一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线制造技术

技术编号:23152069 阅读:37 留言:0更新日期:2020-01-18 14:35
本发明专利技术公开了一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,包含若干个双频双极化天线单元,每个双频双极化天线单元采用层叠结构,由低频段辐射单元、高频段辐射单元、两个频段馈电结构以及金属接地板组成。低频段辐射单元开方形孔,置入高频段辐射单元以实现共口径。采用高阻硅作为介质基板,极大减小阵元尺寸,满足小型化需求。通过挖空一层硅基引入空气层的方式来展宽天线带宽。本发明专利技术共口径双频双极化宽带阵列天线能够同时工作在频率比约为2的两个频段,两个频段的特征都是双极化,天线阵布局合理,具有结构简单、尺寸小、极化性能好、天线隔离度高等优点。

A small silicon-based dual frequency and dual polarization broadband array antenna with common aperture

【技术实现步骤摘要】
一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线
本专利技术涉及天线
,具体涉及一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,能够作为射频收发前端天线,可以应用于移动通信、相控阵雷达等无线系统。
技术介绍
随着移动通信、卫星通信以及雷达等无线通信技术的快速发展,无线通信系统向低成本、平面化、小型化、多功能化发展。为了适应通信系统的发展,现阶段天线设计应当能集多种功能于一体。双极化工作天线能有效解决路径衰落问题,减小天线数量,降低天线成本,实现极化分集、极化捷变特性;为了实现多系统共用和收发共用,天线的设计还必须满足多频率工作要求。基于上述需求,双频双极化天线因其体积小、成本低、重量轻、频带利用率高、通信容量大等特点获得了广泛的关注与研究。硅基MEMS三维异构技术通过高精度、高一致性、高密度三维互联,实现芯片和封装的一体化集成设计,可以大大减小系统体积、重量。在硅基异构高精度三维集成研究领域国内还处于起步阶段。通过初期探索,我国在GaAsMMIC芯片与硅基异构集成、硅基集成无源器件(IPD)与TSV集成、多层金属重布线、硅转接板三维堆叠和三维圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,其特征在于,包含若干个双频双极化天线单元,所述双频双极化天线单元包含双极化的高频段天线单元和双极化的低频段天线单元,所述高频段天线单元嵌套于对应的所述低频段天线单元内实现共口径;/n所述高频段天线单元和所述低频段天线单元通过硅基高密度三维集成方法形成四层硅基堆叠结构,由上至下依次为第一硅基层、第二硅基层、第三硅基层和第四硅基层;/n所述第一硅基层的上表面设有低频段上层金属层,所述第一硅基层的下表面为高频段上层金属层;所述第二硅基层上开设有挖槽;所述第三硅基层的上表面设有低频段下层金属层、高频段下层金属层以及低频段馈线;所述第四硅基层的上表面设置蚀刻...

【技术特征摘要】
1.一种硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,其特征在于,包含若干个双频双极化天线单元,所述双频双极化天线单元包含双极化的高频段天线单元和双极化的低频段天线单元,所述高频段天线单元嵌套于对应的所述低频段天线单元内实现共口径;
所述高频段天线单元和所述低频段天线单元通过硅基高密度三维集成方法形成四层硅基堆叠结构,由上至下依次为第一硅基层、第二硅基层、第三硅基层和第四硅基层;
所述第一硅基层的上表面设有低频段上层金属层,所述第一硅基层的下表面为高频段上层金属层;所述第二硅基层上开设有挖槽;所述第三硅基层的上表面设有低频段下层金属层、高频段下层金属层以及低频段馈线;所述第四硅基层的上表面设置蚀刻有正交耦合缝隙的金属接地板,所述第四硅基层的下表面设有高频段馈线。


2.如权利要求1所述的硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,其特征在于,
每层硅基层是由高阻硅作为单层介质基板;
四层硅基层通过微凸点键合实现三维堆叠,所述四层硅基层的边缘重合;
所述第二硅基层的中间开设所述挖槽,所述第二硅基层的四周留有一定宽度的边缘。


3.如权利要求1所述的硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,其特征在于,
所述高频段天线单元为Ka频段天线单元,所述低频段天线单元为Ku频段天线单元;
所述低频段上层金属层为Ku频段上层金属贴片,所述高频段上层金属层为Ka频段上层金属贴片,所述低频段下层金属层为Ku频段下层金属贴片,所述高频段下层金属层为Ka频段下层金属贴片,所述低频段馈线为Ku频段馈线,所述高频段馈线为Ka频段馈线。


4.如权利要求1或3所述的硅基小型共口径双频双极化宽带阵列天线,其特征在于,
所述高频段上层金属层、所述高频段下层金属层、所述低频段上层金属层和所述低频段下层金属层均采用方形金属贴片;
所述高频段上层金属层小于所述高频段下层金属层,所述低频段上层金属层小于所述低频段下层金属层。...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁勇郭培培张乐琦苏坪潘超群杨晓明徐晟
申请(专利权)人:上海无线电设备研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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