本發(fā)明涉及封裝天線領域，具體涉及一種基于緊耦合理論ltcc的集成天線及其應用。

背景技術：

1、在微電子技術的發(fā)展下，現代通信系統對元器件的性能指標提出了高標準，尤其是對小型化、高集成度以及卓越性能的迫切需求，促使ltcc（低溫共燒陶瓷）天線技術成為了研究與應用的前沿；ltcc封裝天線憑借其優(yōu)異的材料特性（如高介電常數、低損耗、良好的熱穩(wěn)定性和機械強度），在毫米波頻段無線通信系統中展現出應用價值，不僅有效縮小了天線尺寸，還顯著提升了系統的整體性能與可靠性。

2、與此同時，相控陣天線技術也是3d系統級封裝技術的重要組成部分，盡管單個相控陣天線單元的增益可能有限，但通過精密設計與優(yōu)化排列，將這些單元組合成陣列后，能夠利用波束合成原理實現極高的陣列增益和靈活的波束指向控制，從而極大地增強了通信系統的覆蓋范圍、信號強度和抗干擾能力，這與緊耦合天線設計的理論相似，因此如何將緊耦合理論設計應用在封裝天線中是本領域人員要解決的問題。

技術實現思路

1、針對現有技術中提到的問題，本發(fā)明提出一種基于緊耦合理論ltcc的集成天線及其應用，基于相控陣的設計思路并采用matlab仿真軟件驗證了所設計天線具有的相控陣的潛在應用，為緊耦合集成相控陣天線的設計提供了實際性的解決方案，對于緊耦合相控陣列天線在無線通信領域中的應用具有特別的指導意義。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、本發(fā)明一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，包括由上至下依次相連的上層介質層、天線陣列、下層介質層、第一金屬地板、圓極化器饋電網絡以及第二金屬地板；天線陣列包括若干排列設置的子陣單元，子陣單元包括x極化輻射貼片以及y極化輻射貼片，x極化輻射貼片末端與y極化輻射貼片末端交疊設置。

4、作為本發(fā)明進一步改進，x極化輻射貼片與y極化輻射貼片交疊面積控制耦合大小。

5、作為本發(fā)明進一步改進，x極化輻射貼片的中心軸線與y極化輻射貼片的中心軸線之間相垂直。

6、作為本發(fā)明進一步改進，還包括接地通孔，所述接地通孔一端與第一金屬地板相連，另一端與x極化輻射貼片或y極化輻射貼片相連。

7、作為本發(fā)明進一步改進，還包括饋電端口，所述饋電端口一端與圓極化器饋電網絡相連，另一端與x極化輻射貼片或y極化輻射貼片相連。

8、作為本發(fā)明進一步改進，所述圓極化器饋電網絡包括若干路輸出的圓極化器以及饋電接頭，所述圓極化器設有四個端口，每個端口相連有微帶傳輸線，微帶傳輸線通過同軸線與饋電接頭相連。

9、作為本發(fā)明進一步改進，每個端口等間距排布有多個隔離孔。

10、作為本發(fā)明進一步改進，其中兩個端口與所述饋電端口相連，另外兩個端口作為輸入端端口。

11、作為本發(fā)明進一步改進，每個端口為50ω同軸饋電。

12、一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線的應用，所述天線應用于雷達、通信系統以及電子對抗系統。

13、本發(fā)明相對于現有技術，取得了以下的技術效果：

14、本發(fā)明將ltcc應用于結構中，通過ltcc較高的介電常數有利于電子器件的小型化，實現了超寬帶、高增益的效果，同時通過驗證本結構的低剖面、寬頻帶的性能，與現有技術相比，本發(fā)明結構設計能達到更好的效果，解決了在現有結構在通信系統應用受限的問題。

15、本發(fā)明通過獨立設計圓極化器，可以實現多層板設計并可通過靈活的設計金屬化通孔實現層間互連，有利于提高封裝天線的集成度；可以與同樣將多芯片在垂直方向上進行堆疊并互連的三維多芯片組件技術結合，實現系統的集成度，具有的相控陣的潛在應用。

技術特征：

1.一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，包括由上至下依次相連的上層介質層、天線陣列、下層介質層、第一金屬地板、圓極化器饋電網絡以及第二金屬地板；

2.根據權利要求1所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，x極化輻射貼片與y極化輻射貼片交疊面積控制耦合大小。

3.根據權利要求1所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，x極化輻射貼片的中心軸線與y極化輻射貼片的中心軸線之間相垂直。

4.根據權利要求1所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，還包括接地通孔，所述接地通孔一端與第一金屬地板相連，另一端與x極化輻射貼片或y極化輻射貼片相連。

5.根據權利要求1所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，還包括饋電端口，所述饋電端口一端與圓極化器饋電網絡相連，另一端與

6.根據權利要求1所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，所述圓極化器饋電網絡包括若干路輸出的圓極化器以及饋電接頭，所述圓極化器設有四個端口，每個端口相連有微帶傳輸線，微帶傳輸線通過同軸線與饋電接頭相連。

7.根據權利要求6所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，每個端口等間距排布有多個隔離孔。

8.根據權利要求6所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，其中兩個端口與所述饋電端口相連，另外兩個端口作為輸入端端口。

9.根據權利要求6所述一種基于緊耦合理論的ltcc集成天線，其特征在于，每個端口為50ω同軸饋電。

10.一種根據權利要求1～9任一項所述的基于緊耦合理論的ltcc集成天線的應用，其特征在于，所述天線應用于雷達、通信系統以及電子對抗系統。

技術總結
本發(fā)明涉及封裝天線領域，具體涉及一種基于緊耦合理論LTCC的集成天線及其應用。包括由上至下依次相連的上層介質層、天線陣列、下層介質層、第一金屬地板、圓極化器饋電網絡以及第二金屬地板；天線陣列包括若干排列設置的子陣單元，子陣單元包括X極化輻射貼片以及Y極化輻射貼片，X極化輻射貼片末端與Y極化輻射貼片末端交疊設置。本發(fā)明將LTCC應用于結構中，通過LTCC較高的介電常數有利于電子器件的小型化，實現了超寬帶、高增益的效果，同時通過驗證本結構的低剖面、寬頻帶的性能，與現有技術相比，本發(fā)明結構設計能達到更好的效果，解決了在現有結構在通信系統應用受限的問題。

技術研發(fā)人員：賀鵬超,邊明明,趙天樂,張宇,陳建忠,劉曦
受保護的技術使用者：西安微電子技術研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26