[实用新型]一种半槽式天线型芯片-波导传输过渡结构

说明书

本实用新型公开了一种半槽式天线型芯片‑波导传输过渡结构，包括天线和基板，所述天线用于与基板衔接的一边依次设置有集成端、耦合腔区域和耦合缝，天线通过集成端与基板连接集成呈一体，耦合腔区域紧邻集成端，耦合腔区域的开口朝向基片，耦合缝紧邻耦合腔区域，耦合缝是天线边缘与基板边缘之间的一细长缝隙槽口，耦合腔区域和耦合缝整体形成一开口槽状的耦合结构；本实用新型极大缩短芯片到波导的距离，并且省去了复杂的探针电路加工及装配工序，这样减少了基片加工和微组装探针时可能带来的误差，从而可以减小能量过渡时的传输损耗，特别适用于高频段。

技术领域

本实用新型属于微波毫米波或太赫兹电路模块中的芯片与波导之间的低损耗过渡结构，特别是一种半槽式天线型芯片-波导传输过渡结构。

背景技术

现有的技术方案基本是基于探针过渡，如图1所示。在波导和微带之间使用金丝键合探针过渡结构，这种探针结构可以将芯片或者微带信号线上的能量过渡传输到波导中进行继续传播。该结构中采用的探针类型包含微带探针，CPW型探针，同轴探针等结构；探针结构的设计需要根据波导端和芯片端进行电路匹配设计，电路匹配设计较为复杂；另外伴随着使用频率的上升，探针结构越来越小，太赫兹量级的探针尺寸为毫米量级，电路精度达到微米级别，加工难度大，加工费用贵；微组装装配难度大，装配时需要两端对齐，装配精度对性能影响很大。

实用新型内容

本实用新型为克服上述技术缺陷，提出了一种半槽式天线型芯片-波导传输过渡结构，利用该过渡结构可以极大缩短芯片到波导的距离，并且该结构省去了复杂的探针电路加工及装配工序，这样减少了基片加工和微组装探针时可能带来的误差，从而可以减小能量过渡时的传输损耗。

本实用新型的技术方案如下：

一种半槽式天线型芯片-波导传输过渡结构，其特征在于：包括天线和基板，所述天线用于与基板衔接的一边依次设置有集成端、耦合腔区域和耦合缝，天线通过集成端与基板连接集成呈一体，耦合腔区域紧邻集成端，耦合腔区域的开口朝向基片，耦合缝紧邻耦合腔区域，耦合缝是天线边缘与基板边缘之间的一细长缝隙槽，耦合腔区域和耦合缝整体形成一开口槽状的耦合结构。

所述天线的形状可以是鳍线型，或者是三角形，或者是半圆形，或者可以是矩形等形状。

所述耦合腔区域的形状可以是半圆形，或方形，或矩形，或三角形等形状。

所述耦合缝可以是细长的矩形缝隙状，或者其他形状的细长缝隙。

所述天线和基板采用金属导体（如铜、铝、金等材料）加工，一体集成成型。安装芯片时，将芯片安装于基板的上方，芯片的输入输出端通过金线跨过耦合缝连接到天线上，从而使得电磁能量可以通过金线和耦合缝耦合能量，利用本结构到天线将能量传播到波导之中。上述描述中，所采用到金线可以是金丝或者金带的结构。

在上述结构中，进一步优化靠近芯片方向的耦合缝的长度和耦合腔区域的尺寸，使传递到耦合腔区域内侧这个方向的能量反射可以正好将传播向这个方向的能量抵消，所有耦合的能量将聚集到天线与金丝键合的那个角，再通过本结构的天线辐射到波导中。

进一步的，由于本实用新型所述的过渡结构是金属直接加工，芯片具体可以通过焊接或粘接安装在基板上，再将此基板通过焊接或粘接或紧固件等方式固定安装于腔体模块上，将此过渡结构与腔体模块做成一个整体，甚至可以此过渡结构与腔体模块直接作为一个整体，这样可以对于芯片位放置的发热类芯片（如功放芯片）的散热性有很大的提升。

本实用新型的有益效果如下：

当这类过渡结构用在高频段时，能量在非波导内传播损耗特别巨大，但本实用新型的过渡结构由于是将芯片直接焊接在新型过渡结构上，可以极大的缩短芯片到波导的距离，并且该结构省去了复杂的探针电路加工及装配工序，这样减少了基片加工和微组装探针时可能带来的误差，从而可以减小能量过渡时的传输损耗；