[发明专利]一种HTCC三维立体收发组件

说明书

本发明公开了一种HTCC三维立体收发组件，收发组件为一顶部设有凹槽的立方体结构，立方体的四个外侧面上均设有用于完成射频信号接收和发射的射频收发电路；立方体下底面外侧设有用于实现电源转换和脉冲电源控制的电源调制电路；立方体腔体内设有实现四路通道的功分网络的一分四功分器芯片。本发明在立方体的六个面均放置有芯片，能过有效地利用基板面积，减少系统尺寸和重量，将射频收发链路放置在立方体的四个侧面，使主要热源间距增大，有效增加了散热面积，增加了系统散热能力。

技术领域

本发明属于微波技术领域，特别涉及一种HTCC三维立体收发组件。

背景技术

雷达是利用电磁波探测目标的设备，用发射机对目标发射电磁波照射，用接收机接收回波，以此获得目标的距离，速度，方位等信息。现有雷达按照扫描方式分类有：机械扫描雷达和相控阵雷达。早期雷达主要是机械扫描雷达，优点是结构简单和成本较低，缺点是体积大、扫描速度慢、跟踪精度不高和波束单一。相控阵雷达分为无源相控阵雷达和有源相控阵雷达。无源相控阵雷达只有一个发射机和接收机，依靠波控单元控制移相器改变每个阵元相位。而有源相控阵雷达每个阵元都有独立的T/R模块实现收发和幅相控制，相比无源相控阵雷达，其发射功率大、噪声系数低、可靠性高和实现多波束发射和接收。

限制相控阵雷达应用的重要因素之一是收发组件尺寸，收发组件的尺寸随着封装方式的进步在不断缩减。其中SIP(System In Package)封装是目前的主流之一，SIP将多种功能不同的芯片集成在一个封装内，实现电源模块，波束控制模块和收发模块，减小系统尺寸，减小传输损耗，降低能量损耗。SIP的实现方式有砖块式封装和瓦片式封装。

砖块式子阵纵向集成各种芯片形成一个独立的T/R子阵，横向装配相同的T/R模块，元器件方向垂直于天线平面，适用于较高频、小间距阵元，缺点是纵向尺寸较大。

瓦片式子阵采用分层结构，将不同功能芯片集成在多个平行放置的瓦片上，然后垂直互连，大幅减小了纵向高度、重量和成本。缺点是高密度封装引入了散热困难问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在立方体的六个面均放置有芯片，能够有效地利用基板面积，减少系统尺寸和重量，将射频收发链路放置在立方体的四个侧面，使主要热源间距增大，增加了系统散热能力的HTCC三维立体收发组件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种HTCC三维立体收发组件，为一顶部设有凹槽的立方体结构，立方体的四个外侧面上均设有用于完成射频信号接收和发射的射频收发电路；立方体下底面外侧设有用于实现电源转换和脉冲电源控制的电源调制电路；立方体腔体内设有实现四路通道的功分网络的一分四功分器芯片。

进一步地，所述射频收发电路包括幅相多功能芯片和设置在幅相多功能芯片周围的接收支路电源旁路电容、公共端电源旁路电容、发射支路电源旁路电容和栅极电源旁路电容；

幅相多功能芯片的发射输入端/接收输出端和一分四功分器芯片输出端通过微带线-带状线和类同轴连接，其发射输出端/接收输入端分别与位于该侧面对应的立方体上表面的射频接口连接。

所述电源调制电路包括有发射支路脉冲电源调制模块、接收支路脉冲电源调制模块和负电源调制模块；发射支路脉冲电源调制模块包括发射支路电源V1、四路驱动芯片、四路驱动芯片电源旁路电容、PMOS管、小电阻和大电阻；

发射支路电源V1分别与四路驱动芯片和四路驱动芯片电源旁路电容相连，四路驱动芯片包括四个输入端与四个输出端，每个输入端分别与幅相多功能芯片的T信号输出端相连；四路驱动芯片的每个输出端通过小电阻与PMOS管栅极相连、通过大电阻连接PMOS管的源极；PMOS管的源极还与发射支路电源V1连接；PMOS管的漏极连接幅相多功能芯片的VT信号，为幅相多功能芯片内的发射链路提供电源；