[发明专利]一种基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构

说明书

本发明提供一种基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构，包括屏蔽组件，所述屏蔽组件包括若干周期排列的裂口谐振环，所述裂口谐振环上均嵌入有用于抑制多余谐振的电阻。本申请将基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构置于封装内，以实现在宽带范围内的屏蔽效果。

技术领域

本发明涉及屏蔽领域，特别是一种基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构。

背景技术

随着第五代移动通信技术、人工智能和物联网的快速发展，对高性能电路的深度小型化提出了迫切的需求，特别是对于封装中的三维集成射频模块和电路。无论是单电路封装还是多个电路共享封装的情况，随着尺寸的减小以及集成度的提高，不可避免地会在相邻电路之间产生严重的近场耦合问题，以及单电路远场辐射超标问题。

近年来，国内外研究者们发展了许多方法来解决电路封装中的近/远场射频干扰问题，但是这些设计方法的难易程度和优缺点也各不相同。这些方法可分为以下两类：第一类是利用吸波体或屏蔽材料填充封装的整个横截面，从而隔离邻近的干扰。例如在共享封装的场景中，将辐射体或屏蔽材料放置在不同电路之前，以减小电路之间的射频干扰。但是当电路的密度变得相对较高时，由于很难留下足够的间隙区域使整个截面可以充满屏蔽材料或屏蔽结构，因此会导致这种方法的工作性能显著恶化，很难满足当前电路的要求。第二种方法是利用电磁带隙结构、有耗周期材料和基于超表面技术的隔筋部分填充封装截面，以避免电路结构之间的互相影响。然而电磁带隙结构和有耗周期材料如果想要达到好的屏蔽效果，则需要比较大的横向尺寸，因此无法应用于超紧凑的电路封装，而对于基于超表面技术的隔筋，虽然其尺寸相对较小，但是工作带宽较窄，所以只适用于一些窄带和高选择性的应用。因此，开发设计应用在电路屏蔽腔内的低剖面、小横向尺寸、宽工作带宽的屏蔽技术是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构，该结构将单负超材料置于封装内，以实现在宽带范围内的屏蔽效果。本发明提出的置于封装内实现宽带屏蔽性能的单负超材料，其剖面高度远低于封装整体高度，在中心频率处横向尺寸仅为0.1倍波长。该隔筋可以抑制屏蔽腔所产生的谐振模式，从而实现在宽带范围内实现对噪声干扰的抑制效果。本发明所提出的方法与已有的其他方法相比，具有剖面低、横向尺寸小以及工作带宽宽的优势。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有一种基于单负超材料的小型化宽频带屏蔽结构，其特征在于，包括屏蔽组件；

所述屏蔽组件包括若干周期排列的裂口谐振环，所述裂口谐振环上均嵌入有用于抑制多余谐振的电阻。

可选的，所述屏蔽组件还包括加载在封装电路上的长方体屏蔽腔，若干周期排列的裂口谐振环包括若干交替设置在所述长方体屏蔽腔内的第一裂口谐振环、第二裂口谐振环；

所述第一裂口谐振环嵌入有第一电阻，所述第二裂口谐振环中还嵌入有第二电阻，所述第一裂口谐振环与第二裂口谐振环之间还设置有寄生贴片。

可选的，所述第一裂口谐振环由第一金属贴片以及所述第一金属贴片下方的两个第一金属通孔构成，所述第二裂口谐振环由第二金属贴片以及所述第二金属贴片下方的两个第二金属通孔构成；

所述第一金属贴片贴设在第一介质基板上，所述第二金属贴片贴设在第二介质基板上，所述第一介质基板的下方贴设有半固化片，所述第二金属贴片的上表面贴设在所述半固化片下方；

所述第一金属通孔贯穿所述第一介质基板、半固化片、第二介质基板，所述第二金属通孔贯穿所述第二介质基板，所述第一电阻、第二电阻、寄生贴片均贴设在所述第二介质基板的下表面。

可选的，还包括由上至下设置的第三金属贴片、单极子、第一金属地板；

若干周期排列的裂口谐振环设置在所述第三金属贴片与第一金属地板之间，若干裂口谐振环呈矩形状排列，所述裂口谐振环包括并排贴设在第三介质基板上的两个第三裂口谐振环，所述第三裂口谐振环上嵌入有两个第三电阻；