[發(fā)明專利]一種毫米波片上微陣列天線

在審

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• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN113506975A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董吉;王友華;朱璨;付東兵
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶吉芯科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/22
• 分類號(hào): H01Q1/22;H01Q15/02;H01Q19/06;H01Q21/06;H01Q1/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李鐵

本發(fā)明公開了一種毫米波片上微陣列天線，包括：一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元，每個(gè)所述微天線陣列單元包括多個(gè)天線陣元，所述天線陣元形成于芯片上；透鏡單元，對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元發(fā)射的是磁波進(jìn)行會(huì)聚。本發(fā)明的毫米波片上微陣列天線通過與芯片一體化集成，減少了信號(hào)走線長度，從而降低了因走線所引起的損耗；通過空間功率合成，從而消去功率合成網(wǎng)絡(luò)帶來的損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線領(lǐng)域，具體涉及一種毫米波片上微陣列天線。

背景技術(shù)

隨著毫米波技術(shù)的不斷發(fā)展，毫米波系統(tǒng)不斷朝著系統(tǒng)集成方向發(fā)展，這一方面來源于用戶對(duì)系統(tǒng)小型化的需求，另一方面源于技術(shù)需求使然。工作頻率的增加提升了系統(tǒng)性能，但同時(shí)也給設(shè)計(jì)帶來了一定的挑戰(zhàn)。增加工作頻率，晶體管的最大輸出功率降低，為了使系統(tǒng)在長距離范圍內(nèi)也能工作，傳統(tǒng)的做法是采用多路通道，然后通過功率合成網(wǎng)絡(luò)來增加系統(tǒng)的輸出功率，但是在毫米波頻段內(nèi)，功率合成網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來巨大的損耗。與此同時(shí)，信號(hào)經(jīng)封裝基板與PCB相連會(huì)帶來很大的插損，減少高頻信號(hào)走線長度就能減小系統(tǒng)損耗。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種毫米波片上微陣列天線，用于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種毫米波片上微陣列天線，包括：

一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元，每個(gè)所述微天線陣列單元包括多個(gè)天線陣元，所述天線陣元形成于芯片上；

透鏡單元，對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元發(fā)射的是磁波進(jìn)行會(huì)聚。

可選地，所述天線陣元的結(jié)構(gòu)為短偶極子天線結(jié)構(gòu)。

可選地，對(duì)于每個(gè)所述微天線陣列單元，所述多個(gè)天線陣元沿著短偶極子天線的臂的方向間隔且均勻排列。

可選地，所述透鏡單元包括圓柱形透鏡和半球形透鏡，所述圓柱形透鏡的第一底面與所述半球形透鏡的圓形底面相接觸；所述芯片設(shè)置于所述圓柱形透鏡的第二底面上。

可選地，所述圓柱形透鏡的軸與半球形透鏡的球心位于同一直線上。

可選地，所述芯片的襯底的材料為硅。

可選地，所述圓柱形透鏡和半球形透鏡的材料為高電阻的硅。

可選地，所述微陣列天線采用集成電路工藝中的一層或者多次金屬制造。

如上所述，本發(fā)明提供的一種毫米波片上微陣列天線，具有以下有益效果：

本發(fā)明的一種毫米波片上微陣列天線，包括：一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元，每個(gè)所述微天線陣列單元包括多個(gè)天線陣元，所述天線陣元形成于芯片上；透鏡單元，對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)微天線陣列單元發(fā)射的是磁波進(jìn)行會(huì)聚。本發(fā)明中的天線陣元采用短偶極子天線結(jié)構(gòu)，減小了天線的輸入阻抗，從而降低了電路的匹配難度；發(fā)射功率可以通過空間功率合成，去除了因功率合成網(wǎng)絡(luò)帶來的損耗，從而提高芯片的輸出功率；天線與芯片一體化集成，減少了信號(hào)走線長度，從而降低了因走線所引起的損耗；通過透鏡提高天線的增益，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例一種毫米波片上微陣列天線的俯視圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例天線陣元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例一種毫米波片上微陣列天線的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例一種毫米波片上微陣列天線的俯視圖；

圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例毫米波片上微陣列天線二維增益圖。

具體實(shí)施方式