[发明专利]毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列及设计方法

权利要求书

1.毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，包括天线阵列辐射组件、天线阵馈电组件、多个GCPW到CPW过渡结构；所述的天线阵馈电组件位于微波介质基板(171)的下表面；所述的天线阵列辐射组件位于微波介质基板(171)的上表面，包括多个天线单元、多个矩形CPW馈线(31)和第一金属接地板(161)，所述的多个天线单元与多个矩形CPW馈线(31)对应连接，所述的多个矩形CPW馈线(31)与多个GCPW到CPW过渡结构对应连接，所述的多个GCPW到CPW过渡结构与分别与天线阵馈电组件的输出端对应连接；天线阵馈电组件通过多个GCPW到CPW过渡结构、多个矩形CPW馈线(31)激励对应的天线单元；所述的天线单元包括在微波介质基板(171)上表面第一金属接地板(161)的刻蚀半椭圆形缝隙(11)和开路扇形枝节(21)，所述的半椭圆形缝隙(11)为扇形枝节的扇形外边缘与第一金属接地板(161)刻蚀的缝隙，开路扇形枝节(21)的扇形弧对应的弦的中点到周围第一金属接地板(161)的距离按照半椭圆形逐渐变化；

所述的GCPW到CPW过渡结构包括多个过渡枝节，多个多级斜角开槽(51)、多个第一金属过孔(41)；所述的第一金属过孔(41)是在每个矩形CPW馈线(31)上远离开路扇形枝节(21)的一端钻的通孔，用于连接矩形CPW馈线(31)和过渡枝节；所述的过渡枝节是在微波介质基板(171)的下表面覆铜层上一体刻蚀的带状微带线，带状微带线两侧均预留一定宽度的与带状微带线边缘相匹配的缝隙；所述的多级斜角开槽(51)是在矩形CPW馈线(31)的远离开路扇形枝节(21)的一端的下方一定距离刻蚀形成的“V”字槽，包括对称两个第一级斜角开槽(511)、两个第二级斜角开槽(512)、两个第三级斜角开槽(513)；所述的第一级斜角开槽(511)、第二级斜角开槽(512)、第三级斜角开槽(513)的外边缘为均直线段，相互首尾连接；

所述的天线阵馈电组件包括多路输出的多阶GCPW功分馈电网络；所述的多路输出的多阶GCPW功分馈电网络包括多个输出枝节与多个阻抗变换枝节，所述的多个输出枝节与多个阻抗变换枝节均是在微波介质基板(171)的下表面覆铜层上一体刻蚀的带状微带线，带状微带线两侧均预留一定宽度的与带状微带线边缘相匹配的缝隙。

2.根据权利要求1所述的毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，所述的半椭圆形的短半轴与等腰梯形的上底重合、其长度大于等腰梯形的上底的长度，半椭圆形的长半轴与矩形CPW馈线(31)的纵中心线重合、其长度大于开路扇形枝节(21)的扇形弧的顶点到弧对应的弦的距离。

3.根据权利要求1所述的毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，所述的开路扇形枝节(21)包括渐变梯形CPW传输带和扇形传输带，所述的渐变梯形CPW传输带的形状是等腰梯形，扇形传输带的扇形的弧对应的弦的长度与等腰梯形的上底相等，矩形CPW馈线(31)的宽度与等腰梯形的下底相等，所述的矩形CPW馈线(31)、渐变梯形CPW传输带、扇形传输带依次连接，用于传输激励信号。

4.根据权利要求1所述的毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，所述的微波介质基板(171)的下表面覆铜层被多路输出的多阶GCPW功分馈电网络的带状微带线划分多个下层金属接地板，所述的带状微带线两侧的多个下层金属接地板的外边缘钻有多个均匀连续分布的第二金属过孔(151)，所述的带状微带线和多个下层金属接地板的拐角处均进行削角处理。

5.根据权利要求1所述的毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，所述的矩形CPW馈线(31)远离开路扇形枝节(21)的一端的两侧均匀对称的钻有多个第三金属过孔(152)，第一金属接地板(161)通过多个第三金属过孔(152)与下层金属接地板连接。

6.根据权利要求1所述的毫米波天线级封装中宽带半椭圆缝隙天线阵列，其特征在于，所述的半椭圆形缝隙(11)对应的微波介质基板(171)的下表面的区域为裸露的微波介质基板。