基于数字子阵盲插的一体化综合网络

技术领域

本发明涉及有源数字相控阵天馈线技术领域，具体地，涉及一种基于数字子阵(Digital Array Module，DAM)盲插的一体化综合网络。

背景技术

数字阵天线是一种接收和发射都采用数字波速形成技术的全新相控阵天线，与传统相控阵天线相比，具有任务模式多，容易实现多波束，可制造性强、低副瓣等诸多优势，已经成为相控阵天线的重要发展方向。

数字阵天线为实现高增益以满足雷达系统对较远探测距离的要求，其天线规模越来越大，工作频率也越来越高，其天线综合网络也变得越来越复杂，同时要求在结构设计中尽量减小体积和重量，高度集成化，电磁屏蔽强，易于拆装。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于数字子阵盲插的一体化综合网络。

第一方面，本申请实施提供一种基于数字子阵盲插的一体化综合网络，包括：半钢电缆网络、子阵盲插射频组合、射频功分组合、供电网络、安装结构组合和绝缘板；所述子阵盲插射频组合和所述射频功分组合中同一频段信号均与相应频段的半钢电缆网络相连，用以向数字子阵提供多种射频信号；其中：

所述子阵盲插射频组合根据阵面子阵的射频端口位置组合装配，并根据阵面子阵排布的位置依次装配在安装结构组合上端面；

所述射频功分组合根据子阵数量选择相应的功分器，并平铺装配在安装结构组合一侧；

所述供电网络包括：子阵盲插供电组合、供电铜条、供电端子，所述子阵盲插供电组合根据阵面子阵排布的供电端口位置依次装配在所述安装结构组合的上端面；所述供电铜条先固定在绝缘板上，再统一固定在安装结构组合另一侧上；所述供电端子依次装配到供电铜条上，再将供电电缆根据子阵的供电要求与不同的供电铜条连接。

可选地，所述子阵盲插射频组合包括：发射1分2功分器、一本振1分2功分器、二本振1分2功分器、基准时钟1分2功分器、采样时钟1分2功分器；所述子阵盲插射频组合中均使用盲插式1分2功分器，并按照子阵输入端口的位置依次组合，通过螺钉装配在上安装板和下安装板之间；其中：

子阵馈电的端口均采用盲插式的SBMA射频连接器，总口采用SSMA射频连接器。

可选地，所述射频功分组合包括：发射射频功分器、一本振射频功分器、二本振射频功分器、基准时钟射频功分器、采样时钟射频功分器；所述射频功分组合中均使用等功分的射频功分器，且所述射频功分组合的端口均采用盲插式的SSMA射频连接器，并通过平铺方式装配在安装结构组合侧面。

可选地，所述半钢电缆网络均使用半钢电缆，将所述子阵盲插射频组合和所述射频功分组合之间按照同一功能的功分器一一连接，并根据空间设计需要进行布线。

可选地，所述供电网络包括：子阵盲插供电组合、供电铜条、供电端子，其中：

所述子阵盲插供电组合安装在安装结构组合上端面，并使用了带电缆的J30J浮动插座；所述供电铜条通过聚酰亚胺螺钉固定在绝缘板上，所述绝缘板通过聚酰亚胺螺钉固定在金属的安装结构组合侧面；所述供电端子通过螺钉依次固定在供电铜条上，子阵盲插供电组合上的电缆根据子阵不同的正、负极信号和长度要求与相应的端子焊接。

可选地，所述安装结构组合包括：支架和工字梁两部分，所述支架根据子阵盲插射频组合和子阵盲插供电组合的高度进行设置；所述工字梁设置为镂空结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本申请提供的基于数字子阵盲插的一体化综合网络采用了一体化综合网络设计，大大降低了大规模、大口径数字阵天线结构的设计复杂度。综合网络具有发射信号、本振信号、时钟信号、供电信号的传输功能，极大提高了设计集成度，同时实现了小型化。与数字子阵的各信号端口采用盲插式设计，易于数字子阵拆装，提高了天线可维修性。供电网络与安装结构使用绝缘板隔离，提高了可靠性和安全性。不同功分器之间均采用半钢电缆，使布局更加整洁合理，同时有效提高了信号之间的电磁屏蔽效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的一种基于数字子阵盲插的一体化综合网络的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的子阵盲插射频组合结构示意图；

图3为本申请实施例提供的半钢电缆网络与射频功分组合连接示意图；

图4为本申请实施例提供的发射网络结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一本振网络结构示意图；

图6为本申请实施例提供的二本振网络结构示意图；

图7为本申请实施例提供的基准时钟网络结构示意图；

图8为本申请实施例提供的采样时钟网络结构示意图；

图9为本申请实施例提供的工字梁结构示意图；

图10为本申请实施例提供的基于数字子阵盲插的一体化综合网络的安装示意图。

图中：

1-半钢电缆网络，2-子阵盲插射频组合，3-射频功分组合，4-供电网络，5-安装结构组合，6-绝缘板，7-安装结构，8-绝缘板，9-一体化综合网络，10-数字子阵，2-1-螺钉，2-2-上安装板，2-3-发射1分2功分器，2-4-一本振1分2功分器，2-5-二本振1分2功分器，2-6-基准时钟1分2功分器，2-7-采样时钟1分2功分器，2-8-下安装板，3-1-发射射频功分器，3-2-一本振射频功分器，3-3-二本振射频功分器，3-4-基准时钟射频功分器，3-5-采样时钟射频功分器，4-1-子阵盲插供电组合，4-2-供电铜条，4-3-供电端子，5-1-支架，5-2-工字梁。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1为本申请实施例提供的一种基于数字子阵盲插的一体化综合网络的结构示意图，如图1所示，本实施提供的基于数字子阵盲插的一体化综合网络，包括：半钢电缆网络1、子阵盲插射频组合2、射频功分组合3、供电网络4、安装结构组合5和绝缘板6；子阵盲插射频组合2和射频功分组合3中同一频段信号均与相应频段的半钢电缆网络1相连，用以向数字子阵提供多种射频信号；其中：子阵盲插射频组合2根据阵面子阵的射频端口位置组合装配，并根据阵面子阵排布的位置依次装配在安装结构组合5上端面；射频功分组合3根据子阵数量选择相应的功分器，并平铺装配在安装结构组合5一侧；供电网络4包括：子阵盲插供电组合4-1、供电铜条4-2、供电端子4-3，子阵盲插供电组合4-1根据阵面子阵排布的供电端口位置依次装配在安装结构组合5的上端面；供电铜条4-2先固定在绝缘板6上，再统一固定在安装结构组合5另一侧上；供电端子4-3依次装配到供电铜条4-2上，再将供电电缆根据子阵的供电要求与不同的供电铜条连接。本实施例中的供电网络中供电铜条与供电电缆使用端子连接，并安装在耐热性强的聚酰亚胺绝缘板上，可为数字阵天线子阵大电流供电，提高了安全性。

本实施例中，发射网络、一本振网络、二本振网络、基准时钟网络、采样时钟网络均由相应频段的盲插式1分2功分器、等功分射频功分器、半钢电缆等组成，相同频段的盲插式1分2功分器和等功分射频功分器通过半钢电缆连接。盲插式1分2功分器、等功分射频功分器根据数字阵天线子阵不同的微波信号需求分为不同频段的功分器，其中盲插式1分2功分器分口采用盲插射频连接器，并根据子阵输入信号的端口位置依次组装，并固定于安装结构上。

示例性的，射频功分组合3包括：发射射频功分器3-1、一本振射频功分器3-2、二本振射频功分器3-3、基准时钟射频功分器3-4、采样时钟射频功分器3-5；射频功分组合3中均使用等功分的射频功分器，且射频功分组合3的端口均采用盲插式的SSMA射频连接器，并通过平铺方式装配在安装结构组合5侧面。

示例性的，半钢电缆网络1均使用半钢电缆，将子阵盲插射频组合2和射频功分组合3之间按照同一功能的功分器一一连接，并根据空间设计需要进行布线。从而使其在有限的空间内完成发射网络、一本振网络、二本振网络、基准时钟网络、采样时钟网络的布局，同时使用半钢电缆可以减小不同信号之间的相互干扰。

示例性的，供电网络4包括：子阵盲插供电组合4-1、供电铜条4-2、供电端子4-3，其中：子阵盲插供电组合4-1安装在安装结构组合5上端面，并使用了带电缆的J30J浮动插座；供电铜条4-2通过聚酰亚胺螺钉固定在绝缘板6上，绝缘板6通过聚酰亚胺螺钉固定在金属的安装结构组合5侧面；供电端子4-3通过螺钉依次固定在供电铜条4-2上，子阵盲插供电组合4-1上的电缆根据子阵不同的正、负极信号和长度要求与相应的端子焊接。

本实施例中，供电网络包括供电铜条、带电缆J30J浮动接插件、供电端子，供电铜条通过绝缘板固定在安装结构上，带电缆J30J浮动接插件优先固定在安装结构组合上，电缆合理布线后，再通过端子与供电铜条焊接。发射网络、一本振网络、二本振网络、基准时钟网络、采样时钟网络中半钢电缆根据同一功能的盲插式1分2功分器和等功分射频功分器对应位置进行等相位设计和布局。

图2为本申请实施例提供的子阵盲插射频组合结构示意图，如图2所示，子阵盲插射频组合2可以包括：发射1分2功分器2-3、一本振1分2功分器2-4、二本振1分2功分器2-5、基准时钟1分2功分器2-6、采样时钟1分2功分器2-7这五种功分器。子阵盲插射频组合2中均使用盲插式1分2功分器，并按照子阵输入端口的位置依次组合，通过螺钉2-1装配在上安装板2-2和下安装板2-8之间；其中：子阵馈电的端口均采用盲插式的SBMA射频连接器，总口采用SSMA射频连接器。

图3为本申请实施例提供的半钢电缆网络与射频功分组合连接示意图，如图3所示，子阵盲插射频组合2中所有1分2功分器的分口均采用SBMA盲插射频连接器，且按子阵不同信号对应的输入端口位置依次排列；供电网络4中供电接插件也采用盲插矩形接插件，位置由子阵供电端口位置确定；馈电端口与供电端口保持在同一个平面上，实现与数字阵天线子阵的盲插。

本实施例中，子阵盲插射频组合2和射频功分组合之间使用半钢电缆网络连接，并进行等相位布局，接口处采用SSMA螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对发射信号的电磁干扰。

图4为本申请实施例提供的发射网络结构示意图，如图4所示，发射网络中发射1分2功分器2-3和发射射频功分器3-1之间使用半钢电缆连接，接口处采用SSMA螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对发射信号的电磁干扰。

图5为本申请实施例提供的一本振网络结构示意图，如图5所示，一本振网络中一本振1分2功分器2-4和一本振射频功分器3-2之间使用半钢电缆连接，接口处采用螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对一本振信号的电磁干扰。

图6为本申请实施例提供的二本振网络结构示意图，如图6所示，二本振网络中二本振1分2功分器2-5和二本振射频功分器3-3之间使用半钢电缆连接，接口处采用螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对二本振信号的电磁干扰。

图7为本申请实施例提供的基准时钟网络结构示意图，如图7所示，基准时钟网络中基准时钟1分2功分器2-6和基准时钟射频功分器3-4之间使用半钢电缆连接，接口处采用螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对基准时钟信号的电磁干扰。

图8为本申请实施例提供的采样时钟网络结构示意图，如图8所示，采样时钟网络中采样时钟1分2功分器2-7和采样时钟射频功分器3-5之间使用半钢电缆连接，接口处采用螺纹式射频连接器，屏蔽其他信号对采样时钟信号的电磁干扰。

图9为本申请实施例提供的工字梁结构示意图，如图9所示，安装结构组合5包括：支架5-1和工字梁5-2两部分，支架5-1根据子阵盲插射频组合2和子阵盲插供电组合4-1的高度进行设置；工字梁5-2设置为镂空结构。从而能够避让半钢电缆网络1，使整体更加紧凑。

本实施例中，安装结构组合底部带有安装过孔，便于综合网络安装于天线结构上。

示例性的，本实例的单个一体化综合网络同时为8个数字阵天线子阵提供发射信号、本振信号、时钟信号和供电信号，该综合网络使用了2X6共12条成功应用于96个子阵组成的大规模数字阵天线，阵面有效面尺寸约1600mm*2600mm，在测试过程中性能表现稳定，结构牢固稳定。

本实施例提供的子阵盲插的一体化综合网络再根据子阵布局和规模，依次通过螺钉装配在阵面结构上。该综合网络专门针对大规模数字阵天线设计，集成了发射信号、本振信号、时钟信号、供电信号等多种功能，与子阵接口采用盲插设计，微波信号均使用半钢电缆，有效地解决了体积、重量、电磁干扰、易于拆装等诸多问题，降低了大规模数字阵天线的设计难度，

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。