【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频系统，尤其涉及一种集成式射频微系统。
技术介绍
1、射频微系统正朝着小型化高集成的方向发展，在有限的空间内，射频微系统集成的芯片和器件越来越多，功能越来越强大，传统的射频系统的射频芯片、功率放大电路和天线是分立开的，但是，目前的射频系统(radio frequency system in package，rf sip)将tr组件和封装天线(antenna in package，aip)等都封装到一个系统内，这样做虽然增加了系统的集成度，但是，会给rf sip和aip带来一些问题，例如，高度的集成会导致rf sip封装腔体内的电磁环境复杂，小型化会导致天线剖面空间有限，增益过低。
2、目前，改善rf sip电磁环境的主要方式有屏蔽和吸波两种方式，屏蔽方式多采用金属外壳接地的方式，金属外壳屏蔽可以很好地屏蔽电磁辐射，但存在的问题是没办法吸收电磁波，rf sip腔体内辐射源产生的电磁波会被束缚在金属外壳内，引起rf sip腔体内电磁环境的污染，甚至会引起腔体谐振自激，因此，该方式不仅需要采用电磁屏蔽的方式，还需要增加吸波的方式。
3、提高aip增益的方法目前常采用附加寄生贴片或者siw(基片集成波导)馈电的方式，寄生贴片虽然可以增加带宽、提高增益，但是会导致aip的横向尺寸增大，降低系统的集成度；siw馈电方式存在阻抗匹配设计难度大，工作带宽窄等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种集成式射频微系统，该系统可以同时
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种集成式射频微系统，该集成式射频微系统包括：
3、腔体；
4、电磁辐射源，设置在所述腔体的内部和/或外部；
5、电磁超材料层，设置在所述腔体的上方；
6、天线，设置在所述电磁超材料层的上方；
7、馈线，设置在所述腔体的上方并与所述天线对应；
8、所述电磁超材料层包括多个设置在所述馈线周围的周期单元结构，所述周期单元结构包括介质层、设置在所述介质层靠近腔体的一面的第一金属化图形以及设置在所述介质层远离腔体的一面的金属地平面；
9、其中，所述馈线与所述第一金属化图形设置在同一水平面，相邻两个所述周期单元结构中的金属地平面互相连接，相邻两个所述周期单元结构中的介质层互相连接，相邻两个所述周期单元结构中的第一金属化图形不接触，所述金属地平面互相连接形成的平面与馈线的相对处设置馈电缝隙。
10、优选地，所述电磁超材料层还包括第二金属化图形，所述第二金属化图形设置在所述介质层中，并垂直于所述第一金属化图形。
11、优选地，所述第一金属化图形的厚度为15-25μm。
12、优选地，所述金属地平面的厚度为15-25μm。
13、优选地，所述介质层的厚度为微米级。
14、优选地，所述电磁辐射源包括芯片、阻容器件和球栅阵列，其中，所述芯片和所述阻容器件设置在所述腔体内，所述球栅阵列设置在所述腔体的下方。
15、优选地，所述球栅阵列通过贯穿所述腔体的金属连接线与所述馈线连接。
16、优选地，所述球栅阵列与所述芯片电连接。
17、优选地，所述腔体内填充有介质材料。
18、优选地，所述腔体与所述电磁超材料层之间设置有介质材料，所述电磁超材料层与所述天线之间设置有介质材料。
19、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
20、1、本专利技术的集成式射频微系统通过电磁超材料层的周期单元结构可以吸收腔体内辐射的电磁波，改善腔体内的电磁环境；同时，电磁超材料层中的周期单元结构可以改变馈线与金属地平面之间x-y方向的阻抗特性，抑制馈线产生的表面波，使更多的能量通过馈电缝隙后与天线耦合，提高天线增益。
21、2、电磁超材料层的厚度仅为微米级，小于传统的毫米甚至厘米级的吸波材料，有利于实现射频系统的小型化和高集成度。
22、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种集成式射频微系统，其特征在于，该集成式射频微系统包括：
2.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述电磁超材料层(2)还包括第二金属化图形(25)，所述第二金属化图形(25)设置在所述介质层(21)中，并垂直于所述第一金属化图形(22)。
3.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述第一金属化图形(22)的厚度为15-25μm。
4.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述金属地平面(23)的厚度为15-25μm。
5.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述介质层(21)的厚度为微米级。
6.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述电磁辐射源包括芯片(5)、阻容器件(6)和球栅阵列(7)，其中，所述芯片(5)和所述阻容器件(6)设置在所述腔体(1)内，所述球栅阵列(7)设置在所述腔体(1)的下方。
7.根据权利要求6所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述球栅阵列(7)通过贯穿所述腔体(1)的金属连接线(8)与所述馈线(4)连接。
8.根据权利要求7所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述球栅阵列(7)与所述芯片(5)电连接。
9.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述腔体(1)内填充有介质材料。
10.根据权利要求1-9所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述腔体(1)与所述电磁超材料层(2)之间设置有介质材料，所述电磁超材料层(2)与所述天线(3)之间设置有介质材料。
...【技术特征摘要】
1.一种集成式射频微系统，其特征在于，该集成式射频微系统包括：
2.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述电磁超材料层(2)还包括第二金属化图形(25)，所述第二金属化图形(25)设置在所述介质层(21)中，并垂直于所述第一金属化图形(22)。
3.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述第一金属化图形(22)的厚度为15-25μm。
4.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述金属地平面(23)的厚度为15-25μm。
5.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述介质层(21)的厚度为微米级。
6.根据权利要求1所述的集成式射频微系统，其特征在于，所述电磁辐射源包括芯片(...
【专利技术属性】
技术研发人员：安慧林，李君，梁天成，杨成林，元健，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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