毫米波多通道收發(fā)電路與和差網(wǎng)絡(luò)高密度集成技術(shù)

　　相控陣天線的收發(fā)組件與和差網(wǎng)絡(luò)通常是兩個(gè)獨(dú)立的模塊，模塊間通過(guò)接插件進(jìn)行電連接，成本較高且集成度低。文中提出了毫米波多通道收發(fā)電路與和差網(wǎng)絡(luò)一體化集成技術(shù)，將多通道收發(fā)組件與和差網(wǎng)絡(luò)高密度集成在同一介質(zhì)基板（PCB）上，芯片貼裝界面與和差網(wǎng)絡(luò)在不同層，射頻和低頻電路通過(guò)介質(zhì)板層間和層內(nèi)走線完成。最后制作 8×16 陣列進(jìn)行無(wú)源測(cè)試驗(yàn)證，結(jié)果表明該一體化集成技術(shù)性能良好，具有小型化、輕量化、一體化高密度集成、制作成本低等特點(diǎn)，可廣泛用于毫米波瓦式相控陣天線。

　　隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，低頻段的頻譜已日益擁擠，高質(zhì)量、大容量無(wú)線通信設(shè)備要求通信頻率不斷提高。毫米波波長(zhǎng)短、頻帶寬，可以有效解決高速寬帶無(wú)線接入面臨的許多問(wèn)題，在短距離通信中有著廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)代先進(jìn)雷達(dá)和通信系統(tǒng)為了提高掃描速度和指向精度，不僅將工作頻段提升到毫米波頻段，同時(shí)摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械掃描平臺(tái)，采用相控陣天線，實(shí)現(xiàn)了快速二維相控掃描。收發(fā)組件是相控陣系統(tǒng)的核心部分，特別對(duì)于二維有源相控陣天線，其集成水平?jīng)Q定了整個(gè)系統(tǒng)的性能與成本。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于毫米波相控陣天線的文獻(xiàn)很多，相控陣天線的組成通常分為：天線陣面、收發(fā)組件模塊、功分與和差網(wǎng)絡(luò)、波控單元和電源等 。收發(fā)組件（包含收發(fā)電路與多功能芯片）與和差網(wǎng)絡(luò)是相控陣天線的重要組成。收發(fā)組件用于完成相控陣天線收發(fā)狀態(tài)下信號(hào)的放大和移相等，功分與和差網(wǎng)絡(luò)則完成信號(hào)的功率合成與分配。收發(fā)組件模塊常常采用薄膜電路或 LTCC 工藝 ，功分網(wǎng)絡(luò)采用波導(dǎo)或者微帶等形式 。通常，相控陣天線中，收發(fā)組件與和差網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)設(shè)計(jì)為獨(dú)立模塊，模塊間的連接通過(guò)接插件對(duì)連形式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。這種連接方式不僅增加了電路的復(fù)雜性和系統(tǒng)損耗，且組裝工序繁多，上下互聯(lián)耗費(fèi)大量的接插件和輔材，同時(shí)縱向尺寸較大，不利于系統(tǒng)小型化、輕量化和一體化設(shè)計(jì)。隨著相控陣天線在毫米波頻段的發(fā)展，小型化和緊湊型是相控陣天線的重要需求，急需一種集成技術(shù)打破收發(fā)模塊與和差網(wǎng)絡(luò)之間的壁壘，簡(jiǎn)化互聯(lián)接口形式，降低制作成本，并從加工制造和工藝實(shí)現(xiàn)上找到切實(shí)可行的方法。