天线结构和封装集成天线制造技术

本申请公开了一种天线结构和封装集成天线，天线结构包括第一天线单元；第二天线单元；射频芯片；第一耦合器的第一直通端

【技术实现步骤摘要】
天线结构和封装集成天线


[0001]本申请属于天线
，具体涉及一种天线结构和封装集成天线
。

技术介绍

[0002]封装天线
(Antenna
‑
in
‑
Package)
通过封装工艺将天线与裸片
(Die)
集成在表贴封装，实现系统集成
。
封装天线可以大大减小系统的尺寸，减小芯片与天线间的插入和匹配损耗
。
除了封装集成天线，目前封装工艺中也可以支持集成多种射频无源器件，例如功率合成器
、
射频耦合器
、
电阻
、
电容
、
电感等
。
由于封装内空间有限，相同极化激励的两个天线之间的隔离度通常较差
。
例如，间距半波长的放置两个天线之间的隔离度在
10
～
15dB
左右，这可能会导致严重的收发泄露
、
相位测量误差等问题
。
[0003]为了在封装中提高天线的隔离度，现有技术中采用以下方法实现天线去耦：
[0004]1、
添加额外的寄生辐射单元结构，通过引入额外的辐射传播路径抵消现有的射频串扰，但缺点是较为敏感，可能会严重影响方向图的形状；
[0005]2、
使用人工电磁结构，例如电磁带隙结构
(EBG)
，阻断电磁串扰在介质中的传播，但
EBG
等结构本身占地较大，且可能需要多阶才能有较好的效果，不能在小天线间距的情况下实现天线之间的解耦合；
[0006]3、
使用消除表面波
(RSW)
天线，抑制横向串扰电磁波的产生，但天线单元本身面积较大，且天线波束宽度缩窄，影响测角范围
。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种天线结构和封装集成天线，以解决现有技术中的天线去耦方法存在的上述缺点
。
[0008]为实现上述目的，本申请采用的一个技术方案是：
[0009]提供了一种天线结构，包括：
[0010]第一天线单元，布置在基板上；
[0011]第二天线单元，与所述第一天线单元间隔布置在所述基板上；
[0012]射频芯片，布置在所述基板上；
[0013]第一耦合器，布置在所述第一天线单元和所述射频芯片之间，所述第一耦合器包括互通的第一直通端
a
和第一直通端
b
，以及互通的第一耦合端和第一隔离端，所述第一直通端
a
通过第一馈线与所述第一天线单元连接，所述第一直通端
b
通过第一匹配过渡网络与所述射频芯片连接；
[0014]第二耦合器，布置在所述第二天线单元和所述射频芯片之间，包括互通的第二直通端
a
和第二直通端
b
，以及互通的第二耦合端和第二隔离端，所述第二直通端
a
通过第二馈线与所述第二天线单元连接，所述第二直通端
b
通过第二匹配过渡网络与所述射频芯片连接；
[0015]其中，所述第一耦合端通过第一传输线与所述第二隔离端连接，所述第二耦合端
通过第二传输线与所述第一隔离端连接
。
[0016]在一个或多个实施方式中，所述第一耦合器包括平行间隔设置的第一主线和第一副线，所述第一主线的两端分别设有所述第一直通端
a
和第一直通端
b
，所述第一副线两端分别设有所述第一耦合端和第一隔离端；和
/
或，
[0017]所述第二耦合器包括平行间隔设置的第二主线和第二副线，所述第二主线的两端分别设有所述第二直通端
a
和第二直通端
b
，所述第二副线两端分别设有所述第二耦合端和第二隔离端
。
[0018]在一个或多个实施方式中，所述第一传输线包括平行间隔设置的一对第一延伸线以及连接所述一对第一延伸线端部的第一连接线，所述第一延伸线沿远离所述第二传输线的方向延伸设置，且所述第一连接线和所述一对第一延伸线配合形成
U
型结构；
[0019]和
/
或，所述第二传输线包括平行间隔设置的一对第二延伸线以及连接所述一对第二延伸线端部的第二连接线，所述第二延伸线沿远离所述第一传输线的方向延伸设置，且所述第二连接线和所述一对第二延伸线配合形成
U
型结构
。
[0020]在一个或多个实施方式中，所述第一传输线相对于所述基板的中心轴线对称设置，和
/
或，所述第二传输线相对于所述基板的中心轴线对称设置
。
[0021]在一个或多个实施方式中，所述第一天线单元布置在所述基板的中心轴线一侧，所述第二天线单元布置在所述基板的中心轴线另一侧，所述第一耦合器和所述第二耦合器相对于所述基板的中心轴线对称设置
。
[0022]在一个或多个实施方式中，所述第一天线单元和所述第二天线单元布置在所述基板的同一侧表面上，所述射频芯片布置在所述基板的一侧表面上，所述第一耦合器
、
所述第二耦合器
、
所述第一传输线和所述第二传输线共同布置在所述基板内部或所述基板的一侧表面上
。
[0023]为实现上述目的，本申请采用的另一个技术方案是：
[0024]提供了一种封装集成天线，包括第一基板，所述第一基板上布置有上述任一实施方式所述的天线结构
。
[0025]在一个或多个实施方式中，所述第一馈线包括并联的多根第一分支线，所述多根第一分支线一端短接并与所述第一直通端
a
连接，另一端分别朝不同方向延伸并与所述第一天线单元连接；和
/
或，
[0026]所述第二馈线包括并联的多根第二分支线，所述多根第二分支线一端短接并与所述第二直通端
a
连接，另一端分别朝不同方向延伸并与所述第二天线单元连接
。
[0027]在一个或多个实施方式中，所述第一基板包括相背设置的第一表面和第二表面，所述第一馈线和所述第二馈线布置在所述第一表面，所述封装集成天线还包括布置在所述第二表面的多个第一辐射金属贴片和多个第二辐射金属贴片，所述多个第一辐射金属贴片与所述多根第一分支线一一对应，所述多个第二辐射金属贴片与所述多根第二分支线一一对应，所述第一基板内部布置有连接对应的所述第一分支线和所述第一辐射金属贴片以及连接对应的所述第二分支线和所述第二辐射金属贴片的第一连接金属柱
。
[0028]在一个或多个实施方式中，所述第一天线单元
、
所述第二天线单元
、
所述第一耦合器
、
所述第二耦合器
、
所述第一传输线和所述第二传输线布置在所述第一表面上；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种天线结构，其特征在于，包括：第一天线单元，布置在基板上；第二天线单元，与所述第一天线单元间隔布置在所述基板上；射频芯片，布置在所述基板上；第一耦合器，布置在所述第一天线单元和所述射频芯片之间，所述第一耦合器包括互通的第一直通端
a
和第一直通端
b
，以及互通的第一耦合端和第一隔离端，所述第一直通端
a
通过第一馈线与所述第一天线单元连接，所述第一直通端
b
通过第一匹配过渡网络与所述射频芯片连接；第二耦合器，布置在所述第二天线单元和所述射频芯片之间，包括互通的第二直通端
a
和第二直通端
b
，以及互通的第二耦合端和第二隔离端，所述第二直通端
a
通过第二馈线与所述第二天线单元连接，所述第二直通端
b
通过第二匹配过渡网络与所述射频芯片连接；其中，所述第一耦合端通过第一传输线与所述第二隔离端连接，所述第二耦合端通过第二传输线与所述第一隔离端连接
。2.
根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一耦合器包括平行间隔设置的第一主线和第一副线，所述第一主线的两端分别设有所述第一直通端
a
和第一直通端
b
，所述第一副线两端分别设有所述第一耦合端和第一隔离端；和
/
或，所述第二耦合器包括平行间隔设置的第二主线和第二副线，所述第二主线的两端分别设有所述第二直通端
a
和第二直通端
b
，所述第二副线两端分别设有所述第二耦合端和第二隔离端
。3.
根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一传输线包括平行间隔设置的一对第一延伸线以及连接所述一对第一延伸线端部的第一连接线，所述第一延伸线沿远离所述第二传输线的方向延伸设置，且所述第一连接线和所述一对第一延伸线配合形成
U
型结构；和
/
或，所述第二传输线包括平行间隔设置的一对第二延伸线以及连接所述一对第二延伸线端部的第二连接线，所述第二延伸线沿远离所述第一传输线的方向延伸设置，且所述第二连接线和所述一对第二延伸线配合形成
U
型结构
。4.
根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述第一传输线相对于所述基板的中心轴线对称设置，和
/
或，所述第二传输线相对于所述基板的中心轴线对称设置
。5.
根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线单元布置在所述基板的中心轴线一侧，所述第二天线单元布置在所述基板的中心轴线另一侧，所述第一耦合器和所述第二耦合器相对于所述基板的中心轴线对称设置
。6.
根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元布置在所述基板的同一侧表面上，所述射频芯片布置在所述基板的一侧表面上，所述第一耦合器
、
所述第二耦合器
、

【专利技术属性】
技术研发人员：江博韬，林越，
申请(专利权)人：南京矽典微系统有限公司，
类型：发明
国别省市：