[发明专利]一种应用于5G宽带毫米波双极化封装天线及阵列天线

说明书

本发明公开了一种应用于5G宽带毫米波双极化封装天线及阵列天线，属于毫米波封装天线技术领域。本发明包括基板，基板顶层芯板上表面设置天线辐射模块，基板最底层芯板上表面设置信号反射模块，基板内设置蛇形馈电模块，蛇形馈电模块一端与天线辐射模块连接，蛇形馈电模块另一端穿过信号反射模块通过金丝与无线收发芯片管芯的信号输入/输出端连接，本发明的天线单元采用双极化蛇形馈电模块减小封装天线的品质因素，从而扩大封装天线的带宽，满足Q波段的宽带无线接入应用需求,完全覆盖全球优先部署的5G毫米波频段，同时本发明天线的体积小，低剖面、易加工、易集成、可靠性高，成本低。

技术领域

本发明涉及毫米波封装天线技术领域，具体为一种应用于5G宽带毫米波双极化封装天 线及阵列天线。

背景技术

随着移动通讯技术的发展，现代通讯中频段逐渐拥挤，因此频段较高的厘米波、毫米波 被关注，毫米波集成技术是第五代移动通讯网络的关键技术；

毫米波位于微波与远红外波相交叠的波长范围，兼有微波和远红外波的特点，传统的微 波集成技术是将天线和毫米波接收机芯片一起安装在印制板上，但是这种方案中天线与收 发机的电缆或者传输线带来了额外的信号损耗，同时天线需要占据一定的空间，阻碍了系 统的小型化；

在此基础上，封装天线基于封装材料与工艺将天线与芯片集成在封装内实现系统级无线 功能的一种技术，可以减小收发机与天线之间的传输损耗，缩小产品的尺寸，很好地兼顾 了天线性能、成本及体积，与单芯片收发机更好的匹配，实现良好的性能。同时，由于毫 米波波长较短，可在有限的封装尺寸内放置更多天线阵子，设计毫米波天线阵列，实现高 增益。

但是现有的封装天线不再能满足第五代移动通讯网络，第五代移动通信技术除了分配了 Sub-6GHz波段，还分配了高频毫米波波段，全球优先部署的5G毫米波频段有 n257(26.5GHz～29.5GHz，相对带宽10.7％)、n258(24.25GHz～27.5GHz，相对带宽12.6％) 和n260(37GHz～40GHz，相对带宽7.8％)。另外，毫米波频段还有60GHz的ISM频段 (57GHz～66GHz，相对带宽14.6％),以及中国工信部在2013年授权给ISM宽带无线接入 应用的Q波段42.3GHz～48.4GHz(相对带宽13.5％)；现有的封装天线的厚度一般小于1毫 米，因此现有的封装天线的带宽一般在10％以内；考虑到加工精度以及一致性要求，在设计 毫米波封装天线时需要设计更宽的带宽，现有的封装天线设计方法无法满足毫米波宽带应 用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于5G宽带毫米波双极化封装天线及阵列天线，以解决 上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种应用于5G宽带毫米波双极化封装天线，包括：基板，所述基板由若干芯板压合而 成，所述相邻芯板之间通过半固化片粘合；

基板顶层芯板上表面设置天线辐射模块；

基板最底层芯板上表面设置信号反射模块，所述信号反射模块开设过孔洞；

所述基板最底层芯板内设置凹槽，所述凹槽内设置无线收发芯片管芯，所述无线收发 芯片管芯与信号反射模块电气连接；

所述基板内设置蛇形馈电模块，所述蛇形馈电模块一端与天线辐射模块连接，所述蛇 形馈电模块另一端穿过过孔洞和基板最底层芯板，通过金丝与无线收发芯片管芯连接，所 述过孔洞尺寸大于穿过过孔洞的蛇形馈电模块的部分的尺寸。

信号反射模块开设过孔洞避免信号反射模块与金属化过孔连接，避免信号困在信号反 射模块与天线辐射模块之间，导致天线发送信号失败；因为末端金属化过孔必然穿过信号 反射模块，所以信号反射模块开设过孔洞且过孔洞直径大于金属化过孔的直径。