一种基于带状线的同轴馈电微带天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于带状线的同轴馈电微带天线，涉及微波毫米通信技术领域，包括：第一金属层、以及依次位于第一金属层一侧的第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层和寄生贴片天线；其中，第一介质层内包括带状线，带状线沿平行于第一金属层所在平面的方向延伸；第二金属层包括第一开口；第二介质层包括过孔和多个第一通孔；沿垂直于第一金属层所在平面的方向，过孔的正投影位于第一开口内；第三金属层包括第二开口，沿垂直于第一金属层所在平面的方向，辐射贴片天线的正投影位于第二开口内；第二金属层通过第一通孔与第三金属层连接；由于带状线通过过孔连接至辐射贴片天线并进行馈电，因而提高了微带天线的增益和带宽。的增益和带宽。的增益和带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种基于带状线的同轴馈电微带天线


[0001]本专利技术属于微波毫米通信
，具体涉及一种基于带状线的同轴馈电微带天线。

技术介绍

[0002]随着现代加工工艺技术的发展，逐渐形成了以微带天线为代表的新型平面天线，微带天线具有成本低廉、易于量产、小尺寸，低剖面、可应用于双极化、多频带、多波束等多种环境。
[0003]封装天线(Antenna
‑
in
‑
Package，AiP)技术是基于封装材料和工艺、将三维多芯片组件和射频天线集成在一起的技术，目的是实现系统级通信的小型化设计。封装天线技术通过在天线周围集成封装腔体，并在内部装贴多芯片组件，能够实现天线与射频芯片的集成设计，降低了系统的整体尺寸；芯片信号引脚透过介质基板连接到PCB板，缩短了互连线长度，不仅在保证天线和芯片正常工作的前提下减小了系统体积，也能够与射频前端电路共同工作。
[0004]按照相关技术中常规的天线设计方法，工作在W波段的贴片天线尺寸通常在1
‑
2mm的范围内，当这种微小尺寸的天线集成在AiP的应用领域中时，会受到内部大的金属部件或者大面积的印刷电路板等散射体的影响，导致天线的辐射特性被破坏。
[0005]因此，如何保证天线的辐射特性良好或者同外界环境影响隔离是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于带状线的同轴馈电微带天线。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：/>[0007]本专利技术提供一种基于带状线的同轴馈电微带天线，包括：第一金属层；
[0008]位于第一金属层一侧的第一介质层；所述第一介质层内包括带状线，所述带状线沿平行于第一金属层所在平面的方向延伸；
[0009]位于第一介质层远离所述第一金属层一侧的第二金属层，所述第二金属层包括第一开口；
[0010]位于第二金属层远离所述第一金属层的一侧第二介质层，所述第二介质层包括过孔和多个第一通孔；沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述过孔的正投影位于所述第一开口内；
[0011]位于第二介质层远离所述第一金属层一侧的第三金属层和辐射贴片天线；所述第三金属层包括第二开口，沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述辐射贴片天线的正投影位于所述第二开口内；所述带状线通过所述过孔连接至所述辐射贴片天线；所述第二金属层通过第一通孔与所述第三金属层连接；
[0012]位于第三金属层远离所述第一金属层一侧的第三介质层；
[0013]位于第三介质层远离所述第一金属层一侧的寄生贴片天线。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述第一介质层还包括多个第二通孔，第一金属层通过所述第二通孔与第二金属层连接。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，沿垂直于第一金属层所在平面的方向，多个所述第一通孔的正投影包围所述辐射贴片天线的正投影。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述寄生贴片天线包括第三开口和第四开口；
[0017]沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述辐射贴片天线的正投影位于所述第三开口及所述第四开口之间，且所述第三开口和所述第四开口对称分布于所述辐射贴片天线的两侧。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述第一介质层、所述第二介质层和所述第三介质层均包括介电常数为5.9、损耗正切为0.002、单层瓷片厚度为0.096mm的Ferro
‑
A6M低温共烧陶瓷材料。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述辐射贴片天线及所述寄生贴片天线的谐振频率为80GHz。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述辐射贴片天线在第一方向上的宽度为：
[0021][0022]其中，c表示光在真空中的传播速度，f表示所述辐射贴片天线的工作频率，ε
r
是基板材料的相对介电常数，W
m
为计算得到的所述辐射贴片天线在第一方向上的宽度，所述第一方向为第三开口指向第四开口的方向。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，按照如下公式确定所述辐射贴片天线在第二方向上的长度：
[0024][0025]式中，λ
g
表示基板内的导波波长，L
m
为计算得到的所述辐射贴片天线在第二方向上的长度，所述第二方向与所述第一方向垂直，且所述第一方向和所述第二方向均与所述第一金属层所在的平面平行；
[0026][0027]式中，ε
e
表示基板的有效介电常数，h表示基板的厚度。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，按照如下公式确定所述寄生贴片天线的尺寸：
[0029]L
p
＝L
m
[0030]W
p
＝2
×
W
m
[0031]式中，W
p
表示所述寄生贴片天线在所述第一方向上的宽度，L
p
表示所述寄生贴片天线在所述第二方向上的长度。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，所述第三开口在所述第二方向上的长度a＝W
p
/3、在所
述第一方向上的宽度b＝a/10；
[0033]所述第四开口的长度与所述第三开口的长度相等，所述第四开口的宽度与所述第三开口的宽度相等。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0035]本专利技术提供一种基于带状线的同轴馈电微带天线，包括第一金属层、以及依次设置于第一金属层一侧的第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层和寄生贴片天线；其中，第一介质层内设有带状线，带状线沿平行于第一金属层所在平面的方向延伸，第二介质层包括过孔，第二介质层远离第一金属层的一侧还包括辐射贴片天线，带状线通过过孔连接至辐射贴片天线，有利于提高微带天线的增益和带宽。
[0036]此外，第二介质层包括多个第一通孔，第一介质层包括多个第二通孔，通过在不同介质层中引入通孔，不仅可以减弱外界辐射体的影响并进行电磁隔离，还可以使天线工作在四分之五谐振长度，进而使上述同轴馈电微带天线适用AiP技术下的应用场景。
[0037]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0038]图1是本专利技术实施例提供的基于带状线的同轴馈电微带天线的一种剖面图；
[0039]图2是本专利技术实施例提供的基于带状线的同轴馈电微带天线的一种俯视图；
[0040]图3是本专利技术实施例提供的一种仿真结果示意图；
[0041]图4是本专利技术实施例提供的另一种仿真结果示意图。
具体实施方式
[0042]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0043]图1是本专利技术实施例提供的基于带状线的同轴馈电微带天线的一种剖面图。请参见图1，本专利技术实施例提供了一种基于带状线3的同轴馈电微带天线100，包括：第一金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于带状线的同轴馈电微带天线，其特征在于，包括：第一金属层；位于第一金属层一侧的第一介质层；所述第一介质层内包括带状线，所述带状线沿平行于第一金属层所在平面的方向延伸；位于第一介质层远离所述第一金属层一侧的第二金属层，所述第二金属层包括第一开口；位于第二金属层远离所述第一金属层的一侧第二介质层，所述第二介质层包括过孔和多个第一通孔；沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述过孔的正投影位于所述第一开口内；位于第二介质层远离所述第一金属层一侧的第三金属层和辐射贴片天线；所述第三金属层包括第二开口，沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述辐射贴片天线的正投影位于所述第二开口内；所述带状线通过所述过孔连接至所述辐射贴片天线；所述第二金属层通过第一通孔与所述第三金属层连接；位于第三金属层远离所述第一金属层一侧的第三介质层；位于第三介质层远离所述第一金属层一侧的寄生贴片天线。2.根据权利要求1所述的基于带状线的同轴馈电微带天线，其特征在于，所述第一介质层还包括多个第二通孔，第一金属层通过所述第二通孔与第二金属层连接。3.根据权利要求2所述的基于带状线的同轴馈电微带天线，其特征在于，沿垂直于第一金属层所在平面的方向，多个所述第一通孔的正投影包围所述辐射贴片天线的正投影。4.根据权利要求3所述的基于带状线的同轴馈电微带天线，其特征在于，所述寄生贴片天线包括第三开口和第四开口；沿垂直于第一金属层所在平面的方向，所述辐射贴片天线的正投影位于所述第三开口及所述第四开口之间，且所述第三开口和所述第四开口对称分布于所述辐射贴片天线的两侧。5.根据权利要求1所述的基于带状线的同轴馈电微带天线，其特征在于，所述第一介质层、所述第二介质层和所述第三介质层均包括介电常数为5.9、损耗正切为0.002、单层瓷片厚度为0.096mm的Ferro
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A6M低温共烧陶瓷材料。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董刚，朱思曈，吴海东，朱樟明，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：