專利名稱：幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種喇DA天線，尤其是ー種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線。
背景技術(shù)：
采用微組裝技術(shù)，可以把ー個(gè)射頻系統(tǒng)放到一個(gè)封裝內(nèi)，為此也需要把天線集成在封裝的表面。在封裝表面集成貼片天線是ー種很自然的方式，但貼片天線的輻射主向是表面的法向，而我們有時(shí)需要的輻射主向是沿著表面方向。如果在封裝表面集成喇叭天線就可以實(shí)現(xiàn)沿表面方向的輻射。但是，通常喇叭天線是非平面的，與平面電路エ藝的不兼容、具有的較大的幾何尺寸，從而限制了其在封裝結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。近年來(lái)，基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的基片集成波導(dǎo)喇叭天線具有尺寸小、重量輕、易于平面集成的特點(diǎn)，但傳統(tǒng)的 基片集成波導(dǎo)喇叭天線的增益相對(duì)比較低，其中ー個(gè)原因在于口徑面上電磁場(chǎng)的幅度很不均勻，中間大兩邊小，影響天線的輻射性能。目前已有采用介質(zhì)加載、介質(zhì)棱鏡等方法，矯正喇叭口徑面相位的不同步，但是這些方法都不能改善口徑面上電磁場(chǎng)幅度分布的均勻性，而且這些相位校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)增加了天線的整體結(jié)構(gòu)尺寸，不適合集成到封裝表面。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提出一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，該喇叭天線可以改善天線ロ徑面上電磁波幅度分布的均勻性，提高三維封裝表面的天線的ロ徑效率和増益。技術(shù)方案本發(fā)明的幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線包括設(shè)置在介質(zhì)基板上的金屬化垂直過(guò)孔饋線、基片集成波導(dǎo)喇叭天線和內(nèi)嵌金屬化過(guò)孔，介質(zhì)基板在三維封裝的最上面；所述金屬化垂直過(guò)孔饋線與三維封裝的內(nèi)部電路相連；基片集成波導(dǎo)喇叭天線由位于介質(zhì)基板一面的底面金屬平面、位于介質(zhì)基板另一面的頂面金屬平面和穿過(guò)介質(zhì)基板連接底面金屬平面頂面金屬平面的金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁組成；基片集成波導(dǎo)喇叭天線中內(nèi)嵌的金屬化過(guò)孔連接底面金屬平面和頂面金屬平面，并構(gòu)成中間金屬化過(guò)孔陣列、左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列；在喇叭天線中有第一介質(zhì)填充波導(dǎo)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)。金屬化垂直過(guò)孔饋線的一端穿過(guò)介質(zhì)基板底面金屬平面上的圓孔與三維封裝的內(nèi)部電路相連，其另一端頂端有個(gè)圓形焊盤，金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤10在介質(zhì)基板的頂面金屬平面的圓孔中心，因此金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤與介質(zhì)基板的頂面金屬平面沒(méi)有直接的電接觸?；刹▽?dǎo)喇叭天線由窄截面波導(dǎo)、喇叭形波導(dǎo)和寬截面波導(dǎo)串接構(gòu)成；窄截面波導(dǎo)的一端是短路面，窄截面波導(dǎo)的另一端與喇叭形波導(dǎo)相連，喇叭形波導(dǎo)的一端與窄截面波導(dǎo)相連，喇叭形波導(dǎo)的另一端與寬截面波導(dǎo)相連，寬截面波導(dǎo)的另一端是天線口徑面。中間金屬化過(guò)孔陣列位于基片集成波導(dǎo)喇叭天線的兩個(gè)側(cè)壁中間的位置，中間金屬化過(guò)孔陣列的頭端朝著喇叭天線窄截面波導(dǎo)的短路面方向，中間金屬化過(guò)孔陣列的尾端在天線口徑面上；中間金屬化過(guò)孔陣列把基片集成波導(dǎo)喇叭天線分為左右対稱的兩部分，在中間的金屬化過(guò)孔陣列的兩側(cè)，対稱的有左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)和右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)。左邊金屬化過(guò)孔陣列把左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)分成第一介質(zhì)填充波導(dǎo)和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)，右邊金屬化過(guò)孔陣列把右邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)分成第三介質(zhì)填充波導(dǎo)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)。左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列形狀都是由頭端直線段、多邊形和尾端直線段三段相連構(gòu)成，左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列的頭端都朝著喇叭天線窄截面波導(dǎo)的短路面方向，左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列的尾端在天線ロ徑面上。中間金屬化過(guò)孔陣列、左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列中的直線段的 形狀可以是直線、折線或指數(shù)線等，其長(zhǎng)度可以是零或者是有限長(zhǎng)度；左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列中的多邊形可以是三角形、四邊形、五邊形或其它多邊形，多邊形的一條邊或者多條邊的形狀可以是直線、弧線或其它曲線。左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)、右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)、第一介質(zhì)填充波導(dǎo)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)的寬度均要保證其主?？梢栽谧筮吔橘|(zhì)填充波導(dǎo)、右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)、第一介質(zhì)填充波導(dǎo)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)中傳輸而不被截止。選擇左邊金屬化過(guò)孔陣列中頭端直線段或多邊形在左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)中的位置，使得通過(guò)第一介質(zhì)填充波導(dǎo)和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)中傳輸?shù)膬陕冯姶挪ǖ确竭_(dá)天線的ロ徑面上輻射。選擇右邊金屬化過(guò)孔陣列中頭端直線段或多邊形在右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)中的位置，使得通過(guò)第三介質(zhì)填充波導(dǎo)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)中傳輸?shù)膬陕冯姶挪ǖ确竭_(dá)天線的ロ徑面上輻射。金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁中，相鄰的兩個(gè)金屬化過(guò)孔的間距要小于或等于工作波長(zhǎng)的十分之一，使得構(gòu)成的金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁能夠等效為電壁；相鄰的兩個(gè)金屬化過(guò)孔的間距要等于或者小于工作波長(zhǎng)的十分之一，使得構(gòu)成的中間金屬化過(guò)孔陣列、左邊金屬化過(guò)孔陣列和右邊金屬化過(guò)孔陣列可以等效為電壁。在介質(zhì)填充波導(dǎo)中，電磁波主模(TE10模)的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布規(guī)律與介質(zhì)填充波導(dǎo)端ロ的寬度有關(guān)，如果多個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)的寬度都一祥，其主模的的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布規(guī)律就相同；而且如果這些介質(zhì)填充波導(dǎo)輸入的功率都是相同的話，則這些介質(zhì)填充波導(dǎo)端口上的場(chǎng)強(qiáng)幅度大小及分布都相同。來(lái)自封裝內(nèi)部電路的電磁波信號(hào)從金屬化垂直過(guò)孔饋線的一端通過(guò)天線的輸入輸出端ロ進(jìn)入到基片集成波導(dǎo)喇叭天線，在向天線的口徑面方向傳播一段距離后，遇到中間的金屬化過(guò)孔陣列，就分成功率相等的兩路分別進(jìn)入左右兩個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)傳輸。左右兩個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)完全對(duì)稱，以左邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)為例說(shuō)明。當(dāng)電磁波進(jìn)入左邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)傳輸后一段距離后，將遇到ー個(gè)金屬化過(guò)孔陣列，再被分成兩路通過(guò)介質(zhì)填充波導(dǎo)向口徑面?zhèn)鬏?；調(diào)整左邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)該金屬化過(guò)孔陣列頭端的位置以及金屬化過(guò)孔陣列中多邊形頂點(diǎn)的位置，可以使得通過(guò)這兩個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)傳輸?shù)碾姶挪ǖ墓β氏嗟龋浑姶挪ㄔ谟疫叺慕橘|(zhì)填充波導(dǎo)中傳輸也是同樣的情況。以上述方式就可以控制在天線口徑面上電磁波的幅度分布，如果保持在天線口徑面上四個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)的端ロ寬度相等，并調(diào)整金屬化過(guò)孔陣列的頭端及多邊形頂點(diǎn)的位置使得通過(guò)這四個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)傳輸電磁波的同功率到達(dá)天線口徑面，就可以使得在天線口徑面上的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布一致，這樣就可以達(dá)到提高天線的口徑效率和増益的目的。同理也可以按照需要在天線的口徑面上實(shí)現(xiàn)特定的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布。有益效果本發(fā)明幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線的有益效果是，使得天線口徑面上電磁波的幅度分布更均勻，從而提高了在三維封裝的表面天線的口徑效率和增益。


圖1為幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線的三維封裝整體結(jié)構(gòu)圖。圖2為幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線反面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有、金屬化垂直過(guò)孔饋線1、基片集成波導(dǎo)喇叭天線2、內(nèi)嵌金屬化過(guò)孔3、介質(zhì)基板4、三維封裝5,底面金屬平面6、底面金屬平面圓孔7、內(nèi)部電路8、頂面金屬平面9、金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤10、金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁11、天線的口徑面12、天線的窄截面波導(dǎo)13、天線的喇叭形波導(dǎo)14、天線的寬截面波導(dǎo)15、窄截面波導(dǎo)的短路面16、中間金屬化過(guò)孔陣列17、左邊金屬化過(guò)孔陣列18、右邊金屬化過(guò)孔陣列19、左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20、右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21、第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明。本發(fā)明所采用的實(shí)施方案是幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線由金屬化垂直過(guò)孔饋線1、基片集成波導(dǎo)喇叭天線2和內(nèi)嵌金屬化過(guò)孔3三部分組成，這三部分都集成在同一塊介質(zhì)基板4上，介質(zhì)基板4在三維封裝5的最上面；金屬化垂直過(guò)孔饋線I垂直貫通介質(zhì)基板4，金屬化垂直過(guò)孔饋線I的一端穿過(guò)介質(zhì)基板4底面金屬平面6上的圓孔7與三維封裝5的內(nèi)部電路8相連，是天線的輸入輸出端ロ，金屬化垂直過(guò)孔饋線I的另一端的頂端有個(gè)圓形焊盤10，圓形焊盤10在介質(zhì)基板4的頂面金屬平面9的圓孔中心，因此金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤10與介質(zhì)基板的頂面金屬平面9沒(méi)有直接的電接觸；基片集成波導(dǎo)喇叭天線2由底面金屬平面7、頂面金屬平面9和金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁11組成,底面金屬平面7和頂面金屬平面9分別位于介質(zhì)基板4的兩面，金屬化過(guò)孔側(cè)壁11連接底面金屬平面7和頂面金屬平面9 ;喇叭天線2從天線的輸入輸出端ロ到天線的口徑面12分為窄截面波導(dǎo)13，喇叭形波導(dǎo)14和寬截面波導(dǎo)15三部分；窄截面波導(dǎo)13的一端被金屬化過(guò)孔側(cè)壁11短路構(gòu)成窄截面波導(dǎo)的短路面16，另一端與喇叭形波導(dǎo)14相接，金屬化垂直過(guò)孔饋線I在窄截面波導(dǎo)13寬邊的中心線上；在基片集成波導(dǎo)喇叭天線2中內(nèi)嵌的金屬化過(guò)孔3連接底面金屬平面7和頂面金屬平面9，這些內(nèi)嵌的金屬化過(guò)孔3構(gòu)成中間金屬化過(guò)孔陣列17、左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19 ;中間的金屬化過(guò)孔陣列17位于喇叭天線兩側(cè)壁11中間的位置，在中間的金屬化過(guò)孔陣列17的兩側(cè)，対稱的有左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20和右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21 ;中間金屬化過(guò)孔陣列17形狀是一段直線段，中間金屬化過(guò)孔陣列17的頭端朝著喇叭天線的窄截面波導(dǎo)的短路面16的方向，中間金屬化過(guò)孔陣列17的尾端伸到喇叭天線的口徑面12 ;在喇叭天線2左邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)20中有左邊金屬化過(guò)孔陣列18，把左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20分成第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23 ;在喇叭天線右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21中，有ー個(gè)金屬化過(guò)孔陣列19，把右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21分成第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25 ;左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19形狀都是一段頭端直線段接多邊形再接一段尾端直線段，左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19的頭端都朝著喇叭天線2的窄截面波導(dǎo)的短路面16的方向、左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19的尾端在喇叭天線2的口徑面12上；中間金屬化過(guò)孔陣列17、左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19在天線2的寬截面波導(dǎo)15中形成四個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)，即第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25。在介質(zhì)填充波導(dǎo)中，電磁波主模(TE10模)的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布規(guī)律與介質(zhì)填充波導(dǎo) 端ロ的寬度有關(guān)，如果多個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)的寬度都一祥，其主模的的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布規(guī)律就相同；而且如果這些介質(zhì)填充波導(dǎo)輸入的功率都是相同的話，則這些介質(zhì)填充波導(dǎo)端口上的場(chǎng)強(qiáng)幅度大小及分布都相同。來(lái)自內(nèi)部電路8的電磁波信號(hào)從金屬化垂直過(guò)孔饋線I的一端通過(guò)天線的輸入輸出端ロ進(jìn)入到基片集成波導(dǎo)喇叭天線2，傳播一段距離后，遇到中間金屬化過(guò)孔陣列17，由于對(duì)稱性，電磁波就分成功率相等的兩路分別進(jìn)入左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20和右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21傳輸。左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20和右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21完全對(duì)稱，以左邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)20為例說(shuō)明，當(dāng)電磁波進(jìn)入左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20傳輸后一段距離后，將遇到左邊金屬化過(guò)孔陣列18，再被分成兩路分別通過(guò)第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23向天線口徑面12的方向傳輸，調(diào)整左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)20中金屬化過(guò)孔陣列18的頭端的位置以及金屬化過(guò)孔陣列18中多邊形頂點(diǎn)的位置，可以保證通過(guò)第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23傳輸?shù)碾姶挪ǖ墓β氏嗟?；電磁波在右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)21中傳輸也是同樣的情況。以上述方式就可以控制在天線口徑面12上的電磁波的幅度分布，如果保持在天線口徑面12上的第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25的端ロ寬度都相等，并調(diào)整左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19的頭端及多邊形頂點(diǎn)的位置使得通過(guò)第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22、第ニ介質(zhì)填充波導(dǎo)23、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25傳輸電磁波的同功率到達(dá)天線口徑面12，就可以使得在天線口徑面12上第一介質(zhì)填充波導(dǎo)22、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)23、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)24和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)25的四個(gè)端口上的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布均一致，這樣就達(dá)到提高天線口徑效率和増益的目的。同理也可以按照需要在天線的口徑面12上實(shí)現(xiàn)特定的場(chǎng)強(qiáng)幅度分布。在エ藝上，幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線既可以采用三維樹(shù)脂封裝エ藝，也可以采用低溫共燒陶瓷(LTCC)エ藝實(shí)現(xiàn)。其中金屬化過(guò)孔3和金屬化過(guò)孔側(cè)壁11可以是空心金屬通孔也可以是實(shí)心金屬孔，也可以是連續(xù)的金屬化壁，金屬通孔的形狀可以是圓形，也可以是方形或者其他形狀的。在結(jié)構(gòu)上，依據(jù)同樣的原理，可以再加四條金屬化過(guò)孔陣列把四個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)分成八個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)，并使得通過(guò)這八個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)電磁波同幅度到達(dá)天線口徑面12，這樣使得天線口徑面12上的幅度分布更為均勻，而且増加天線口徑面12上的介質(zhì)填充波導(dǎo)的數(shù)量并不一定要求同時(shí)增加天線口徑面12的寬度，只要保證介質(zhì)填充波導(dǎo)能夠傳輸主模就可以。天線左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔陣列19中的多邊形可以是三角形、四邊形、五邊形或其它多邊形，這些多邊形的一條邊或者多條邊的形狀可以是直線、弧線或其它曲線；中間金屬化過(guò)孔陣列17、左邊金屬化過(guò)孔陣列18和右邊金屬化過(guò)孔 陣列19中的直線段的形狀可以是直線、折線、指數(shù)線等。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于該天線包括設(shè)置在介質(zhì)基板(4)上的金屬化垂直過(guò)孔饋線(I)、基片集成波導(dǎo)喇叭天線(2)和內(nèi)嵌金屬化過(guò)孔(3)，介質(zhì)基板(4)在三維封裝(5)的最上面；所述金屬化垂直過(guò)孔饋線⑴與三維封裝(5)的內(nèi)部電路(8)相連；基片集成波導(dǎo)喇叭天線(2)由位于介質(zhì)基板(4) 一面的底面金屬平面(6)、位于介質(zhì)基板(4)另一面的頂面金屬平面(9)和穿過(guò)介質(zhì)基板(4)連接底面金屬平面(6)頂面金屬平面(9)的金屬化過(guò)孔喇叭側(cè)壁(11)組成；基片集成波導(dǎo)喇叭天線⑵中內(nèi)嵌的金屬化過(guò)孔(3)連接底面金屬平面(6)和頂面金屬平面(9)，并構(gòu)成中間金屬化過(guò)孔陣列(17)、左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19);在喇叭天線(2)中有第一介質(zhì)填充波導(dǎo)(22)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)(23)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)(24)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的金屬化垂直過(guò)孔饋線(I)的一端穿過(guò)介質(zhì)基板(4)底面金屬平面(6)上的圓孔(7)與三維封裝(5)的內(nèi)部電路(8)相連，其另一端頂端有個(gè)圓形焊盤(10)，金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤10在介質(zhì)基板(4)的頂面金屬平面(9)的圓孔中心，因此金屬化垂直過(guò)孔饋線頂端圓形焊盤(10)與介質(zhì)基板⑷的頂面金屬平面(9)沒(méi)有直接的電接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的基片集成波導(dǎo)喇叭天線⑵由窄截面波導(dǎo)(13)、喇叭形波導(dǎo)(14)和寬截面波導(dǎo)(15)串接構(gòu)成；窄截面波導(dǎo)(13)的一端是短路面(16)，窄截面波導(dǎo)(13)的另一端與喇叭形波導(dǎo)(14)相連，喇叭形波導(dǎo)(14)的一端與窄截面波導(dǎo)(13)相連，喇叭形波導(dǎo)(14)的另一端與寬截面波導(dǎo)(15)相連，寬截面波導(dǎo)(15)的另一端是天線口徑面(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的中間金屬化過(guò)孔陣列(17)位于基片集成波導(dǎo)喇叭天線⑵的兩個(gè)側(cè)壁(11)中間的位置，中間金屬化過(guò)孔陣列(17)的頭端朝著喇叭天線窄截面波導(dǎo)的短路面(16)方向，中間金屬化過(guò)孔陣列(17)的尾端在天線口徑面(12)上；中間金屬化過(guò)孔陣列(17)把基片集成波導(dǎo)喇叭天線(2)分為左右對(duì)稱的兩部分，在中間的金屬化過(guò)孔陣列(17)的兩側(cè)，對(duì)稱的有左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(20)和右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)把左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(20)分成第一介質(zhì)填充波導(dǎo)(22)和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)(23)，右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)把右邊的介質(zhì)填充波導(dǎo)(21)分成第三介質(zhì)填充波導(dǎo)(24)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)形狀都是由頭端直線段、多邊形和尾端直線段三段相連構(gòu)成，左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)的頭端都朝著喇叭天線窄截面波導(dǎo)的短路面(16)方向，左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)的尾端在天線口徑面(12)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的中間金屬化過(guò)孔陣列(17)、左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)中的直線段的形狀可以是直線、折線或指數(shù)線等，其長(zhǎng)度可以是零或者是有限長(zhǎng)度；左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)中的多邊形可以是三角形、四邊形、五邊形或其它多邊形，多邊形的一條邊或者多條邊的形狀可以是直線、弧線或其它曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于所述的左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(20)、右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(21)、第一介質(zhì)填充波導(dǎo)(22)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)(23)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)(24)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)(25)的寬度均要保證其主?？梢栽谧筮吔橘|(zhì)填充波導(dǎo)(20)、右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(21)、第一介質(zhì)填充波導(dǎo)(22)、第二介質(zhì)填充波導(dǎo)(23)、第三介質(zhì)填充波導(dǎo)(24)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)(25)中傳輸而不被截止。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、5或7所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于選擇左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)中頭端直線段或多邊形在左邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(20)中的位置，使得通過(guò)第一介質(zhì)填充波導(dǎo)(22)和第二介質(zhì)填充波導(dǎo)(23)中傳輸?shù)膬陕冯姶挪ǖ确竭_(dá)天線的口徑面(12)上輻射。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、5或7所述的一種幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線，其特征在于選擇右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)中頭端直線段或多邊形在右邊介質(zhì)填充波導(dǎo)(21)中的位置，使得通過(guò)第三介質(zhì)填充波導(dǎo)(24)和第四介質(zhì)填充波導(dǎo)(25)中傳輸?shù)膬陕冯姶挪ǖ确竭_(dá)天線的口徑面(12)上輻射。
全文摘要
幅度校準(zhǔn)的三維封裝表面天線涉及一種喇叭天線。該天線包括集成在一塊介質(zhì)基板(4)上的金屬化垂直過(guò)孔饋線(1)、喇叭天線(2)和金屬化過(guò)孔(3)，介質(zhì)基板(4)在三維封裝(5)的最上面，金屬化垂直過(guò)孔饋線(1)一端與內(nèi)部電路(8)相連，喇叭天線(2)由底面金屬平面(6)、頂面金屬平面(9)和金屬化過(guò)孔側(cè)壁(11)組成，由金屬化過(guò)孔(3)構(gòu)成的中間金屬化過(guò)孔陣列(17)、左邊金屬化過(guò)孔陣列(18)和右邊金屬化過(guò)孔陣列(19)，在喇叭天線(2)中形成四個(gè)介質(zhì)填充波導(dǎo)，天線中電磁波能等幅分布在天線口徑面(12)。該天線可以提高天線的口徑效率。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK103022676SQ20121056389
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者趙洪新, 殷弋帆 申請(qǐng)人:東南大學(xué)