面焊接或用螺钉拧接在一起。调试完成后再用盖板完成密封。为了将位于不同隔腔内的电路进行互连，不得不使用大量的飞线穿墙进行连接，不但破环了空间隔离，大功率的射频能量经辐射传到扩散到组件各处，使得EMC性能严重恶化；而且大量的飞线、焊点会造成很大的隐患，因而可靠性较差。高功率T/R组件由于内部功放电路需要多级放大，加上储能与供电，所占用的电路面积很大，而双层电路基板一面是接地平面，所以只有一面可以安装器件，空间利用率低下，因而很难缩减组件的体积重量，无法实现天线面阵的轻量化，从而影响雷达系统的适装性。
发明内容
本发明为了解决传统高输出功率T/R组件体积重量过大过重、EMC性能不理想的难题，通过采用“三明治”式双面微波电路构成形式，将两块相似的具有多个空腔结构的金属壳体上下扣住中间的一整块多层微波电路基板，预先设计的电路基板表面镀金条形接地平面和相对应的组件壳体结构筋条接触后形成封闭腔体将各个功能电路�？樵诳占渖贤耆艨商岣呖占涓衾攵龋纳谱榧腅MC性能。由于将射频地平面制作在了多层电路基板的内部，因此可双面组装器件和设计微带传输线。整个组件所有功能都制作在一整块电路基板上，各功能电路之间均可在板上走线，无需使用飞线跨接，使得组件的可靠性与小型化方面也有显著提高。本发明为解决其技术问题所采用的技术解决方案为基于微波多层电路基板层压工艺设计实现内置射频地平面的6层电路PCB基板，其上下表面均可安装器件和刻蚀微带传输线。并在表面层设计制作分隔不同功能单元的镀金条状接地环面，并通过过孔与内层射频地平面实现电连接。将预先设计加工好的两个金属壳体上下扣住电路基板，使得相对应的接地环面与壳体筋条对齐并用螺钉紧固使得其良好接触，形成具有小型化、高可靠与理想EMC性能特点的“三明治”形式的电路结构形式。本发明与传统技术相比可在不降低组件性能指标的情况下，通过独特的“三明治” 式电路构成形式，可实现高输出功率T/R组件的小型化、高可靠与较好EMC性能。具有电路形式简洁，易装配，可靠性高等特点。
附图为“三明治”式电路形式示意图
具体实施例方式1、多层微波电路基板的层压工艺制作使用多块陶瓷粉填充的树脂型双面覆铜板材和相应的半固化粘接片高温层压制作6层PCB微波电路基板，再进行过孔金属化和机械切边加工。2、多层微波电路电磁仿真与PCBLayout设计利用三维电磁仿真软件进行内置射频地平面多层板射频电路的仿真设计并依据仿真结果进行PCBLayout设计。3、组件金属结构壳体的设计制作根据PCBLayout设计数据导入三维结构设计软件进行组件壳体结构设计并选择合适型材完成机械加工及相应的表面处理工艺制作。4、装配与测试将电装完成的多层电路基板与金属壳体配合安装(见附图)，保证正确对位后用螺钉紧固后进行通电测试。
权利要求
1.一种有源相控阵雷达用高输出功率T/R组件的小型化与EMC设计和实现方法。其特征采用“三明治”式双面微波电路构成形式，即将两块相似的具有多个空腔结构的金属壳体上下扣住中间的一整块双面均高密度组装器件的多层微波电路基板的方式来设计实现高输出功率T/R组件以减小其体积重量提高可靠性与改善EMC性能。
2.根据权利要求1所述多层电路基板与金属壳体配合安装方法。
全文摘要
本发明为一种用于有源相控阵雷达的高输出功率T/R组件的小型化与EMC设计和实现方法。用于解决传统高输出功率T/R组件体积重量过大过重、EMC性能不理想的、可靠性较差的难题。本发明采用“三明治”式双面微波电路构成形式，将两块相似的具有多个空腔结构的金属壳体上下扣住中间的一整块双面均高密度组装器件的多层微波电路基板，电路基板表面镀金条形接地平面和相对应的组件壳体结构筋条接触后形成封闭腔体将各个功能电路�？樵诳占渖贤耆艨佣捎行Ъ跣「呤涑龉β蔜/R组件的体积重量提高可靠性与改善EMC性能。本发明提供的方法可直接应用于有源相控阵雷达高输出功率T/R组件设计也可应用于相关微波功能�？榈纳杓疲哂械缏沸问郊蚪啵鬃芭洌煽啃愿叩忍氐�。
文档编号G01S7/02GK102565760SQ20111040976
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者吴苏兴, 耿亮 申请人:中国船舶重工集团公司第七二四研究所
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