基于封裝天線(xiàn)（AiP）的過(guò)孔分析

1引言

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展要求RF系統體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強大。傳統方法將芯片級天線(xiàn)與RF收發(fā)機一起安裝在PCB電路板上，天線(xiàn)占據的空間阻礙了系統的小型化。為了克服芯片級天線(xiàn)的缺點(diǎn)，與單芯片接收機更好的匹配，最近幾年，張躍平等提議了封裝天線(xiàn)（AiP）。第一個(gè)封裝天線(xiàn)是在陶瓷封裝中實(shí)現，天線(xiàn)與單芯片收發(fā)機之間的互相影響、封裝天線(xiàn)的優(yōu)化設計、雙通帶封裝天線(xiàn)、封裝天線(xiàn)的等效電路、天線(xiàn)與放大器的協(xié)同設計等均被人們研究。本文研究了封裝天線(xiàn)中過(guò)孔對天線(xiàn)性能的影響，并提出了這種天線(xiàn)的等效電路。結果表明，不同位置和數量的接地孔對天線(xiàn)的性能有不同的影響，合理選擇封裝過(guò)程中的接地結構，可以有效改善天線(xiàn)的帶寬。

2封裝天線(xiàn)概念

圖1為封裝天線(xiàn)的結構示意圖，自上而下依次為：天線(xiàn)、中間介質(zhì)層(內部有空腔)、系統PCB。一般IC芯片封裝的上表面是用來(lái)標識生產(chǎn)廠(chǎng)家和產(chǎn)品型號的，封裝天線(xiàn)將天線(xiàn)集成在芯片上表面，在封裝的中間層即天線(xiàn)的下方有一個(gè)內部空腔，用來(lái)放置其他RF模塊。為了減少天線(xiàn)與腔體內RF模塊的耦合，在兩層之間加入了一個(gè)額外的金屬層，可以把它看作天線(xiàn)的地平面，它通過(guò)四周均勻分布的金屬過(guò)孔與整個(gè)RF系統地平面連接，這些金屬過(guò)孔的位置和數量會(huì )影響天線(xiàn)與腔體內RF模塊的性能。

圖1為封裝天線(xiàn)的結構示意圖

圖2天線(xiàn)結構圖