[發明專利]基于LTCC的毫米波封裝天線及陣列天線

在審

• 申請號: 202011581656.9
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112736446A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 高永振;楊波;伍尚坤;高霞;朱繼宏;王彪;張志梅;邱詩彬
• 申請（專利權）人: 京信網絡系統股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/52;H01Q21/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周修文

本發明涉及一種基于LTCC的毫米波封裝天線及陣列天線，第一地層作為輻射單元層的參考地層，為輻射單元層提供參考地平面，以期實現天線單元的輻射特性。第二地層能實現控制信號層與第一射頻線路層相互隔離。第三地層能實現第一射頻線路層與第二射頻線路層相互隔離，也是第一射頻線路層、第二射頻線路層的參考地平面。上述的基于LTCC的毫米波封裝天線能實現LTCC設計的多層電路板的輻射單元層的射頻信號的輸入輸出，能夠適用于工藝成熟的LTCC工藝生產制造，成本低、體積小及重量輕。

技術領域

本發明涉及通信天線技術領域，特別是涉及一種基于LTCC的毫米波封裝天線及陣列天線。

背景技術

隨著5G通信技術的發展，為了克服sub-6G頻譜資源緊缺的問題，毫米波在大帶寬、高速率通信方面有顯著優勢。但在5G毫米波頻段，電磁波信號空間損耗大，傳播路徑短。

傳統的5G毫米波單極化陣列天線，是通過兩幅不同極化的陣列天線，來滿足hybrid-Beamforming(混合波束形成)應用場景MIMO通信的需求，通常采用LTCC(LowTemperature Co-fired Ceramic低溫共燒陶瓷)工藝實現。然而，傳統的5G毫米波單極化陣列天線的疊層結構較為復雜，成本較高，體積較大。

發明內容

基于此，有必要克服現有技術的缺陷，提供一種基于LTCC的毫米波封裝天線及陣列天線，它能夠適用于工藝成熟的LTCC工藝生產制造，能簡化疊層結構，能實現成本低與體積小。

其技術方案如下：一種基于LTCC的毫米波封裝天線，所述基于LTCC的毫米波封裝天線包括多層電路板，所述多層電路板包括：依次疊置設置的輻射單元層、第一地層、控制信號層、第二地層、第一射頻線路層、第三地層及第二射頻線路層；所述輻射單元層、第一地層、控制信號層、第二地層、第一射頻線路層、第三地層及第二射頻線路層的各個相鄰層之間均設有高頻介電材料；波束成形芯片，所述波束成形芯片設有第一射頻信號輸入輸出管腳、第二射頻信號輸入輸出管腳、接地管腳與控制管腳；所述第一射頻信號輸入輸出管腳電性連接到所述第一射頻線路層，所述第一射頻線路層與所述輻射單元層電性連接；所述第二射頻信號輸入輸出管腳電性連接到所述第二射頻線路層；所述接地管腳電性連接到所述第三地層；所述控制信號層設有控制線路，所述控制管腳與所述控制線路電性連接。

上述的基于LTCC的毫米波封裝天線，外界裝置可以通過控制信號層將觸發信號通過控制線路與控制管腳發送給波束成形芯片，實現觸發波束成形芯片，波束成形芯片被觸發后進行相關動作；波束成形芯片工作時，外界裝置通過第二射頻線路層、波束成形芯片的第二射頻信號輸入輸出管腳將天線信號發給波束成形芯片，通過波束成形芯片的第一射頻信號輸入輸出管腳將射頻信號輸入到第一射頻線路層，由第一射頻線路層輸送到輻射單元層，輻射單元層接收到的天線信號也可以通過第一射頻信號輸入輸出管腳進入到波束成形芯片，由波束成形芯片的第二射頻信號輸入輸出管腳輸出給第二射頻線路層，通過第二射頻線路層反饋給外界裝置。此外，第一地層作為輻射單元層的參考地層，為輻射單元層提供參考地平面，以期實現天線單元的輻射特性。第二地層能實現控制信號層與第一射頻線路層相互隔離。第三地層能實現第一射頻線路層與第二射頻線路層相互隔離，也是第一射頻線路層、第二射頻線路層的參考地平面。如此，上述的基于LTCC的毫米波封裝天線能實現LTCC設計的多層電路板的輻射單元層的射頻信號的輸入輸出，能夠適用于工藝成熟的LTCC工藝生產制造，成本低、體積小及重量輕。

在其中一個實施例中，所述多層電路板還包括設于所述第一地層與所述控制信號層之間的電源平面層；所述波束成形芯片還設有電源管腳，所述電源管腳與所述電源平面層的電源面電性連接。

在其中一個實施例中，所述波束成形芯片設于所述第二射頻線路層上。

在其中一個實施例中，所述輻射單元層設有若干個輻射振子片，與所述輻射振子片對應設置的兩個饋電盤；所述第一射頻線路層與所述饋電盤電性連接。