[發明專利]可重構貼片天線和相控陣列

有效

• 申請號: 201811317863.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109755732B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 阿里·通巴克;馬塞洛·喬治·弗蘭科;愛德華·T·斯皮爾斯
• 申請（專利權）人: QORVO美國公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/28;H01Q5/321;H01Q21/06
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 鄒丹

本公開涉及一種可重構貼片天線和相控陣列，所述可重構貼片天線包括：基板；接地平面，所述接地平面形成于所述基板的底表面上或所述基板內；主要貼片；延伸貼片；以及開關部件。所述主要貼片和所述延伸貼片形成于所述基板的頂表面上并且彼此平行地放置。在此處，間隙形成于所述主要貼片與第一延伸貼片之間。所述開關部件越過所述間隙形成，電耦合到所述主要貼片和所述延伸貼片兩者，并且被配置成將所述主要貼片連接到所述延伸貼片或將所述主要貼片與所述延伸貼片斷開。

相關申請

本申請要求于2017年11月8日提交的臨時專利申請序列號62/583,195的權益，所述申請的公開內容特此以引用的方式整體并入本文。

本申請涉及：于__________提交的且名稱為RADIOFREQUENCY SWITCH SYSTEM的美國專利申請序列號__________，其要求于2017年11月7日提交的臨時專利申請號62/582,704的權益；于__________提交的且名稱為RADIOFREQUENCY SWITCH BRANCH CIRCUITRY的美國專利申請序列號__________，其要求于2017年11月7日提交的臨時專利申請序列號62/582,714的權益；以及于__________提交的且名稱為RADIOFREQUENCY SWITCH CIRCUITRY的美國專利申請序列號__________，其要求于2017年11月7日提交的臨時專利申請序列號62/582,704的權益，所述專利申請的公開內容特此以引用的方式整體并入本文。

技術領域

本公開涉及一種貼片天線和一種由多個貼片天線形成的相控陣列，并且更特別地涉及一種可重構貼片天線和一種由多個可重構貼片天線形成的可重構相控陣列。

背景技術

由于已接近達成當前蜂窩無線網絡的容量，因此引入了新的頻帶并且正在開發相應的無線標準。5G是所述無線標準之一，其中大多數新引入的頻譜都處于毫米波內，諸如處于28、38或66GHz。由于在毫米波處存在陡峭的衰減特性，因此毫米波5G通信系統將最可能為視距(LOS)通信系統，其將使用相控陣列并且將電波引向基站/用戶設備。因此，可以使功率朝向接收器/發射器局部化，并且功率-噪聲系數需求在個別裝置上會得到緩解。

相控陣列本質上是一組天線，所述天線具有相同的諧振頻率并且通過將波束引導到所希望的方向的鄰近元件的相位差來激發。近年來，貼片天線因其低成本、簡易的制作過程(可以結合其他電路一起利用常規的印刷電路板技術)和合理的性能而越來越多地用于形成相控陣列。

圖1A示出了常規貼片天線構造和探針饋電式饋電方案。貼片天線10包括貼片12、基板14、接地平面16、饋電探針18以及饋電線20。貼片12形成于基板14的頂表面上，而接地平面16形成于基板14的底表面上。饋電線20處于基板14的(與接地平面16隔開的)底表面處，并且經由饋電探針18耦合到貼片12。由饋電探針18接觸并對其提供射頻(RF)信號的貼片12的內部點是饋電點F，所述饋電點決定了貼片天線10的輸入阻抗。

圖1B示出了具有電流分布的貼片12的頂視圖。貼片12具有寬度W和正交于寬度W的長度L。饋電點F沿著貼片12的寬度W是居中的并且沿著貼片12的長度L是偏離中心的。貼片12上的電流主要沿著一個維度流動，饋電點F沿著所述維度是偏離中心的。在此處，貼片12上的電流沿著貼片12的長度L流動。對于給定大小的貼片12，公式1表示貼片天線10會諧振和輻射的頻率。

其中c是光速，L是貼片12的長度，ε₀和μ₀分別是自由空間介電常數和磁導率，并且ε_r是有效相對介電常數。