可切换发送和接收相控阵列天线的制作方法_2

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9] 在一个实施方式中,电互连可被具体实现为"化ZZ buttons? "(毛纽扣)。本领域 普通技术人员将理解,通常,"化ZZ b山ton?"是高性能"信号触点",其通常由形成为特定直 径的密集圆柱形材料的单股锻金被铜合金线(从几十毫米到毫米)制成。它们常常用在需 要低失真传输线路的半导体测试插座和PWB互连中。在另一实施方式中,所述电互连可通 过利用可回流W形成永久触点的焊料球的球栅阵列通过焊接来实现。
[0050] 福射元件208、210和212可W是附接到MLPWB 206的上表面226的单独的模块、 装置和/或部件,或者它们可实际上是MLPWB 206的部分,作为MLPWB 206的上表面226的 表面上的蚀刻元件(例如,微带/贴片天线元件)。在单独的模块的情况下,福射元件208、 210、212可利用将多个T/R模块214、216和218附接在MLPWB 206的下表面228上所使用 的相同技术(包括使用电互连(未示出))来附接到MLPWB 206的上表面226。
[0051] 在任一情况下,所述多个福射元件208、210和212分别通过穿过MLPWB 206的多 个导电通道(本文中称作"通孔")248、250、252、254、256和258来与所述多个1'/1?模块214、 216和218信号通信。在此示例中,各个福射元件208、210和212与位于MLPWB 206的相 对表面上的对应各个T/R模块214、216和218信号通信。另外,各个福射元件208、210和 212将对应于各个通道220、222和224。通孔248、250、252、254、256和258可包括导电金 属和/或介电材料。在操作中,福射元件可发送和/或接收例如K波段信号的无线信号。
[0052] 本领域普通技术人员将理解,术语"通孔"是熟知的。具体地讲,通孔是物理电子 电路中的层之间的电连接,其穿过一个或更多个相邻层的平面,在此示例中,MLPWB 206是 物理电子电路。物理上,通孔是绝缘层中的允许MLPWB 206中的不同层之间的导电连接的 小导电孔。在此示例中,通孔248、250、252、254、256和258被示出为从MLPWB 206的下表 面228延伸到MLPWB 206的上表面226的单独的通孔,然而,各个单独的通孔可实际上是组 合通孔,其包括分别将MLPWB 206的单独的多层连接在一起的多个子通孔。
[0053] MLPWB 206还可包括MLPWB 206的层内的射频("RF")分布网络(未示出)。RF 分布网络可W是使用信号路径来将RF信号分发给所述多个T/R模块中的各个T/R模块的 共同馈送网络。作为示例,RF分布网络可包括多个带线元件和威尔金森功率合成器/分配 器。
[0054] 本领域普通技术人员将理解,出于说明简单的目的,仅示出了=个福射元件208、 210、212和S个T/R模块214、216和218。另外,仅示出了S个通道220、222和224。然而, 将理解,可存在比图2具体示出的更多的福射元件、T/R模块和通道。作为示例,STRPAA 102 可包括具有256个阵列元件的PAA,运将意味着STRPAA 102将包括256个福射元件、256个 T/R模块W及穿过蜂窝孔板204的256个通道。
[00巧]另外,还将理解,福射元件208、210和212与T/R模块214、216和218的每对组合 仅示出两个通孔248、250、252、254、256和258。在此示例中,每组合对的第一通孔可对应于 用于第一偏振信号的信号路径,每组合对的第二通孔可对应于用于第二偏振信号的信号路 径。然而,将理解,每组合对可存在附加通孔。
[0056] 在此示例中,返回参照蜂窝孔板204,通道220、222和224充当用于对应福射元件 208、210和212的波导。因此,通道220、222和224可填充空气、气体或者电介质。
[0057] 压板202可W是壳体200的一部分,其包括内表面260,该内表面260向上对接所 述多个T/R模块214、216和218的底部并且推压所述多个T/R模块214、216和218抵靠 MLPWB 206的下表面228。压板202还可包括沿着内表面260的多个压缩弹黃(未示出),其 对T/R模块214、216和218的底部施加附加力W推压T/R模块214、216和218抵靠MLPWB 206的下表面228。
[005引在图3中,依据本发明示出了 MLPWB 300的实现方式的示例的局部剖视图。MLPWB 300是图2所示的MLPWB 206的示例。在此示例中,MLPWB 300可包括两个PWB子组件302 和304,运两个PWB子组件302和304利用接合层306接合在一起。
[0059] 接合层306提供机械接合W及电特性,W将通孔307和通孔308彼此电连接并且 将通孔309和310彼此电连接。作为示例,接合层306可由接合材料(例如由加利福尼亚 圣迭戈的奥梅特电路公司(Ormet Circuits, Inc.1?)提供的接合材料(例如,FR-408HR)) 制成。接合层306的厚度可为例如大约4千分之一英寸("密耳")。
[0060] 在此示例中,第一 PWB子组件302可包括九(9)个基板311、312、313、314、315、 316、317、318 和 319。另外,十(10)个金属层(例如,铜)320、321、322、323、324、325、326、 327、328 和 329 将运九个基板 311、312、313、314、315、316、317、318 和 319 彼此隔离。类似 地,第二 PWB 子组件 304 也可包括九(9)个基板 330、331、332、333、334、335、336、337和338。 另外,十(10)个金属层(例如,铜)339、340、341、342、343、344、345、346、347和 348将运九 个基板330、331、332、333、334、335、336、337和338彼此隔离。在此示例中,接合层306将 金属层320结合到金属层348。
[0061] 在此示例中,类似于图2中所述的示例,福射元件350被示出为附接到MLPWB300 的上表面351,T/R模块352被示出为附接到MLPWB 300的下表面353。上表面351对应于 金属层329的上表面,下表面353对应于金属层339的下表面。如图2中一样,T/R模块352 被示出为通过通孔307和308 W及通孔309和310的组合来与福射元件350信号通信,其 中通孔307和308通过接合层306来信号通信,通孔309和310也通过接合层306来信号 通信。将理解,通孔307可包括子通孔(也称作"埋入通孔")354、355、356、357、358、359、 360、361 和 362,通孔 308 可包括子通孔 363、364、365、366、367、368、369、370 和 371。类似 地,通孔309可包括子通孔(也称作"埋入通孔")372、373、374、375、376、377、378、379和 380,通孔310可包括子通孔381、382、383、384、385、386、387、388和389。在此示例中,金属 层 320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、339、:M0、:M1、:M2、:M3、:M4、:M5、:M6、:M7 和348可W是电接地层。它们的厚度可在大约0.7密耳至2. 8密耳之间变化。基板311、 312、313、314、315、316、317、318、319、330、331、332、333、3:34、335、336、337 和 338 可 W是例 如由康涅狄格州罗杰斯的罗杰斯公司(Rogers坊)巧邮抽虹n涵)生产的R04003C、R04450F和 R04450B 的组合。基板 311、312、313、314、315、316、317、318、319、330、331、332、333、3:34、 335、336、337和338的厚度可在大约4. 0密耳至16. 0密耳之间变化。
[0062] 与传统架构中所进行的单对通孔穿透整个MLPWB 300相反,在此示例中,通孔307 和308 W及通孔309和310的直径可减小。运样,关于MLPWB 300的设计和架构的尺寸可 减小尺寸W针对福射元件(例如,福射元件350)装配更多电路。因此,在此方法中,MLPWB 300可允许更多和/或更小的福射元件被设置在MLPWB 300的上表面351上。
[0063] 例如,如前所述,福射元件350可形成在MLPWB 300的上表面351上或内。T/R模 块352可利用电互连信号触点被安装在MLPWB 300的下表面353上。运样,福射元件350 可按不需要将T/R模块352连接到福射元件350的信号路径中的90度角或弯曲的方式被 设置在对应T/R模块352的对面。更具体地讲,福射元件350可基本上与T/R模块352对 齐,使得通孔307、308、309和310在福射元件350与T/R模块之间形成直线路径。
[0064] 转向图4,依据本发明示出了 MLPWB 400的实现方式的示例的局部侧视图。MLPWB 400是图2所示的MLPWB 206和图3所示的MLPWB 300的示例。在此示例中,MLPWB 400仅 示出S (3)个基板层402、404和406,而非图2的MLPWB 300中所示的二十(20)个。在基板 404周围仅示出两(2)个金属层408和410。另外,没有示出接合层。T/R模块412被示出 为通过包括多个电互连信号触点418、420、422和424的支座化older)416来附接到MLPWB 400的下表面414。电互连信号触点418、420、422和424可分别与MLPWB 400的下表面414 上的多个形成和/或蚀刻的触点焊盘426、428、430和432信号通信。
[0065] 在此示例中,福射元件434被示出为形成在基板层406 (可被具体实现为印刷天 线)处的MLPWB 400中。福射元件434被示出为具有两个福射器436和438,其可被蚀刻 到层406中。作为示例,第一福射器436可福射第一类型的偏振(例如,垂直偏振或右旋圆 偏振),第二福射器438可福射与第一偏振正交的第二类型的偏振(例如,水平偏振或左旋 圆偏振)。福射元件434还可包括接地、反射和/或隔离元件440 W改进方向性和/或减 小福射元件的互禪合。第一福射器436可由通过第一通孔444来与触点焊盘426信号通信 的第一探针442馈电,所述触点焊盘426通过电互连信号触点418来与T/R模块412信号 通信。类似地,第二福射器438可由通过第二通孔448与触点焊盘428信号通信的第二探 针446馈电,所述触点焊盘428通过电互连信号触点420来与T/R模块412信号通信。在 此示例中,基于在基板层406中如何设计福射元件434的架构,第一通孔444可W是第一探 针442的部分或全部。类似地,第二通孔448也可W是第二探针446的部分或全部。
[0066] 在此示例中,示出了 RF分布网络450。还示出RF连接器452经由MLPWB 400的下 表面414上的触点焊盘454与RF分布网络450信号通信。如前所述,RF分布网络450可 W是包括多个功率合成器和/或分配器(例如,威尔金森功率合成器)的带线分布网络和 带线终端。RF分布网络450被配置为向附接到MLPWB 400的下表面414的多个T/R模块馈 电。在此示例中,RF连接器452可W是SMP风格微型推开连接器(例如由亚利桑那州格兰 巧尔的康宁公司(Corning Gi化ert虹C.?)生产的G3PO⑥型连接器或者其它等同的高频 连接器),其中端口阻抗为大约50欧姆。
[0067] 在此示例中,还示出蜂窝孔板454与MLPWB 400的上表面456相邻设置。蜂窝孔 板454是图2所示的蜂窝孔板204的局部示图。蜂窝孔板454包括通道458并且与福射元 件434相邻设置。在此示例中,通道458可W是圆柱形,并且充当用于福射元件434的圆形 波导角。蜂窝孔板454可与MLPWB 400的上表面456间隔开较小距离460, W形成可用于调 谐组合的福射元件434和通道458的福射性能的气隙461。作为示例,气隙461可具有大约 为0. 005英寸的宽度460。在此示例中,福射元件434包括充当接地触点的接地元件440, 其被设置为经由从MLPWB 400的上表面456突出并且压向蜂窝孔板454的下表面462的触 点焊盘466和468 (指示466和468之间的间隙)来与蜂窝孔板454的下表面462信号通 信。运样,通道458的内壁464被接地,并且触点焊盘466和468的高度对应于气隙461的 宽度460。
[006引类似于图4,在图5中,依据本发明示出了 MLPWB 500的另一实现方式的示例的局
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