[发明专利]主动扫描式相控阵列天线系统的可扩展平面封装架构

说明书

本发明涉及主动扫描式相控阵列天线系统的可扩展平面封装架构。针对可扩展平面相控阵列天线子阵列片组件提供了根据一个或多个示例的系统和方法。可扩展相控阵列天线子阵列片组件实施为印刷线路板(PWB)，天线元件联接到PWB。在一个示例中，PWB包括集成电路管芯，该集成电路管芯直接附接至PWB的第一表面的并与联接到所述PWB的第二表面的天线元件联接。第一导电过孔延伸穿过PWB的第一子组层并且联接到所述集成电路管芯。大于所述第一导电过孔的第二导电过孔延伸穿过PWB的第二子组层并且联接到所述天线元件。导电迹线将所述第一导电过孔和第二导电过孔联接到PWB的层上。所述第二导电过孔从所述第一导电过孔偏移以向所述集成电路管芯提供热机械应力释放。

技术领域

本发明涉及主动扫描式相控阵列天线系统的可扩展平面封装架构。

背景技术

在相控阵列天线的领域中，正在致力于提供实惠的高保真相控阵列子阵列片组件以用作相控阵列天线中的构筑块。通常，相控阵列天线系统(例如，子阵列片组件)采取大阵列的构造进行设计和制造，以满足特定应用。这样的系统是复杂的，需要许多零件和许多时间来制作、组装和测试最终产品。此外，较大较复杂的组件难以制造，由于低产率而增加了更多成本。

提供相控阵列天线所采用的常规技术往往是针对特定应用的单点方案。如此，这些产品大部分昂贵且适应性差。例如，提供较低成本的高保真天线阵列的现有方案经常依赖于将更多功能性整合到更大阵列的片组件中。然而，更大的阵列片组件增加了多个叠层中的印刷线路板的复杂性、总体板尺寸更厚、过孔纵横比更大以及大量的过孔，导致制造组件的产率较低且成本较高。

因此，需要有一种改进的相控阵列天线实施方案，其提供高保真相控阵列天线性能而没有过高的成本。

发明内容

一个或多个示例总体涉及相控阵列天线，更特别地涉及可扩展平面相控阵列天线子阵列片组件。根据一个或多个示例的本文所公开的系统和方法提供了一种提供可扩展平面相控阵列天线子阵列片组件的改进途径。在一些示例中，子阵列片组件实施为印刷线路板(PWB)，天线元件联接到所述PWB。在一个示例中，PWB可包括集成电路管芯，该集成电路管芯直接附接至所述PWB并且联接到所述天线元件。单个集成电路管芯可包括四个波束成形电路并且联接到四个天线元件以执行波束成形操作。所述集成电路管芯经由形成在所述PWB中的导电过孔联接到所述天线元件。形成在PWB层中的微过孔联接到所述集成电路管芯。所述微过孔联接到较大的镀覆过孔，其中所述镀覆过孔被偏移以向所述集成电路管芯提供热机械应力释放。所述镀覆过孔延伸穿过所述PWB的层并且联接到所述天线元件。

在一个示例中，一种系统包括相控阵列天线子阵列片组件，所述相控阵列天线子阵列片组件包括：印刷线路板(PWB)，其包括多个层；集成电路管芯，其联接到所述PWB的第一表面；天线元件，其联接到所述PWB的第二表面；第一导电过孔，其具有第一直径，所述第一导电过孔联接到所述集成电路管芯并且延伸穿过第一子组层；第二导电过孔，其具有大于所述第一直径的第二直径，所述第二导电过孔从所述第一导电过孔偏移、延伸穿过第二子组层并且联接到所述天线元件；所述PWB的导电迹线，其联接到所述第一导电过孔和第二导电过孔；并且其中，所述第二导电过孔的偏移为所述集成电路管芯提供了热机械应力释放。

在另一示例中，一种系统包括子阵列片组件，所述子阵列片组件包括：大致平面的印刷线路板(PWB)，其包括多个层；一个或多个集成电路管芯，其联接到所述PWB的第一表面；至少四个天线元件，其联接到所述PWB的第二表面，其中，所述至少四个天线元件在所述PWB上布置成方形栅格网格；并且其中，所述集成电路管芯经由所述层电联接到所述四个天线元件中的每个天线元件。