Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки
Полезная модель относится к области радиолокационной техники и может быть использована при проектировании и изготовлении АФАР. Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки содержит корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую несущую печатную плату с радиоэлектронными элементами, в которой образован, по меньшей мере, один приемо-передающий канал, включающий в себя, по меньшей мере, функциональный узел, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, функциональный узел, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала, и функциональный узел, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала. Каждый функциональный узел выполнен в виде отдельного конструктивного блока, механически и электрически соединенного с несущей печатной платой. Полезная модель позволяет обеспечить возможность замены какого-либо одного из функциональных узлов модуля при выходе его из строя без замены всей несущей платы, что обуславливает экономические и эксплуатационные преимущества модуля, а также возможность изготовления функциональных узлов отдельно от несущей печатной платы на различных технологических участках или различном технологическом оборудовании, что приводит к оптимизации производства модуля.
Полезная модель относится к области радиолокационной техники и может быть использована при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).
Известны приемо-передающие модули активных фазированных антенных решеток, содержащие корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую печатные платы с радиоэлектронными элементами, в которых образованы приемопередающие каналы (см., например, Бутерин А.В. и др. «10 ваттный 4 канальный ППМ АФАР X-диапазона частот для бортовых РЛС», CriMiCo' 2003).
Недостатки известных модулей состоят в сложности их изготовления. Известен приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую несущую печатную плату с радиоэлектронными элементами, в которой образованы приемо-передающие каналы (см. Аржанов С.Н. и др. «Разработка и организация производства приемо-передающих модулей АФАР с использованием собственной электронной компонентной базы СВЧ», в ж. «Фазотрон», 
1-2 (15), 2011).
Известный модуль принят в качестве ближайшего аналога к заявленному модулю. Недостатки известного модуля состоят в том, что его конструктивное выполнение таково, что различные функциональные узлы, предназначенные для приема и передачи сигнала, входят в состав несущей печатной платы, что, в свою очередь, приводит к необходимости замены всей несущей печатной платы при выходе из строя хотя бы одного из функциональных узлов.
Задачей заявленной полезной модели является создание приемо-передающего модуля АФАР, обладающего улучшенными конструктивными и технологическими характеристиками.
В результате достигается технический результат, заключающийся:
1) в обеспечении возможности замены какого-либо одного из функциональных узлов модуля при выходе его из строя без замены всей несущей платы, что обуславливает экономические и эксплуатационные преимущества модуля;
2) в обеспечении возможности изготовления функциональных узлов отдельно от несущей печатной платы на различных технологических участках или различном технологическом оборудовании, что приводит к оптимизации производства модуля.
Указанный технический результат достигается посредством создания приемопередающего модуля активной фазированной антенной решетки, содержащего корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую несущую печатную плату с радиоэлектронными элементами, в которой образован, по меньшей мере, один приемопередающий канал, включающий в себя, по меньшей мере, функциональный узел, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, функциональный узел, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала, и функциональный узел, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала, при этом каждый функциональный узел выполнен в виде отдельного конструктивного блока, механически и электрически соединенного с несущей печатной платой.
Согласно частному варианту выполнения, каждый отдельный конструктивный блок содержит отдельную печатную плату с радиоэлектронными элементами.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, в несущей печатной плате выполнены прорези, предназначенные для соединения каждой отдельной печатной платы с несущей печатной платой.
Согласно более предпочтительному варианту выполнения, каждая отдельная печатная плата снабжена основанием, установленным в прорези несущей печатной платы.
Согласно еще более предпочтительному варианту выполнения, каждая отдельная печатная плата выполнена с кромками, выступающими за кромки основания с образованием выступающих частей, при этом основание каждой отдельной печатной платы установлено в прорези несущей печатной платы с прилеганием выступающих частей к поверхности несущей печатной платы.
Согласно еще более предпочтительному варианту выполнения, каждая отдельная печатная плата механически соединена с корпусом.
Согласно еще более предпочтительному варианту выполнения, в качестве механического соединения использовано резьбовое соединение.
Согласно другому еще более предпочтительному варианту выполнения, с внутренней стороны корпуса выполнены выступы, на каждом из которых установлено основание каждой отдельной печатной платы.
Согласно еще одному частному варианту выполнения, по поверхности каждой отдельной печатной платы проходит отрезок высокочастотной линии, электрически соединенный с отрезками высокочастотной линии, проходящими по поверхности несущей печатной платы.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, в качестве электрического соединения использовано паяное соединение.
На фиг.1 показан общий вид заявленного модуля.
На фиг.2а и 2b показано схематичное изображение радиоэлектронной ячейки.
На фиг.3 показано увеличенное схематичное изображение приемо-передающего канала радиоэлектронной ячейки (вид А).
На фиг.4а показан частный вариант выполнения отдельного конструктивного блока модуля (вид сверху).
На фиг.4b показан частный вариант выполнения отдельного конструктивного блока модуля (вид сбоку).
На фиг.5 показан частный вариант механического соединения отдельного конструктивного блока модуля с несущей печатной платой (вид сбоку в разрезе).
На фиг.6 показано увеличенное схематичное изображение частного варианта электрического соединения отдельного конструктивного блока модуля с несущей печатной платой.
Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки, показанный на фиг.1, 2а и 2b, содержит корпус 1 и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку 2, содержащую несущую печатную плату 3 с радиоэлектронными элементами 4а, в которой образовано восемь приемо-передающих каналов 5a-5h.
Каждый из каналов 5a-5h, как показано на фиг.3, включает в себя три функциональных узла, предназначенных для приема и передачи сигнала, каждый из которых выполнен в виде отдельного конструктивного блока 6a-6c, механически и электрически соединенного с несущей печатной платой 3.
Конкретно, каждый из каналов 5a-5h включает в себя блок 6a, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, блок 6b, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала, и блок 6c, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала.
В частном варианте выполнения, показанном на фиг.4а и фиг.4b, каждый отдельный конструктивный блок 6a-6c содержит отдельную печатную плату 7 с радиоэлектронными элементами 4b.
В частном варианте выполнения, показанном на фиг.5, в несущей печатной плате 3 выполнены прорези 8 (см. также фиг.2), предназначенные для соединения отдельных печатных плат 7 конструктивных блоков 6a-6c с несущей печатной платой 3.
Каждая отдельная печатная плата 7 снабжена основанием 9, установленным в прорези 8 несущей печатной платы 3, и выполнена с кромками, выступающими за кромки основания 9 с образованием выступающих частей 10.
Основание 9 каждой отдельной печатной платы 7 установлено в прорези 8 несущей печатной платы 3 с прилеганием выступающих частей 10 к поверхности несущей печатной платы 3.
Каждая отдельная печатная плата 7 механически соединена с корпусом 1. В качестве механического соединения использовано резьбовое соединение, например, соединение посредством винтов 11.
С внутренней стороны корпуса 1 выполнены выступы 12, на которых установлены основания 9 отдельных печатных плат 7.
В частном варианте выполнения, показанном на фиг.6, по поверхности каждой отдельной печатной платы 7 проходит отрезок 13 высокочастотной линии, электрически соединенный с отрезками 14 высокочастотной линии, проходящими по поверхности несущей печатной платы 3.
В качестве электрического соединения может быть использовано, например, паяное соединение 15.
Заявленный модуль используют следующим образом.
В режиме передачи в каждом приемо-передающем канале 4a-4h сигнал поступает в блок 6а, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, в частности, изменение фазового состояния канала и коэффициента усиления.
Далее сигнал поступает в блок 6b, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала до требуемого уровня и передается в антенну (условно не показана).
В режиме приема в каждом приемо-передающем канале 4a-4h сигнал поступает в блок 6c, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала, в частности, изменение фазового состояния канала и коэффициента усиления.
Далее сигнал усиливается до требуемого уровня и передается на обработку.
Каждый из блоков 6a-6c включает в себя радиоэлектронные средства, позволяющие обеспечить указанные операции, общеизвестные из уровня техники и не раскрываемые конкретно в настоящей полезной модели.
1. Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки, содержащий корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую несущую печатную плату с радиоэлектронными элементами, в которой образован, по меньшей мере, один приемопередающий канал, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один приемопередающий канал включает в себя, по меньшей мере, функциональный узел, обеспечивающий предварительное усиление передаваемого сигнала и управление параметрами передаваемого сигнала, функциональный узел, обеспечивающий выходное усиление передаваемого сигнала, и функциональный узел, обеспечивающий усиление принимаемого сигнала и управление параметрами принимаемого сигнала, при этом каждый функциональный узел выполнен в виде отдельного конструктивного блока, механически и электрически соединенного с несущей печатной платой.
2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что каждый отдельный конструктивный блок содержит отдельную печатную плату с радиоэлектронными элементами.
3. Модуль по п.2, отличающийся тем, что в несущей печатной плате выполнены прорези, предназначенные для соединения каждой отдельной печатной платы с несущей печатной платой.
4. Модуль по п.3, отличающийся тем, что каждая отдельная печатная плата снабжена основанием, установленным в прорези несущей печатной платы.
5. Модуль по п.4, отличающийся тем, что каждая отдельная печатная плата выполнена с кромками, выступающими за кромки основания с образованием выступающих частей, при этом основание каждой отдельной печатной платы установлено в прорези несущей печатной платы с прилеганием выступающих частей к поверхности несущей печатной платы.
6. Модуль по п.5, отличающийся тем, что каждая отдельная печатная плата механически соединена с корпусом.
7. Модуль по п.6, отличающийся тем, что в качестве механического соединения использовано резьбовое соединение.
8. Модуль по п.6, отличающийся тем, что с внутренней стороны корпуса выполнены выступы, на каждом из которых установлено основание каждой отдельной печатной платы.
9. Модуль по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что по поверхности каждой отдельной печатной платы проходит отрезок высокочастотной линии, электрически соединенный с отрезками высокочастотной линии, проходящими по поверхности несущей печатной платы.
10. Модуль по п.9, отличающийся тем, что в качестве электрического соединения использовано паяное соединение.
