基于玻璃通孔的Ka波段宽带滤波封装天线

2023年第24卷第6期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2023年第24卷第6期 doi: 10.1631/FITEE.2200573

基于玻璃通孔的Ka波段宽带滤波封装天线

1电子科技大学集成电路科学与工程学院，中国成都市，610054；2电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，中国成都市，610054；3成都迈科科技有限公司，中国成都市，611731

收稿日期： 2022-11-17 录用日期： 2023-07-03 发布日期： 2023-07-03

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摘要

以玻璃封装材料和玻璃通孔技术为基础，提出一种新的Ka波段(33 GHz)滤波封装天线(FPA)，该天线具有宽频带和高滤波响应特点。与传统封装材料(印刷电路板、低温共烧陶瓷、硅等)相比，玻璃通孔更适合小型化技术(毫米波三维封装器件)，具有优越的微波性能。玻璃基板通过键合技术可实现三维高密度互联，其热膨胀系数与硅相当。此外，玻璃基板的堆叠实现了高密度互连，并与微电子技术兼容。该天线辐射贴片由贴片天线和反射系数几乎互补的带通滤波器(BPF)组成。BPF单元有3对λg/4槽(缺陷微带结构)和两对λg/2 U形缝隙(缺陷地结构)。该天线实现了大带宽和高辐射效率，这可能与玻璃基板的叠加和玻璃通孔馈电有关。此外，引入4个辐射零值可有效提高阻带内的抑制水平。为验证所提设计性能，对33 GHz宽带滤波天线进行优化、调试和测量。天线的工作带宽为29.4‒36.4 GHz (|S11|<−10 dB)，阻抗匹配带宽高达21.2%，阻带抑制水平大于16.5 dB。该天线实际增益为~6.5 dBi，辐射效率为~89%。

关键词

滤波封装天线 ; 玻璃通孔 ; 三维封装器件 ; 激光键合