[发明专利]一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线

权利要求书

1.一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，包括多层介质基板、K频段金属贴片阵列结构、Ka频段金属贴片阵列结构、K频段滤波结构和Ka频段滤波结构，其特征在于：

所述多层介质基板包括自下而上依次层叠的第一金属地层、第一介质层、第二介质层、第二金属地层、第三介质层、第四介质层、第三金属地层、第五介质层、第四金属地层、第六介质层、第七介质层、第五金属地层、第八介质层、第九介质层、第十介质层和第十一介质层；

第一金属地层的下表面连接有用于实现与后续芯片多层介质基板电信连接的BGA金属植球，上表面设有第一金属柱和第二金属柱；通过第一金属柱实现与第五金属地层、第四金属地层、第三金属地层、第二金属地层的连接；通过第二金属柱实现与BGA金属植球、第四金属地层、第三金属地层、第二金属地层的连接；

第一介质层与第二介质层之间设有Ka频段一分二功分器金属层；Ka频段一分二功分器金属层上表面设有第三金属柱，下表面设有第四金属柱；通过第三金属柱连接Ka频段金属贴片阵列结构进行馈电；通过第四金属柱实现与BGA金属植球的连接；

第三金属地层上表面设有第五金属柱，通过第五金属柱实现与第四金属地层的连接；

第四金属地层上设有K频段馈电结构；K频段馈电结构通过第五金属地层上的十字槽阵列结构实现K频段馈电；

第五金属地层上的十字槽阵列结构位于K频段金属贴片阵列结构的正下方，且十字槽阵列结构中的十字槽与K频段金属贴片阵列中的金属贴片一一对应；

第三介质层上表面设有第六金属层，第六金属层连接第二金属柱；

第十介质层的上表面设有K频段金属贴片阵列结构，下表面设有Ka频段金属贴片阵列结构，且Ka频段金属贴片阵列结构正对K频段金属贴片阵列结构；Ka频段金属贴片阵列结构各贴片通过第三金属柱实现与Ka频段一分二功分器金属层的连接，且Ka频段金属贴片阵列结构的金属贴片在第十介质层上的投影与K频段金属贴片阵列结构的金属贴片在第十介质层的投影不重合；

所述K频段滤波结构包括第一K频段滤波结构和第二K频段滤波结构，第一K频段滤波结构设置在第二金属地层、第六金属层、第三金属地层或第四金属地层中的任意一层上，第二K频段滤波结构设置在Ka频段一分二功分器金属层上；Ka频段滤波结构包括第一Ka频段滤波结构和第二Ka频段滤波结构；第一Ka频段滤波结构设于K频段馈电结构上；第二Ka频段滤波结构设置在第二金属地层或第六金属层上；当第一K频段滤波结构设于第四金属地层时，与K频段馈电结构和第二Ka频段滤波结构均不接触。

2.根据权利要求1所述的一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，其特征在于：所述K频段金属贴片阵列结构由多个金属贴片单元阵列排布而成；排布时，相邻金属贴片单元之间设有间距，且间距大于0；金属贴片单元的金属贴片有4个，4个金属贴片的中心点分别位于一个正方形的4个顶点上，相邻金属贴片之间也设有大于0的间距，且相邻金属贴片之间的间距与相邻金属贴片单元之间的间距相等；Ka频段金属贴片阵列结构与K频段金属贴片阵列结构的结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，其特征在于： K频段金属贴片阵列结构在第十介质层上的投影与Ka频段金属贴片阵列结构在第十介质层上的投影处于同一区域，将K频段金属贴片阵列结构的金属贴片单元作为第一金属贴片单元，Ka频段金属贴片阵列结构的金属贴片单元作为第二金属贴片单元；第二金属贴片单元嵌套在第一金属贴片单元内，且第二金属贴片单元的四个顶点分别位于第一金属贴片单元正方形的4条边的中点上。

4.根据权利要求3所述的一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，其特征在于：所述K频段金属贴片阵列结构中相邻两个金属贴片之间间距与Ka频段金属贴片阵列结构中相邻两个金属贴片之间间距之比为。

5.根据权利要求1所述的一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，其特征在于：所述K频段滤波结构与Ka频段滤波结构为非闭合结构，由并联或串联的金属微带线任意弯折而成，K频段滤波结构和Ka频段滤波结构选用的金属微带线线宽不相等。

6.根据权利要求1所述的一种平面式高隔离度K/Ka频段共口径相控阵天线，其特征在于：所述K频段馈电结构为非闭合结构，由一个L型结构和一个V形结构组成，L型结构的短边与V型的其中一边相连；L型结构和V型结构都由金属微带线弯折而成。