专利名称：键合线天线的制作方法
技术领域：
键合线天线技术领域[0001]本实用新型涉及一种键合线天线，特别是连接于共面传输线与接地金属面之间的键合线实现对电磁能量的发射或接收。
背景技术：
[0002]随着通信业务数据的激增，超宽带超高速数据传输应运而生，相伴随的是传输信号的频率可高达几十吉赫兹。在如此高的频率下，对于电路中的某些关键信号而言，由于有线连接存在的相位延时和潜在的功率损耗问题而变得无能为力。此时，无线传输成为具有吸引力的解决问题的方案，而天线则是实现无线传输的必要部件。[0003]当信号频率很高时，在电路基片平面上设计制作天线会因为损耗高而导致辐射效率低下。为此，通常需要对基片材料加以特殊处理，以降低损耗，提高天线效率。然而这种处理却带来制造上的麻烦，进而增加电路成本。如果改变传统的思路，将天线不再制作在电路基片平面上，而是向空间延伸，则同时解决了效率低下和制造复杂的问题。本发明正是基于该思路，利用键合线充当天线，只要键合线的形状、长度等符合一定的尺寸，再辅以特定尺寸的共面传输线及接地金属面，则可以使键合线天线的辐射方向图及增益指标满足近距离无线传输的要求。发明内容[0004]本实用新型的目的在于利用键合线充当天线，解决超高速数据传输系统中当信号频率达到几十吉赫兹时有线传输存在相位延时和功率损耗的问题，同时也可克服采用传统基片平面天线时存在的效率低下或制造复杂的难题。[0005]实现本实用新型目的的技术解决方案为一种键合线天线，由基片、接地金属面、 共面传输线和键合线组成；基片上表面覆盖有金属面，在该金属面一端蚀刻掉部分金属面形成共面传输线和接地金属面，键合线连接于共面传输线与接地金属面之间 ，且键合线所在平面与接地金属面垂直。[0006]本实用新型与现有技术相比，其显著优点本发明所设计键合线天线可用于毫米波信号的近距离无线传输，通过将键合线向空间延伸而无需对电路基片材料进行特殊处理，可以在不增加工艺处理步骤的情况下使天线获得合适的方向图和增益，并且具有较高的辐射效率。
[0007]图1为本实用新型键合线天线的结构图，a是主视图，b是俯视图。[0008]图2为图1所示键合线天线在频率为60GHz-70GHz时的I^111曲线。[0009]图3为图1所示键合线天线在频率为63. 5GHz时电磁波的水平极化场图。
具体实施方式
[0010]本实用新型由基片材料、键合线、接地金属面和共面传输线构成。将键合线连接于基片材料上的共面传输线与接地金属面之间，通过设计键合线的形状与长度，将其等效为一个全波环天线。该天线具有中等的输入电阻，对称的方向图和合适的方向性系数。设计共面传输线的线宽及其与接地金属面的间距，保证传输线的特性阻抗与前端电路的输出阻抗匹配，使得信号能量有效传输到天线上。接地金属面的尺寸根据天线的工作频率设计，从而保证天线在具有一定辐射效率的情况下，电路的面积也不会过大。键合线的跨度及高度具有特定的尺寸，改变这些尺寸可以调整天线的工作频率。共面传输线的宽度以及该传输线与金属面之间的间距具有特定的尺寸，该尺寸与天线的工作频率有关，还与基片材料的电磁特性参数及几何尺寸有关。键合线具有特定的形状，改变形状会影响天线的辐射方向图与增益。[0011]
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。[0012]结合图1，本发明由基片材料1、铜丝( 或金丝)键合线2、接地金属面30和共面传输线31构成。接地金属面和共面传输线的图案都制作在基片材料的同一面3上。在基片材料上预留出一定面积的金属面，在金属面某一侧的边缘设计一条共面传输线。根据基片材料的相对电导率(己r=2. 2)、相对磁导率(U r=l)、厚度(O. 254mm)、表面导体材料的电导率(σ=5.8Χ107)等电磁特性参数及几何参数，结合共面传输线的特性阻抗计算公式得到共面传输线的信号线宽度(O. 4mm)及其与接地金属面的间距(O. 068mm)。根据工作频率，计算出键合线的长度(2. 47mm)。确定键合线两端的跨度，将该键合线的一端键合于共面传输线的中间位置上，另一端则根据接收天线的位置确定在接地金属面上的键合点。调整键合线至图1所示的形状。[0013]请参见图2，其为本发明之天线在频率为60GHz_70GHz之间的S11的幅度曲线。在频率为63. 7GHz时，I^11的值为-27. 38dB，表明此时信号能量反射很小，主要能量都通过键合线天线向空间辐射。[0014]请参见图3，其为本发明之键合线天线在频率为63. 7GHz时电磁波的水平极化场图。可见，在最大方向上的增益达到2. 287dBi，能够满足近距离无线传输的要求。
权利要求1.一种键合线天线，其特征在于由基片(I)、接地金属面(30)、共面传输线(31)和键合线(2)组成；基片(I)上表面覆盖有金属面，在该金属面一端蚀刻掉部分金属面形成共面传输线(31)和接地金属面(30)，键合线(2)连接于共面传输线(31)与接地金属面(30)之间，且键合线(2)所在平面与接地金属面(30)垂直。
2.根据权利要求1所述的键合线天线，其特征在于所述接地金属面(30)与共面传输线(31)均由良导体构成，接地金属面(30)需要接地。
专利摘要本实用新型公开了一种键合线天线，由基片、接地金属面、共面传输线和键合线组成；基片上表面覆盖有金属面，在该金属面一端蚀刻掉部分金属面形成共面传输线和接地金属面，键合线连接于共面传输线与接地金属面之间，且键合线所在平面与接地金属面垂直。本实用新型所设计的键合线天线可用于毫米波信号的近距离无线传输,可以在不增加工艺处理步骤的情况下使天线获得合适的方向图和增益，并且具有较高的辐射效率。
文档编号H01Q1/48GK202839948SQ20122014447
公开日2013年3月27日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者王贵, 丁大志, 樊振宏, 陈如山, 唐万春 申请人:南京理工大学