毫米波封装天线及阵列天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种毫米波封装天线及阵列天线，第一射频信号输入输出管脚将第一极化方向射频信号输入到合路端，由各个分支端分别输送给多个第一极化馈电盘，第二射频信号输入输出管脚将第二极化方向射频信号输入到合路端，同样由各个分支端分别输送给多个第二极化馈电盘。第三射频信号输入输出管脚将第一极化方向射频信号例如输出到第二射频线路层，第二波束成形芯片将第二极化方向射频信号输出到第二射频线路层。由于将第一一分N功分馈电线与第二一分N功分馈电线设置于第一射频线路层，并非是设置于两个不同的层，在射频信号层开设的连接到接地管脚的金属化地孔为一阶盲孔及两阶盲孔，使得产品体积小型化，减小重量。

【技术实现步骤摘要】
毫米波封装天线及阵列天线
本技术涉及通信天线
，特别是涉及一种毫米波封装天线及阵列天线。
技术介绍
随着5G通信技术的发展，为了克服sub-6G频谱资源紧缺的问题，毫米波在大带宽、高速率通信方面有显著优势。但在5G毫米波频段，电磁波信号空间损耗大，传播路径短。双极化阵列天线，可以同时接收或发射两个极化方式相互垂直的信号，而且互不干扰，可减少天线数量，节省天线占用空间。同时，提供极化分集以对抗多径衰落和增加信道容量。目前市场上毫米波双极化阵列天线比较少见，适合于5G毫米波通信的双极化阵列天线大都处于预研阶段。常见的是毫米波单极化阵列天线，通过两幅不同极化的阵列天线，来满足hybrid-Beamforming(混合波束形成)应用场景MIMO通信的需求，但天线数量较多，不利于设备小型化设计，且天线设备重量较重。此外，传统的5G毫米波阵列天线通常采用LTCC(LowTemperatureCo-firedCeramic低温共烧陶瓷)工艺实现，由于LTCC工艺成熟度偏低，同时成本居高不下，对5G毫米波通信的大规模应用具有较大局限性。
技术实现思路
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种毫米波封装天线及阵列天线，它能够适用于工艺成熟的HDI工艺生产制造，能实现成本低、体积小及重量轻。其技术方案如下：一种毫米波封装天线，所述毫米波封装天线包括多层电路板，所述多层电路板包括：辐射单元层，所述辐射单元层设有若干个辐射振子片，与所述辐射振子片对应设置的两个第一极化馈电盘，及两个第二极化馈电盘；负责第一极化方向的第一波束成形芯片，所述第一波束成形芯片设有第一射频信号输入输出管脚、第二射频信号输入输出管脚与接地管脚；负责第二极化方向的第二波束成形芯片，所述第二波束成形芯片设有第三射频信号输入输出管脚、第四射频信号输入输出管脚与接地管脚；依次叠置设置的第一射频线路层、第一地层及第二射频线路层，所述第一射频线路层与所述第一地层之间，所述第一地层与所述第二射频线路层之间均设有高频介质材料；所述第一射频信号输入输出管脚、所述第三射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第一射频线路层，所述第一射频线路层分别与所述第一极化馈电盘、所述第二极化馈电盘电性连接；所述第一地层与所述接地管脚电性连接；所述第二射频信号输入输出管脚、所述第四射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第二射频线路层。上述的毫米波封装天线，工作时，负责第一极化方向的第一波束成形芯片的第一射频信号输入输出管脚将第一极化方向射频信号例如输入到第一射频线路层，由第一射频线路层分别输送给多个第一极化馈电盘，同样地，负责第二极化方向的第二波束成形芯片的第三射频信号输入输出管脚将第二极化方向射频信号例如输入到第一射频线路层，由第一射频线路层分别输送给多个第二极化馈电盘；负责第一极化方向的第一波束成形芯片的第二射频信号输入输出管脚将第一极化方向射频信号例如输出到第二射频线路层，负责第二极化方向的第二波束成形芯片将第二极化方向射频信号例如输出到第二射频线路层，由第二射频线路层传输到外界装置。如此，便能够实现HDI设计的多层电路板的辐射单元层的射频信号的输入输出。在其中一个实施例中，所述第一射频线路层包括第一一分N功分馈电线，与第二一分N功分馈电线，所述第一射频信号输入输出管脚电性连接到所述第一一分N功分馈电线的合路端，所述第一一分N功分馈电线的多个支路端分别与多个所述第一极化馈电盘对应电性连接，所述第三射频信号输入输出管脚电性连接到所述第二一分N功分馈电线的合路端，所述第二一分N功分馈电线的多个支路端分别与多个所述第二极化馈电盘对应电性连接。在其中一个实施例中，所述多层电路板还包括控制信号层，所述控制信号层设有第一控制线路与第二控制线路，所述第一波束成形芯片还设有第一控制管脚，所述第一控制管脚与所述第一控制线路电性连接；所述第二波束成形芯片还设有第二控制管脚，所述第二控制管脚与所述第二控制线路电性连接。在其中一个实施例中，所述多层电路板还包括电源平面层；所述第一波束成形芯片还设有电源管脚，所述第二波束成形芯片还设有电源管脚，所述电源管脚与所述电源平面层的电源面电性连接。在其中一个实施例中，所述多层电路板还包括第二地层、第三地层及第四地层；所述辐射单元层、所述第二地层、所述电源平面层、所述第三地层、所述控制信号层、所述第四地层、所述第一射频线路层、第一地层及第二射频线路层从上至下依次叠层设置；所述第一波束成形芯片与所述第二波束成形芯片设置于所述第二射频线路层上。在其中一个实施例中，所述多层电路板设置有若干个第一垂直互连金属化过孔，与若干个第二垂直互连金属化过孔，若干个所述第一垂直互连金属化过孔与若干个第一极化馈电盘一一对应设置，所述第一垂直互连金属化过孔由所述辐射单元层贯穿到所述第一射频线路层，所述第一垂直互连金属化过孔的一端与所述第一极化馈电盘电性连接，所述第一垂直互连金属化过孔的另一端与所述第一一分N功分馈电线的支路端电性连接；若干个所述第二垂直互连金属化过孔与若干个第二极化馈电盘一一对应设置，所述第二垂直互连金属化过孔由所述辐射单元层贯穿到所述第一射频线路层，所述第二垂直互连金属化过孔的一端与所述第二极化馈电盘电性连接，所述第二垂直互连金属化过孔的另一端与所述第二一分N功分馈电线的支路端电性连接；所述多层电路板还设有若干个第三垂直互连金属化过孔，与若干个第四垂直互连金属化过孔，所述第三垂直互连金属化过孔由所述第一射频线路层贯穿到所述第二射频线路层，所述第三垂直互连金属化过孔的一端与所述第一一分N功分馈电线的合路端，所述第三垂直互连金属化过孔的另一端与所述第一射频信号输入输出管脚电性连接；所述第四垂直互连金属化过孔由所述第一射频线路层贯穿到所述第二射频线路层，所述第四垂直互连金属化过孔的一端与所述第二一分N功分馈电线的合路端，所述第四垂直互连金属化过孔的另一端与所述第三射频信号输入输出管脚电性连接；所述多层电路板还设有第五垂直互连金属化过孔与第六垂直互连金属化过孔；所述第五垂直互连金属化过孔由所述第二地层贯穿到所述第二射频线路层，所述第五垂直互连金属化过孔的一端与所述第一控制线路电性连接，所述第五垂直互连金属化过孔的另一端与所述第一控制管脚电性连接；所述第六垂直互连金属化过孔由所述第二地层贯穿到所述第二射频线路层，所述第六垂直互连金属化过孔的一端与所述第二控制线路电性连接，所述第六垂直互连金属化过孔的另一端与所述第二控制管脚电性连接；所述多层电路板还设有若干个第七垂直互连金属化过孔，所述第七垂直互连金属化过孔由所述第二地层贯穿到所述第二射频线路层，所述电源平面层的电源面通过所述第七垂直互连金属化过孔与所述接地管脚电性连接；所述多层电路板还设有若干个第八垂直互连金属化过孔与若干个第九垂直互连金属化过孔，所述第八垂直互连金属化过孔由所述第二地层贯穿到所述第一射频线路层，所述第九垂直互连金属化过孔由所述第一射频线路层贯穿到所述第二射频线路层，所述第八垂直互连金属化过孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波封装天线，其特征在于，所述毫米波封装天线包括多层电路板，所述多层电路板包括：/n辐射单元层，所述辐射单元层设有若干个辐射振子片，与所述辐射振子片对应设置的两个第一极化馈电盘，及两个第二极化馈电盘；/n负责第一极化方向的第一波束成形芯片，所述第一波束成形芯片设有第一射频信号输入输出管脚、第二射频信号输入输出管脚与接地管脚；/n负责第二极化方向的第二波束成形芯片，所述第二波束成形芯片设有第三射频信号输入输出管脚、第四射频信号输入输出管脚与接地管脚；/n依次叠置设置的第一射频线路层、第一地层及第二射频线路层，所述第一射频线路层与所述第一地层之间，所述第一地层与所述第二射频线路层之间均设有高频介质材料；所述第一射频信号输入输出管脚、所述第三射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第一射频线路层，所述第一射频线路层分别与所述第一极化馈电盘、所述第二极化馈电盘电性连接；/n所述第一地层与所述接地管脚电性连接；所述第二射频信号输入输出管脚、所述第四射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第二射频线路层。/n

【技术特征摘要】
1.一种毫米波封装天线，其特征在于，所述毫米波封装天线包括多层电路板，所述多层电路板包括：
辐射单元层，所述辐射单元层设有若干个辐射振子片，与所述辐射振子片对应设置的两个第一极化馈电盘，及两个第二极化馈电盘；
负责第一极化方向的第一波束成形芯片，所述第一波束成形芯片设有第一射频信号输入输出管脚、第二射频信号输入输出管脚与接地管脚；
负责第二极化方向的第二波束成形芯片，所述第二波束成形芯片设有第三射频信号输入输出管脚、第四射频信号输入输出管脚与接地管脚；
依次叠置设置的第一射频线路层、第一地层及第二射频线路层，所述第一射频线路层与所述第一地层之间，所述第一地层与所述第二射频线路层之间均设有高频介质材料；所述第一射频信号输入输出管脚、所述第三射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第一射频线路层，所述第一射频线路层分别与所述第一极化馈电盘、所述第二极化馈电盘电性连接；
所述第一地层与所述接地管脚电性连接；所述第二射频信号输入输出管脚、所述第四射频信号输入输出管脚均电性连接到所述第二射频线路层。


2.根据权利要求1所述的毫米波封装天线，所述第一射频线路层包括第一一分N功分馈电线，与第二一分N功分馈电线，所述第一射频信号输入输出管脚电性连接到所述第一一分N功分馈电线的合路端，所述第一一分N功分馈电线的多个支路端分别与多个所述第一极化馈电盘对应电性连接，所述第三射频信号输入输出管脚电性连接到所述第二一分N功分馈电线的合路端，所述第二一分N功分馈电线的多个支路端分别与多个所述第二极化馈电盘对应电性连接。


3.根据权利要求2所述的毫米波封装天线，其特征在于，所述多层电路板还包括控制信号层，所述控制信号层设有第一控制线路与第二控制线路，所述第一波束成形芯片还设有第一控制管脚，所述第一控制管脚与所述第一控制线路电性连接；所述第二波束成形芯片还设有第二控制管脚，所述第二控制管脚与所述第二控制线路电性连接。


4.根据权利要求3所述的毫米波封装天线，其特征在于，所述多层电路板还包括电源平面层；所述第一波束成形芯片还设有电源管脚，所述第二波束成形芯片还设有电源管脚，所述电源管脚与所述电源平面层的电源面电性连接。


5.根据权利要求4所述的毫米波封装天线，其特征在于，所述多层电路板还包括第二地层、第三地层及第四地层；所述辐射单元层、所述第二地层、所述电源平面层、所述第三地层、所述控制信号层、所述第四地层、所述第一射频线路层、第一地层及第二射频线路层从上至下依次叠层设置；所述第一波束成形芯片与所述第二波束成形芯片设置于所述第二射频线路层上。


6.根据权利要求5所述的毫米波封装天线，其特征在于，所述多层电路板设置有若干个第一垂直互连金属化过孔，与若干个第二垂直互连金属化过孔，若干个所述第一垂直互连金属化过孔与若干个第一极化馈电盘一一对应设置，所述第一垂直互连金属化过孔由所述辐射单元层贯穿到所述第一射频线路层，所述第一垂直互连金属化过孔的一端与所述第一极化馈电盘电性连接，所述第一垂直互连金属化过孔的另一端与所述第一一分N功分馈电线的支路端电性连接；若干个所述第二垂直互连金属化过孔与若干个第二极化馈电盘一一对应设置，所述第二垂直互连金属化过孔由所述辐射单元层贯穿到所述第一射频线路层，所述第二垂直互连金属化过孔的一端与所述第二极化馈电盘电性连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永振，杨波，伍尚坤，高霞，朱继宏，王彪，张志梅，邱诗彬，
申请(专利权)人：京信网络系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44