[发明专利]半柔性封装上的系统集成和毫米波相控阵列天线

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月15日提交的名称为“ANTENNA ARCHITECTURE，ANTENNA SYSTEM AND A METHOD THEREOF″的美国临时申请No.61／452，754的优先权，其整个公开通过引用全部并入本文。

技术领域

总的来说，本发明一般涉及毫米波接收器和传送器并且特别涉及采用相控阵列的集成毫米波装置。

背景技术

近年来，商业通信和雷达应用的操作频率也已经朝着无线电频谱的顶端增大，包括在毫米波长的操作。随着硅片在更小的区域以更低成本在更高的频率呈现更强的功能性，为商业和消费电子应用制造高频宽带IC在经济上正变得可行。高频宽带IC应用现在包括毫米(mm)波应用，例如在24GHz和60GHz的短程通信和在24GHz和77GHz的汽车雷达。

技术发展允许大量的语音、视频、图像和数字信息的数字化和压缩。在无线移动无线电通信中的装置之间传输数据的需要要求在高数据速率的准确数据流的接收。提供允许无线电，尤其是无线移动装置处理增长的容量的天线，同时提供实现在方位角和仰角上的天线覆盖的改进质量将是有利的。提供并入集成、紧凑、高性能的天线的更小波形因数给移动互联网装置和／或接入点也将是有利的。

附图说明

在说明书的结束部分特别指出被认为是本发明的主题并明确对其要求权利。然而，当和附图一起阅读通过参考以下详细描述可最好地理解本发明，关于操作的方法和组织，连同其目标、特征和优点，其中：

图1是根据实施例的图示使用极高频率无线电信号来在无线网络中通信的装置的框图；

图2是根据实施例的N元素毫米波收发器RFIC架构的框图；

图3是根据实施例的使用在顶部具有柔性层的半柔性封装用于以下的FR-4封装和天线集成的共形天线模块的图示；

图4是根据实施例的柔性衬底上的毫米波相控天线阵列与标准FR-4层叠上的BBIC／RFIC集成的图示；

图5是根据实施例的包括用来提供顶部和正面区域波束扫描覆盖的顶部的2X8矩形阵列和2X8矩形阵列的天线模块的图示；

图6是根据实施例的提供顶部、侧面和正面空间覆盖的3D相控天线阵列包装的图示；

图7是根据实施例的具有附连的单个高增益天线以提供顶部、侧面和正面空间覆盖的3D相控天线阵列包装的图示；

图8示出根据实施例的一对共线毫米波锥形缝隙天线阵列(2X8)和关联的辐射图；

图9图示根据实施例的相控阵列天线配置和扫描角之间的关系；

图10示出根据实施例的缝隙回路(slot loop)天线和关联的辐射图；以及

图11示出根据实施例的稍微向上弯曲以便为毫米波应用提供期望的覆盖和阵列的扫描辐射图的相控天线阵列(2X8)。

具体实施方式

如本文使用的术语PBSS控制点(PCP)被定义为作为毫米波网络的控制点操作的站(STA)。

如本文使用的术语接入点(AP)被定义为具有STA功能性并且经由无线媒体(WM)为相关联的STA提供到分配服务的接入的任何实体。

如本文使用的术语无线网络控制器被定义为作为无线网络的AP和／或作为PCP操作的站。

如本文使用的术语方向带(DBand)被定义为其中信道启动频率超过45GHz的任何频率带。

如本文使用的术语DBand STA被定义为其无线电传送器在DBand内的信道上操作的STA。

如本文使用的术语个人基本服务集(PBSS)被定义为基本服务集(BSS)，所述BSS形成ad hoc自包含网络，在DBand操作，包括一个PBSS控制点(PCP)，并且其中到分配系统(DS)的接入不出现但PBSS内转发服务可选地出现。

如本文使用的术语调度的服务期(SP)由服务质量(QoS)AP或PCP调度。如果期望的话，调度的SP可在固定的时间间隔处开始。

如本文使用的术语“业务”和／或“业务流”被定义为例如STA的无线装置之间的流和／或数据流。本文使用的术语“会话”被定义为保存或存储具有建立的直接物理链接(例如，排除转发)的一对站中的状态信息；状态信息可描述或定义会话。