本發(fā)明屬于相控陣天線模塊的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，具體涉及一種機(jī)電熱一體化相控陣天線模塊。

背景技術(shù)：

相控陣天線采用無慣性波束進(jìn)行電子掃描，與普通的機(jī)械掃描相比具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，從上世紀(jì)60年代開始，相控陣天線已經(jīng)應(yīng)用于各種戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，例如搜索、引導(dǎo)、火控及制導(dǎo)雷達(dá)。一些民用雷達(dá)，例如空中交通管制系統(tǒng)中的微波著陸雷達(dá)，甚至氣象雷達(dá)也逐漸采用了相控陣天線技術(shù)。

近年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)，包括晶體功率管、集成電路、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等突飛猛進(jìn)的發(fā)展，極大地推到了相控陣天線技術(shù)的發(fā)展，并降低了相控陣天線的造價(jià)。如今，采用大規(guī)?；旌霞呻娐泛蛦纹⒉呻娐返墓虘B(tài)有源收發(fā)組件已經(jīng)成為相控陣天線中采用的主流技術(shù)。

隨著相控陣天線的深入應(yīng)用，人們對(duì)相控陣天線的要求也越來越高，比如超遠(yuǎn)程預(yù)警、機(jī)載遠(yuǎn)程預(yù)警、超視距和星載相控陣等，相控陣天線的規(guī)模越來越大，相控陣天線模塊的數(shù)量也越來越多，這就給相控陣天線模塊的設(shè)計(jì)提出了許多新的要求，比如體積小、重量輕、散熱好和易于加工安裝等。

目前，相控陣天線模塊的主要采用層疊式結(jié)構(gòu)，在輻射天線的背面分多層安裝耦合定標(biāo)網(wǎng)絡(luò)、主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)、模塊級(jí)波束控制和模塊級(jí)電源等微波部件。由于主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)和模塊電源等集中安放，會(huì)產(chǎn)生大量熱量，熱量的大量累積會(huì)嚴(yán)重影響相控陣天線單元的性能，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)燒毀模塊內(nèi)的器件。為了解決相控陣天線單元的散熱問題，一般會(huì)設(shè)計(jì)安裝專門用于散熱的裝置，比如散熱片和氣冷通道等。這樣，相控陣天線模塊的體積、重量、加工難度和成本都會(huì)增加；如果散熱裝置設(shè)計(jì)不好或者安裝位置選擇不好，還會(huì)影響微波信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、散熱性能較好的機(jī)電熱一體化相控陣天線模塊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種機(jī)電熱一體化相控陣天線模塊，包括水平極化波導(dǎo)天線、垂直極化波導(dǎo)天線、T/R組件、延時(shí)線、微帶功分器、耦合饋電網(wǎng)絡(luò)、模塊級(jí)波束控制和模塊級(jí)電源，所述水平極化天線和垂直極化天線分上下兩層陣列布置，其中水平極化天線位于上層，垂直極化天線位于下層，且水平極化天線與垂直極化天線相互交錯(cuò)布置，使水平極化天線的底壁與垂直極化天線的側(cè)壁圍成開口向下的凹槽，所述T/R組件安裝于該凹槽內(nèi)。

所述延時(shí)線也安裝于所述凹槽中。

主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中的微帶功分器位于垂直極化波導(dǎo)天線下方，并緊帖著垂直極化波導(dǎo)天線的底壁安裝。

所述耦合饋電網(wǎng)絡(luò)也位于垂直極化波導(dǎo)天線下方，并緊帖著垂直極化波導(dǎo)天線安裝，且耦合饋電網(wǎng)絡(luò)與主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中微帶功分器平行。

所述模塊級(jí)波束控制和模塊級(jí)電源也位于垂直極化波導(dǎo)天線下方，并緊貼著垂直極化波導(dǎo)天線安裝，且模塊級(jí)波束控制和模塊級(jí)電源與主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中微帶功分器和耦合饋電網(wǎng)絡(luò)平行。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：利用水平極化波導(dǎo)天線和垂直極化波導(dǎo)天線組成天線陣在天線陣背面形成的凹槽，把T/R組件和延時(shí)線放入凹槽內(nèi)，使相控陣天線模塊結(jié)構(gòu)更為緊湊，模塊的厚度也隨之減??；

微帶功分器、耦合饋電網(wǎng)絡(luò)、模塊級(jí)波束控制和模塊級(jí)電源緊貼著垂直極化波導(dǎo)天線安裝，使得本發(fā)明所述的相控陣天線模塊比傳統(tǒng)的相控陣天線模塊層數(shù)更少；

T/R組件和延時(shí)線緊貼安裝在天線陣背面的凹槽內(nèi)，模塊極波束控制和模塊電源緊貼著垂直極化天線安裝，水平極化波導(dǎo)天線和垂直極化波導(dǎo)天線都是熱的良導(dǎo)體，可以有效的把T/R組件、延時(shí)線、模塊級(jí)波束控制和模塊電源等器件產(chǎn)生的熱量有效傳導(dǎo)和輻射出去，水平極化波導(dǎo)天線和垂直極化波導(dǎo)天線起到了散熱片的作用，不在需要額外的散熱裝置，本發(fā)明所述的相控陣天線模塊比傳統(tǒng)的相控陣天線模塊設(shè)備量更少，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體透視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明的機(jī)電一體化相控陣天線模塊從上到到下分三層結(jié)構(gòu)，具體實(shí)施如下：水平極化波導(dǎo)天線1處于頂層；垂直極化波導(dǎo)天線2、T/R組件3和延時(shí)線4處于中間層；微帶功分器5、耦合饋電網(wǎng)絡(luò)6、模塊級(jí)波束控制7和模塊級(jí)電源8處于下層；T/R組件3安裝在水平極化波導(dǎo)天線1和垂直極化波導(dǎo)天線2組而成的天線陣背面形成的向下的凹槽內(nèi)；延時(shí)線4也安裝在水平極化波導(dǎo)天線1和垂直極化波導(dǎo)天線2組而成的天線陣背面形成的向下的凹槽內(nèi)；主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中微帶功分器5緊帖著垂直極化波導(dǎo)天線2安裝；耦合饋電網(wǎng)絡(luò)6緊帖著垂直極化波導(dǎo)天線2安裝，與主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中微帶功分器5平行；模塊級(jí)波束控制7和模塊級(jí)電源8緊貼著垂直極化波導(dǎo)天線2安裝，與主信號(hào)有源饋電網(wǎng)絡(luò)中微帶功分器5和耦合饋電網(wǎng)絡(luò)6平行。

本發(fā)明利用水平極化波導(dǎo)天線1和垂直極化波導(dǎo)天線2組成天線陣在天線陣背面形成的凹槽，把T/R組件3和延時(shí)線4放入凹槽內(nèi)，使相控陣天線模塊結(jié)構(gòu)更為緊湊，模塊的厚度也隨之減??；

微帶功分器5、耦合饋電網(wǎng)絡(luò)6、模塊級(jí)波束控制7和模塊級(jí)電源8緊貼著垂直極化波導(dǎo)天線2安裝，使得本發(fā)明所述的相控陣天線模塊比傳統(tǒng)的相控陣天線模塊層數(shù)更少；

T/R組件3和延時(shí)線4緊貼安裝在天線陣背面的凹槽內(nèi)，模塊極波束控制7和模塊電源8緊貼著垂直極化天線2安裝，水平極化波導(dǎo)天線1和垂直極化波導(dǎo)天線2都是熱的良導(dǎo)體，可以有效的把T/R組件3、延時(shí)線4、模塊級(jí)波束控制7和模塊電源8等器件產(chǎn)生的熱量有效傳導(dǎo)和輻射出去，水平極化波導(dǎo)天線1和垂直極化波導(dǎo)天2線起到了散熱片的作用，不在需要額外的散熱裝置，本發(fā)明所述的相控陣天線模塊比傳統(tǒng)的相控陣天線模塊設(shè)備量更少，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。