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高级通信阵列制造技术

技术编号:34504845 阅读:26 留言:0更新日期:2022-08-13 20:46
一种通信阵列,包括:配置为阵列元件的支撑结构,以及由所述支撑结构支撑的多个阵列元件。每个阵列元件由高级制造技术(AMT)工艺制造。所述支撑结构可以由印刷电路板(PCB)或类似的电介质材料制成。每个阵列元件可以包括使用AMT工艺制造的辐射器和/或波束成形器。所述通信阵列还可以包括铜垂直连线(CVL)和/或电磁边界。磁边界。磁边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高级通信阵列
[0001]政府权利
[0002]不适用。


技术介绍

[0003]通信阵列设计目前采用标准PCB工艺,该工艺依赖于多个工艺步骤、昂贵的材料和慢循环周转时间。传统的PCB制造工艺步骤可以包括层压、电镀、掩模、蚀刻和其他复杂的工艺步骤,并且可能需要多个步骤、昂贵和/或危险的材料、多次迭代、大量劳动力等,所有这些都导致更高的成本和更慢的周转时间。此外,传统的PCB制造工艺在允许小特征尺寸,诸如传输线(例如,带状线)尺寸、以及导体之间的电介质材料(例如,电介质厚度、通孔间距等)尺寸方面的能力有限,因此限制了这种电路可以支持的最高频率信号的范围。多个工艺步骤是高成本和缓慢周转时间的驱动因素。
[0004]随着组件从一个工艺转移到下一个工艺(层压、导电通孔回填等),劳动力成本就会被添加到整个组件中。添加的劳动力成本增加了周期时间,这导致延长任何故障排除阶段的长构建时间。此外,典型的PCB工艺不允许生产尺寸为30GHz和更大的毫米波(mmW)频率的阵列所需的小特征尺寸。新开发的阵列利用PCB限制在5G通信市场中出现。由这种现有工艺制造的典型通信阵列通常在图1中以10表示。

技术实现思路

[0005]本申请的一个方面涉及一种通信阵列,包括:配置为阵列元件的支撑结构,以及由所述支撑结构支撑的多个阵列元件。每个阵列元件由高级制造技术(AMT)工艺制造。
[0006]通信阵列的实施例还可以包括从印刷电路板(PCB)或类似的电介质材料制造支撑结构。所述多个阵列元件中的每个阵列元件可以包括使用AMT工艺制造的辐射器。所述支撑结构可以包括其上设置有导电材料的表面。在支撑结构的表面中可以铣削出具有方形形状的孔。所述多个阵列元件中的每个阵列元件可以包括使用AMT工艺制造的波束成形器。所述波束成形器可以包括多个接收器和相配的输出信号迹线。所述多个阵列元件可以包括具有64个阵列元件的8X8阵列。每个阵列元件可以是正方形的,并且包括大约1.69英寸的长度和宽度。每个阵列元件可以包括0.210英寸的总长度和宽度,其中,所述阵列元件具有0.90英寸的长度和宽度。处理面板可用于制造通信阵列。所述通信阵列还可以包括铜垂直连线(copper vertical launch,CVL)。所述CVL可以包括将铜线插入形成在所述支撑结构中的孔中。所述通信阵列还可以包括电磁边界。所述电磁边界可以包括机加工穿过所述支撑结构的沟槽并且用导电材料填充所述沟槽。所述导电材料可以包括通过AMT工艺施加的导电油墨。所述通信阵列的重量可以不超过0.7oz(20克)。
附图说明
[0007]下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面,附图不旨在按比例绘制。附图被包括以提供对各个方面和实施例的说明和进一步理解,并且被并入并构成本说明书的一部分,但不旨在作为对本申请的限制的定义。在附图中,各个附图中所示的每个相同或几乎相同的部件可以用相同的数字表示。为清楚起见,并非每个部件都可以在每个图中标记。从以下附图的描述中可以更充分地理解上述特征,其中:
[0008]图1是具有传统通信阵列的设备的立体图;
[0009]图2是本申请实施例的通信阵列的立体图;
[0010]图3是图2所示通信阵列的平面图;
[0011]图4是用于处理通信阵列的处理面板的平面图;
[0012]图5是通信阵列的电路布局的平面图;
[0013]图6是设置在通信阵列中的铜垂直连线(CVL)的立体图;以及
[0014]图7是设置在通信阵列中的法拉第壁的立体图。
具体实施方式
[0015]本文描述的方面和示例提供了在诸如蜂窝电话的各种设备内提供的通信阵列结构。本文所述的通信阵列结构有效地分配信号电流,同时保持特征阻抗并使信号损失最小化。本文所述的通信阵列结构适用于各种电路板制造,包括射频电路实施例,并有利地应用减材和增材制造技术。这种技术可以提供能够在例如28GHz的微波和毫米波范围中发送和容纳射频信号的结构。
[0016]本文描述的概念、系统和技术针对通过使用增材制造技术制造的通信阵列结构。本文所述的制造工艺可以特别适用于制造具有能够支持8至75GHz或更高范围内的电磁信号的物理上小的特征的电路结构,例如,使用合适的减材(例如,机加工、铣削、钻孔、切割、冲压)和更重要的增材(例如,填充、流动、3D打印)制造设备。根据本文描述的系统和方法的电磁电路结构可以是特别适用于28GHz系统的应用,包括毫米波通信、传感、测距等。
[0017]应当理解,本文所讨论的方法和装置的实施例在应用中不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件布置。该方法和装置能够在其他实施例中实现并且能够以各种方式实施或执行。本文提供具体实施方式的示例仅用于说明目的并且不旨在进行限制。此外,本文使用的措辞和术语是出于描述的目的,不应被视为限制。本文使用的“包括”、“包含”、“具有”、“包含”、“涉及”及其变体意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。对“或”的提及可以被解释为包含性的,因此使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多个和所有描述的术语中的任何一个。任何对前和后、左和右、顶和底、上和下、端部、侧面、竖直和水平等的提及旨在方便描述,而不是将本系统和方法或其部件限制于任何一个位置或空间方向。
[0018]除非上下文明确说明和/或具体指示,本文所使用的术语“射频”不旨在限于特定频率、频率范围、频带、频谱等。类似地,术语“射频信号”和“电磁信号”可互换使用,并且可以指代用于任何特定实施方式的信息承载信号传播的各种合适频率的信号。这种射频信号通常在低端到千赫(kHz)范围内的频率,并在高端到高达数百吉赫(GHz)的频率,并且明确包括微波或毫米波范围中的信号。一般而言,根据本文所述的那些系统和方法可适用于处
理频率低于光学领域中常规处理的频率(例如低于例如红外信号的频率)的非电离辐射。
[0019]射频电路的各种实施例可以设计为具有选定的尺寸和/或标称地制造以在各种频率下操作。合适尺寸的选择可以从一般的电磁原理中得出,在此不再赘述。
[0020]本文所述的方法和装置可以支持比常规工艺能够支持的更小的布置和尺寸。传统的电路板可能被限制在低于大约30GHz的频率。本文所述的方法和装置可以允许或适应更小尺寸的电磁电路的制造,其适用于旨在以更低的成本使用更安全和较不复杂的制造的以更高频率操作的射频电路。
[0021]根据本文所述的那些的电磁电路和制造方法包括各种增材和减材制造技术,以生产(与传统电路和方法相比)能够处理更高频率,具有更小的轮廓,并且成本、周期时间和设计风险更低的电磁电路和部件。技术的示例包括从基板表面机加工(例如,铣削)导电材料以形成发射波相控阵,其尺寸可以比传统PCB工艺所允许的小得多;机加工一个或多个基板以形成沟槽;使用3D打印技术将打印的导电油墨沉积到沟槽中以形成(与其间具有最小间距的一系列接地通孔相对的)连续的电势垒(例如,法拉第壁);通过机加工(例如铣削、钻孔或冲孔)穿过基板的一部分并在其中放本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通信阵列,包括:配置为阵列元件的支撑结构;以及由所述支撑结构支撑的多个阵列元件,每个阵列元件由高级制造技术(AMT)工艺制造。2.根据权利要求1所述的通信阵列,其中,所述支撑结构由印刷电路板(PCB)或类似的电介质材料制成。3.根据权利要求1所述的通信阵列,其中,所述多个阵列元件中的每个阵列元件包括使用AMT工艺制造的辐射器。4.根据权利要求3所述的通信阵列,其中,所述支撑结构包括其上设置有导电材料的表面。5.根据权利要求4所述的通信阵列,其中,在所述支撑结构的表面中铣削出具有方形形状的孔。6.根据权利要求1所述的通信阵列,其中,所述多个阵列元件中的每个阵列元件包括使用AMT工艺制造的波束成形器。7.根据权利要求6所述的通信阵列,其中,所述波束成形器包括多个接收器和相配的输出信号迹线。8.根据权利要求1所述的通信阵列,其中,所述多个阵列元件包括具有64个阵列元件的8
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8阵列。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:T
申请(专利权)人:雷神公司
类型:发明
国别省市:

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