封装天线和雷达系统技术方案

本申请实施例涉及通信技术领域，公开了一种封装天线和雷达系统，该封装天线包括：内置有芯片的封装结构、PCB板、以及位于封装结构和PCB板之间的第一传输部和第二传输部；封装结构朝向PCB板的一侧设置有重布线层，重布线层包含相互电性隔离的第一电性区和辐射区，芯片与第一电性区电连接；PCB板朝向封装结构的一侧设置有馈电区；第一电性区通过第一传输部与馈电区电连接，馈电区通过第二传输部与辐射区电连接，以形成芯片到辐射区的信号传输和辐射通路；馈电区在封装结构上的投影与辐射区至少部分重叠，实现了只采用一个辐射贴片和一个馈电结构来实现双频段覆盖，大大简化了走线的复杂性，有效降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及通信，特别涉及一种封装天线和雷达系统。

技术介绍

1、随着汽车领域与智能家居领域自动化、智能化的发展，毫米波雷达得到了前所未有的发展。目前民用市场大致有24ghz、60ghz与77ghz三种频段的毫米波雷达。24ghz毫米波雷达是最早被民用且技术发展最为成熟的毫米波雷达类型。作为后起之秀的60ghz毫米波雷达与77ghz毫米波雷达，目前在工业领域与汽车自动驾驶领域得到了广泛的应用。

2、为满足60ghz毫米波雷达与77ghz毫米波雷达的市场应用需求，60ghz与77ghz频段的双频毫米波天线设计需求与日俱增。传统的贴片天线，只有一个谐振频率，且带宽较窄。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种封装天线和雷达系统，实现了只采用一个辐射贴片和一个馈电结构来实现双频段覆盖，大大简化了走线的复杂性，有效降低了成本。

2、为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种封装天线，包括：内置有芯片的封装结构、pcb板、以及位于所述封装结构和所述pcb板之间的第一传输部和第二传输部；所述封装结构朝向所述pcb板的一侧设置有重布线层，所述重布线层包含相互电性隔离的第一电性区和辐射区，所述芯片与所述第一电性区电连接；所述pcb板朝向所述封装结构的一侧设置有馈电区；所述第一电性区通过所述第一传输部与所述馈电区电连接，所述馈电区通过所述第二传输部与所述辐射区电连接，以形成所述芯片到所述辐射区的信号传输和辐射通路；所述馈电区在所述封装结构上的投影与所述辐射区至少部分重叠。

3、本申请的实施例还提供了一种雷达系统，包括：处理器，以及如上述所述的封装天线；其中，所述处理器通过所述封装天线发射及接收射频信号。

4、本申请的实施例提供的封装天线和雷达系统，封装天线包括内置有芯片的封装结构、pcb板、以及位于封装结构和pcb板之间的第一传输部和第二传输部；封装结构朝向pcb板的一侧设置有重布线层，重布线层包含相互电性隔离的第一电性区和辐射区，芯片与第一电性区电连接；pcb板朝向封装结构的一侧设置有馈电区；第一电性区通过第一传输部与馈电区电连接，馈电区通过第二传输部与辐射区电连接，以形成芯片到辐射区的信号传输和辐射通路；馈电区在封装结构上的投影与辐射区至少部分重叠。考虑到业内的双频段天线，要么进行双频点馈电，要么设置多层贴片耦合、多个寄生单元或者多缝隙贴片，需要较厚的、多层的pcb板才能实现，封装结构和pcb板上的走线过于复杂，成本较高且容易产生辐射的干扰，因此本申请的实施例通过第一传输部、第二传输部、辐射区、馈电区的设计，实现单个贴片单元、单个馈电点的双频段覆盖，其具有良好的阻抗匹配特性，减少了pcb板所需的层数，大大简化了走线的复杂性，有效降低了成本。

5、在一些可选的实施例中，所述封装天线还包括：位于所述封装结构和所述pcb板之间的若干个连接部，所述若干个连接部整体环绕于所述辐射区和所述馈电区四周以形成第一屏蔽腔。由若干个连接部形成的第一屏蔽腔首先可以阻止外界干扰对天线的信号传输和辐射产生影响，此外屏蔽腔还可以束缚、集中信号，减少信号传输和辐射过程中的损耗。

6、在一些可选的实施例中，所述若干个连接部中任意相邻的两个连接部之间的距离相等，且所述距离位于d至2d范围内，d为所述连接部的直径。将任意相邻的两个连接部之间的距离设置为一倍的连接部的直径至二倍的连接部的直径之间，可以兼顾屏蔽效果和连接部的设置成本。

7、在一些可选的实施例中，所述第二传输部在所述辐射区的馈电端口偏离所述辐射区的中心位置。第二传输部的偏离设置可以进一步提升阻抗匹配的质量，实现更高质量、更宽带宽的信号传输。

8、在一些可选的实施例中，所述pcb板包括依次层叠设置的第一金属层、介质层、第二金属层，所述馈电区位于第一金属层；所述第一金属层与第二金属层之间连接有若干个金属化通孔，且所述若干个金属化通孔围绕所述馈电区的为周围布置，与所述第二金属层共同形成第二屏蔽腔。由若干个通孔和接地层共同形成的第二屏蔽腔首先可以阻止外界干扰对天线的信号传输和辐射产生影响，此外屏蔽腔还可以束缚、集中信号，减少信号传输和辐射过程中的损耗。

9、在一些可选的实施例中，所述辐射区为矩形的辐射贴片，所述馈电区为l形的馈线，所述馈线在所述封装结构上的投影与所述辐射贴片至少部分重叠。

10、在一些可选的实施例中，所述第一传输部、所述第二传输部和所述连接部均为焊球。

11、在一些可选的实施例中，所述辐射区在所述第二传输部馈入的信号激励下，产生至少覆盖59ghz至64ghz，以及76ghz至81ghz的毫米波信号。

12、在一些可选的实施例中，所述矩形结构的0.5λ1，宽为0.5λ2，λ1为毫米波信号76ghz至81ghz频段的波长，λ2为毫米波信号59ghz至64ghz频段的波长。

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【技术保护点】

1.一种封装天线，其特征在于，包括：内置有芯片的封装结构、PCB板、以及位于所述封装结构和所述PCB板之间的第一传输部和第二传输部；

2.根据权利要求1所述的封装天线，其特征在于，所述封装天线还包括：位于所述封装结构和所述PCB板之间的若干个连接部，所述若干个连接部整体环绕于所述辐射区和所述馈电区四周以形成第一屏蔽腔。

3.根据权利要求2所述的封装天线，其特征在于，所述若干个连接部中任意相邻的两个连接部之间的距离相等，且所述距离位于D至2D范围内，D为所述连接部的直径。

4.根据权利要求1所述的封装天线，其特征在于，所述第二传输部在所述辐射区的馈电端口偏离所述辐射区的中心位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装天线，其特征在于，所述PCB板包括依次层叠设置的第一金属层、介质层、第二金属层，所述馈电区位于第一金属层；

6.根据权利要求5所述的封装天线，其特征在于，所述辐射区为矩形的辐射贴片，所述馈电区为L形的馈线，所述馈线在所述封装结构上的投影与所述辐射贴片至少部分重叠。

7.根据权利要求2或3所述的封装天线，其特征在于，所述第一传输部、所述第二传输部和所述连接部均为焊球。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的封装天线，其特征在于，所述辐射区在所述第二传输部馈入的信号激励下，产生至少覆盖59GHz至64GHz，以及76GHz至81GHz的毫米波信号。

9.根据权利要求8所述的封装天线，其特征在于，所述辐射区为矩形结构，所述辐射区的长为0.5λ1，宽为0.5λ2，λ1为毫米波信号76GHz至81GHz频段的波长，λ2为毫米波信号59GHz至64GHz频段的波长。

10.一种雷达系统，其特征在于，包括：处理器，以及如权利要求1至9中任一项所述的封装天线；

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【技术特征摘要】

1.一种封装天线，其特征在于，包括：内置有芯片的封装结构、pcb板、以及位于所述封装结构和所述pcb板之间的第一传输部和第二传输部；

2.根据权利要求1所述的封装天线，其特征在于，所述封装天线还包括：位于所述封装结构和所述pcb板之间的若干个连接部，所述若干个连接部整体环绕于所述辐射区和所述馈电区四周以形成第一屏蔽腔。

3.根据权利要求2所述的封装天线，其特征在于，所述若干个连接部中任意相邻的两个连接部之间的距离相等，且所述距离位于d至2d范围内，d为所述连接部的直径。

4.根据权利要求1所述的封装天线，其特征在于，所述第二传输部在所述辐射区的馈电端口偏离所述辐射区的中心位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装天线，其特征在于，所述pcb板包括依次层叠设置的第一金属层、介质层、第二金属层，所述馈电区位于第一金属层；

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪娟，王典，陈哲凡，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：