一种Ka波段片式相控阵天线集成化设计

作者：郭胜杰; 杨磊; 王侃; 丁解; 周浩

来源：微波学报, 2022, 38(04): 26-30.

DOI：10.14183/j.cnki.1005-6122.202204005

• Ka波段
• 低温共烧陶瓷集成
• 宽带
• 二维可扩展
• 片式相控阵

介绍了一种256通道的Ka波段宽带片式相控阵天线的高集成设计方案，加工了实物并进行了测试。通过合理布局，借助低温共烧陶瓷(LTCC)工艺及三维堆叠等技术，实现了天线单元、T/R组件、综合层及电源模块等在天线口径内的高密度片式集成，整个有源相控阵天线的高度有效降低至约15 mm。设计上，通过基板挖腔及参数优化，将贴片封装天线的相对工作带宽扩展至17.1%;高密度的三维堆叠技术实现了T/R组件的小型化及轻薄化设计；在综合层内合理设置高密度的导热孔及导热球，将组件热量有效传导至冷板，从仿真来看整个天线阵面的温升仅约30℃。测试结果表明，该片式相控阵可在部分频段实现±30°的波束扫描而不出现栅瓣，法向波束的第一副瓣低于-12.9 dB。所设计的片式相控阵天线具有大带宽、高集成及二维可扩展等特点，有较高的工程应用价值。

• 单位
  中国电子科技集团公司第十四研究所