(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210520774.1
(22)申请日 2022.05.13
(71)申请人 中国电子科技 集团公司第三十八研
究所
地址 230000 安徽省合肥市高新区香 樟大
道199号
(72)发明人 盛磊 张佳龙 李雁 王志刚
赵培堂 张先锋 卢晓鹏 姚雨帆
周子成 杨听广 乔兴旺 左防震
(74)专利代理 机构 北京久诚知识产权代理事务
所(特殊普通 合伙) 11542
专利代理师 余罡
(51)Int.Cl.
H01Q 21/06(2006.01)
H01Q 21/00(2006.01)H01Q 23/00(2006.01)
H01Q 1/50(2006.01)
H01Q 1/28(2006.01)
H01Q 1/00(2006.01)
H05K 7/20(2006.01)
(54)发明名称
星载用机电热一体化有 源天线模块
(57)摘要
本发明提供了一种星载用 机电热一体化有
源天线模块, 涉及天线模块集成技术领域。 本发
明的裂缝波导天线既作为电讯辐射面也作为承
力结构和散热面, 省去了常规架构中的独立有源
安装板, 有利于降低整体剖面高度。 裂缝波导天
线与TR组件之间通过射频连接器连接, 降低了馈
线损耗, 提高有源模块的辐射效率; 形成层叠的
结构布局, 空间利用充分, 提高了质量面密度。 作
为温控组件的热管采用倒吊悬挂方式分别通过
螺钉固定安装于每一列4只TR组件的下方, 不占
用系统的剖面高度。 且热管不与裂缝波导天线直
接接触, 辐射就成为热管向裂缝波导天线的主要
传热途径, 可 以大幅度降低平台保温功耗, 提高
系统工作效率。
权利要求书1页 说明书6页 附图3页
CN 115173082 A
2022.10.11
CN 115173082 A
1.一种星载用机电热一体化有源天线模块, 其特 征在于, 包括:
裂缝波导天线(1), 所述裂缝波导天线(1)呈平板状, 用于辐射或者接收射频信号;
TR组件(2), 用于切换收发状态, 对收发信号进行放大、 移相和衰减;
延时放大组件(3), 用于切换收发状态, 对收发信号进行放大和延时补偿;
定标功分器(4), 用于分配接收定标信号、 合成发射定标信号;
收发功分器(5), 用于分配发射信号和合成接收信号;
温控组件(6), 用于吸 收工作期间TR组件(2)产生的热量;
所述TR组件(2)、 延时放大组件(3)、 定标功分器(4)、 收发功分器(5)均固定在裂缝波导
天线(1)辐射 面的背面。
2.如权利要求1所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述裂缝
波导天线(1)与TR组件(2)通过射频 连接器连接;
所述TR组件(2)与定标功分器(4)之间通过射频电缆连接;
所述TR组件(2)与收发功分器(5)之间通过射频电缆连接;
所述收发功分器(5)与延时放大组件(3)之间通过射频电缆连接 。
3.如权利要求2所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述裂缝
波导天线(1)的每个天线波导的馈电点为BMA ‑K型连接器(101), 且对应的所述TR组件(2)的
输出端口为BMA ‑J型连接器(201)。
4.如权利要求2所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述温控
组件(6)为热管, 且 所述热管贴合在所述TR组件(2)相对裂缝波导 天线(1)的表 面, 且所述热
管不与所述裂缝波导天线(1)相接触。
5.如权利要求4所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述裂缝
波导天线(1)与TR组件(2)、 延时放大组件(3)、 定标功分器(4)、 收发功分器(5)的接触面上
均设置有隔热垫块(7)。
6.如权利要求4所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述隔热
垫块(7)由玻璃钢或尼龙 材质制成。
7.如权利要求4所述的一种 星载用机电热一体化有源天线模块, 其特征在于, 所述裂缝
波导天线(1)为平板状的铝合金缝隙波导阵列天线, 包含十六个天线波导(102), 且呈8行2
列排布;
所述TR组件(2)共有八个, 且呈4行2列排布, 每列TR组件(2)共用一个热 管;
所述定标功分器(4)包括一个1分2定标功分器(401)和两个1分4定标功分器(402); 且
两个所述1分4定标功分器(402)的总端口均通过射频电缆与所述1分2定标功分器(401)的
分端口连接; 且每列TR组件(2)的定标口均与同一个所述1分4定标功分器(402)的分端口通
过射频电缆连接;
所述收发功分器(5)包括两个1分4收发功分器, 每列TR组件(2)的馈电口均与同一个所
述1分4收发功分器的分端口通过射频电缆连接; 且两个所述 1分4收发功分器的总端口均与
延时放大组件(3)的分端口通过射频电缆连接 。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115173082 A
2星载用机电热一体 化有源天线模块
技术领域
[0001]本发明涉及天线模块集成技术领域, 具体涉及一种星载用机电热一体化有源天线
模块。
背景技术
[0002]随着技术水平的进步、 芯片成本 的降低以及电子信息系统功能指标的提高, 相控
阵越来越朝着大阵列方向发展, 而 大阵列对应大功 耗、 大重量、 高成本。 而对于星载相控阵,
因运载平台发射重量的限制以及在轨太阳电池阵供电能力的限制, 主要存在两大关键问
题, 一个是如何提高系统集成度, 如降低系统的剖面高度、 质量面密度, 第二个是如何提高
系统效率, 如降低系统功耗。
[0003]目前当前星载有源相控阵的主流集成方式是, 各功能系统独立设计, 例如天线阵
面单独安装于阵面框架上, 各类单机与热控部件安装于单独的结构安装板上, 结构安装板
再固定于阵面框架上, 各类单机完全采用电缆进行简单互连, 特别是天线阵面与大量的TR
之间需要采用一定 长度的射频电缆进行互连。
[0004]但上述的集成方式导致相控阵系统具有结构复杂、 互连损耗大、 阵面剖面尺寸大
以及重量重等缺点, 不能适应星载相控阵的高效率、 低剖面、 轻量化和低成本的工程应用需
求。
发明内容
[0005](一)解决的技 术问题
[0006]针对现有技术的不足, 本发明提供了一种星载用机电热一体化有源天线模块, 解
决了如何提高星载相控阵系统集成度和系统效率的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的, 本发明通过以下技 术方案予以实现:
[0009]一种星载用机电热一体化有源天线模块, 包括:
[0010]裂缝波导天线, 所述裂缝波导天线呈平板状, 用于辐射或者接收射频信号;
[0011]TR组件, 用于切换收发状态, 对收发信号进行放大、 移相和衰减;
[0012]延时放大组件, 用于切换收发状态, 对收发信号进行放大和延时补偿;
[0013]定标功分器, 用于分配接收定标信号、 合成发射定标信号;
[0014]收发功分器, 用于分配发射信号和合成接收信号;
[0015]温控组件, 用于吸 收工作期间TR组件产生的热量;
[0016]所述TR组件、 延时放大组件、 定标功分器、 收发功分器均固定在裂缝波导天线辐射
面的背面。
[0017]进一步的, 所述裂缝波导天线与TR组件通过射频 连接器连接;
[0018]所述TR组件与定标功分器之间通过射频电缆连接;
[0019]所述TR组件与收发功分器之间通过射频电缆连接;说 明 书 1/6 页
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CN 115173082 A
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专利 星载用机电热一体化有源天线模块
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