用于毫米波非接触式通信的天线制造技术

本发明专利技术涉及用于毫米波非接触式通信的天线。使用用于毫米波非接触式通信的天线的方法、系统和装置。装置之一是通信设备，通信设备包括：换能器，被配置为将电信号转换为极高频(EHF)电磁信号，EHF电磁信号基本上从通信设备的第一表面发射，其中，换能器被定位在通信设备的基板上；以及集成电路，耦合到基板，其中，换能器包括阵列中的多个平行谐振天线元件。换能器包括阵列中的多个平行谐振天线元件。换能器包括阵列中的多个平行谐振天线元件。

【技术实现步骤摘要】
用于毫米波非接触式通信的天线

技术介绍

[0001]本说明书涉及电磁通信。
[0002]半导体制造和电路设计技术的进步已使开发和生产具有越来越高 的工作频率的集成电路(IC)成为可能。进而，结合了高频集成电路 的电子产品和系统能够提供比前几代产品更大的功能性。附加功能性 通常已包括以越来越高的速度处理越来越大的数据量。
[0003]一些设备能够使用毫米波非接触式连接进行通信。例如，设备可 以分别包括一个或多个印刷电路板(PCB)，印刷电路板上安装有IC， 并且，可以通过印刷电路板向IC传送使用毫米波天线传送的信号以及 从IC传送使用毫米波天线传送的信号。通常，设备沿特定方向定向以 便于设备之间的通信。

技术实现思路

[0004]本说明书涉及具有用于发送或接收信号的一个或多个IC封装的 通信模块之间的非接触式通信。IC封装包括用于在特定频带内(例如， 在极高频(EHF)范围内)发送或接收信号的结构。本说明书描述了用 于发送或接收这种EHF信号的各种结构的设计和操作，包括天线和波 导设计。特别地，可以通过在特定方向上导向射频(RF)信号来针对 特定设备定向设计这些结构。本说明书还描述了将波束导引结构集成 到IC封装中的过程、以及针对双通道传输和接收方案的配置。
[0005]在附图和以下描述中阐述了本专利技术的一种或者多种实施例的细 节。本专利技术的其他特征、目的、和优点将通过描述和附图、以及权利 要求书变得显而易见。
附图说明
[0006]图1是示出了设备之间的顶射(top
‑/>fire)通信的示例的框图。
[0007]图2是示出了设备之间的端射(end
‑
fire)通信的示例的框图。
[0008]图3A示出了包括微带天线的示例IC封装的俯视图表示。
[0009]图3B示出了包括带通滤波器的微带天线。
[0010]图4A示出了包括蝶形天线(bow tie antenna)的示例IC封装的俯 视图表示。
[0011]图4B示出了基于频率的蝶形天线的模拟反射系数特性的曲线图。
[0012]图4C示出了蝶形天线相对于频率的模拟增益和效率的曲线图。
[0013]图5A示出了包括螺旋天线的示例IC封装的俯视图表示。
[0014]图5B示出了包括螺旋天线的示例IC封装的俯视图表示。
[0015]图5C示出了针对螺旋天线在给定频率下的电流密度的曲线图。
[0016]图6示出了相对于天线旋转的信号强度的曲线图。
[0017]图7A和7B分别示出了包括平坦化喇叭波束引导结构的IC封装 的透视图。
[0018]图8A是图示了设备之间的通信的侧视图。
[0019]图8B是图示了由图8A的IC封装提供的模拟天线辐射强度的曲 线图。
[0020]图9是图示了用于将波束引导结构集成到IC封装中的示例过程中 的步骤的图。
[0021]图10是图示了用于将波束引导结构集成到IC封装中的另一示例 过程中的步骤的图。
[0022]图11示出了包括双频带天线的示例IC封装的俯视图表示。
[0023]图12A示出了使用图11的双频带天线的模拟回波损耗和隔离的曲 线图。
[0024]图12B示出了使用图11的双频带天线的模拟天线效率和增益的曲 线图。
[0025]图13示出了生成侧射(side
‑
fire)辐射的示例槽形天线。
[0026]图14A示出了包括八木宇田天线(Yagi
‑
Uda antenna)的示例IC 封装。
[0027]图14B示出了示例分层PCB的剖视图。
[0028]图15A示出了针对图14A的天线的模拟辐射图样的曲线图。
[0029]图15B示出了针对图14A的天线的模拟回波损耗的曲线图。
[0030]图16示出了示例单探针波导发射器的透视图。
[0031]图17示出了示例平衡探针波导发射器的透视图。
[0032]图18示出了示例波导发射器的透视图。
[0033]图19A是示出了包括两个叠置的波导发射器的示例IC封装的俯视 图的框图。
[0034]图19B是示出了图19A的示例IC封装的侧视图的框图。
[0035]图20是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0036]图21A是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0037]图21B是示出了图21A的示例IC封装的俯视图的框图。
[0038]图22A是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0039]图22B是示出了图22A的示例IC封装的俯视图的框图。
[0040]图23A是示出了示例IC封装的俯视图的框图。
[0041]图23B是示出了图23A的示例IC封装的侧视图的框图。
[0042]图24A是示出了示例IC封装的俯视图的框图。
[0043]图24B是示出了图24A的示例IC封装的侧视图的框图。
[0044]图25A是示出了示例IC封装的俯视图的框图。
[0045]图25B是示出了图25A的示例IC封装的侧视图的框图。
[0046]图25C是示出了具有替代反射器结构的图25A的示例IC封装的 侧视图的框图。
[0047]图25D是示出了具有替代反射器结构的图25A的示例IC封装的 侧视图的框图。
[0048]图26A是示出了示例IC封装的俯视图的框图。
[0049]图26B是示出了图26A的示例IC封装的侧视图的框图。
[0050]图26C是示出了具有替代波导发射器结构的图26A的示例IC封 装的侧视图的框图。
[0051]图27A是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0052]图27B是示出了图27A的示例IC封装的俯视图的框图。
[0053]图28A是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0054]图28B是示出了图28A的示例IC封装的俯视图的框图。
[0055]图29A是示出了示例IC封装的侧视图的框图。
[0056]图29B是示出了图29A的示例IC封装的俯视图的框图。
[0057]图30A示出了使用相邻频率通道的示例两通道方案的图。
[0058]图30B示出了使用非相邻频率通道的示例两通道方案的图。
[0059]图30C示出了使用单个频率通道的示例两通道方案的图。
[0060]图30D示出了示例四通道方案的图。
[0061]图30E示出了另一示例四通道方案的图。
[0062]图31A示出了具有馈源的示例微型整体波导发射器的侧视图的框 图。
[0063]图31B示出了图31A的波导发射器的俯视图的框图。
[0064]图32A示出了具有馈源的示例波导发射器的侧视图的框图。
[0065]图32B示出了图32A的波导发射器的俯视图的框图。
[006本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信设备，包括：印刷电路板，集成电路封装，所述集成电路封装被安装在所述印刷电路板上并且包括：换能器，所述换能器被配置为将电信号转换为极高频(EHF)电磁信号，所述EHF电磁信号基本上从所述集成电路封装的第一表面发射，其中，所述换能器被定位在所述集成电路封装的基板上，以及集成电路，所述集成电路耦合到所述基板并被配置为与所述换能器电气地通信；其中，所述换能器包括阵列中的多个平行谐振天线元件，以及其中，所述印刷电路板包括多个层，并且其中，所述多个层以台阶状图样被切出。2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述多个平行谐振天线元件包括一个从动元件和一个导向器元件。3.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述多个平行谐振天线元件包括多个寄生元件，所述多个寄生元件从所述从动元件接收并辐射EHF电磁信号。4.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述导向器元件的长度比所述从动元件的长度短，并且在所述换能器的预期传输方向侧上被定位在所述基板上。5.根据权利要求2所述的通信设备，还包括用作所述换能器的反射器元件的所述集成电路的接地，其中，所述接地被定位在所述从动元件的与所述导向器元件相对的一侧。6.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述集成电路用作所述换能器的反射器元件，其中，所述集成电路被定位在所述从动元件的与所述导向器元件相对的一侧。7.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述集成电路是发送器集成电路、接收器集成电路或收发器集成电路。8.一种换能器，包括：阵列中的多个平行谐振天线元件，其中，所述天线元件被配置为将电信号转换为极高频(EHF)电磁信号。9.根据权利要求8所述的换能器，其中，所述多个平行谐振天线元件包括一个从动元件和一个导向器元件。10.根据权利要求8所述的换能器，其中，所述多个平行谐振天线元件包括多个寄生元件，所述多个寄生元件从所述从动元件接收并辐射EHF电磁信号。11.根据权利要求9所述的换能器，其中，所述换能器被定位在基板上，并且其中，所述导向器元件的长度比所述从动元件的长度短，并且在所述换能器的预期传输方向侧上被定位在所述基板上。12.一种通信设备，包括：集成电路封装，包括：换能器，所述换能器被配置为将电信号转换为极高频(EHF)电磁信号，所述E...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉里拉杰，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：