CN112534646A - 天线元件模块 - Google Patents

Abstract

本发明题为“天线元件模块”。本发明公开了一种天线元件，该天线元件可包括馈电部和辐射元件以及具有第一表面和第二表面的电介质基板，该电介质基板在该电介质基板内包括该天线元件的该馈电部。该天线元件模块还可包括集成电路(IC)芯片，该IC芯片粘附到该电介质基板的该第一表面并且耦接到该天线元件的该馈电部。该IC芯片可包括用于调节由该馈电部传送的信号的电路。该天线元件模块还可包括粘附到该电介质基板的该第二表面的塑料天线载体。该塑料天线载体可包括主体部分，该主体部分包括用于该天线元件的该辐射元件的腔，该辐射元件定位在该塑料天线载体的该主体部分的该腔中。

Description

天线元件模块

相关申请

本申请要求2018年8月2日提交的名称为“Phased Array Antenna”的美国临时申请62/713,871的优先权的权益，该临时申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及天线元件模块。

背景技术

天线阵列(或阵列天线)是作为单个天线一起工作以发射或接收无线电波的一组多个连接的天线元件。单独天线元件(通常简称为“元件”)可通过馈电线连接到接收器或发射器，该馈电线以特定相位关系将电力馈送到这些元件。由每个单独天线元件辐射的无线电波彼此组合和叠加，从而(相长干涉地)相加在一起以增强在期望方向上辐射的功率，并且(相消干涉地)消除以减少在其他方向上辐射的功率。类似地，当用于接收时，来自单独天线元件的单独射频电流在接收器中以正确的相位关系组合，以增强从期望方向接收到的信号并消除来自不期望方向的信号。

天线阵列可用比单个天线可实现的无线电波波束更窄的无线电波波束来实现提高的增益(方向性)。一般来讲，所使用的单独天线元件的数量越多，增益越高并且波束越窄。一些天线阵列(诸如，相控阵雷达)可由数千个单独天线组成。阵列可用于实现更高的增益(这增加了通信可靠性)、消除来自特定方向的干扰、以电子方式控制无线电波束指向不同方向并且用于无线电测向(RDF)。

发明内容

一个示例涉及天线元件模块，该天线元件模块可包括天线元件和电介质基板，该天线元件包括馈电部和辐射元件，该电介质基板具有第一表面和第二表面，该电介质基板在该电介质基板内包括该天线元件的该馈电部。该天线元件模块还可包括集成电路(IC)芯片，该IC芯片粘附到该电介质基板的该第一表面并且耦接到该天线元件的该馈电部。该IC芯片可包括用于调节由该馈电部传送的信号的电路。该天线元件模块还可包括粘附到该电介质基板的该第二表面的塑料天线载体。该塑料天线载体可包括主体部分，该主体部分包括用于该天线元件的该辐射元件的腔，该辐射元件定位在该塑料天线载体的该主体部分的该腔中。

另一个示例涉及相控阵天线。该相控阵天线可包括天线元件模块阵列。该天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列可包括天线元件和电介质基板，该天线元件包括馈电部和辐射元件，该电介质基板具有第一表面和第二表面，该电介质基板在该电介质基板内包括该天线元件的该馈电部。该天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列还可包括IC芯片和塑料天线载体，该IC芯片粘附到该电介质基板的该第一表面并且耦接到该天线元件的该馈电部并且包括用于调节由该馈电部传送的信号的电路，并且该塑料天线载体粘附到该电介质基板的该第一表面。该塑料天线载体可包括主体部分，该主体部分包括用于该天线元件的该辐射元件的腔，该辐射元件定位在该塑料天线载体的该主体部分的该腔中。该相控阵天线还可包括位于天线元件模块阵列下方的多层基板，该多层基板包括形成在该多层基板的层上的波束形成网络(BFN)电路，并且BFN电路与该天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列的IC芯片进行电气通信。

另一个示例涉及用于形成多个天线元件模块的方法。该方法可包括将多个IC芯片粘附到电介质基板的第一表面，其中该电介质基板在该电介质基板内包括多个馈电部。该方法还可包括将天线封装件阵列粘附到该电介质基板的第二表面以形成天线元件模块阵列。每个天线封装件可包括塑料天线载体，该塑料天线载体可包括主体部分，该主体部分包括用于辐射元件的腔。每个天线封装件还可包括定位在该塑料天线载体的该主体部分的该腔中的辐射天线的辐射元件。该方法还可包括切割该天线元件模块阵列以形成该多个天线元件模块。

附图说明

图1示出了具有错层式架构的示例性相控阵天线的框图。

图2示出了具有错层式架构的示例性相控阵天线的平面图。

图3示出了图2的示例性相控阵天线的分解图。

图4示出了具有第一架构的示例性相控阵天线的一部分。

图5示出了具有第二架构的示例性相控阵天线的一部分。

图6示出了用于天线元件模块的电介质基板的侧面剖视图。

图7示出了图6的电介质基板的集成电路(IC)芯片层的示例的顶视图。

图8A示出了图6的电介质基板的通孔层250的示例。

图8B示出了图6的电介质基板的信号层的示例的顶视图。

图9示出了图6的电介质基板的馈电层的示例的顶视图。

图10示出了具有第一架构的天线封装件的示例的透视图。

图11示出了图10所示的天线封装件的侧视图。

图12示出了具有第二架构的天线封装件的示例的透视图。

图13示出了图12所示的天线封装件的侧视图。

图14示出了具有第三架构的天线封装件的示例的透视图。

图15示出了图14所示的天线封装件的侧视图。

图16示出了具有第四架构的天线封装件的示例的透视图。

图17示出了图16所示的天线封装件的侧视图。

图18示出了具有第五架构的天线封装件的示例的透视图。

图19示出了图18所示的天线封装件的侧视图。

图20示出了具有第六架构的天线封装件的示例的透视图。

图21示出了图20所示的天线封装件的侧视图。

图22示出了天线元件模块的顶视图。

图23示出了图22的天线元件模块的侧视图。

图24示出了安装在电介质基板上的多个IC芯片阵列的示例。

图25示出了安装在图24的电介质基板上的多个天线封装件阵列的示例。

图26示出了在接收模式下操作的示例性相控阵天线的框图。

图27示出了在发射模式下操作的示例性相控阵天线的框图。

图28示出了在半双工模式下操作的示例性相控阵天线的框图。

图29示出了在频分双工模式下操作的示例性相控阵天线的框图。

图30示出了在极化双工模式下操作的示例性相控阵天线的框图。

图31示出了用于制造天线元件模块的示例性方法的流程图。

图32示出了用于制造天线封装件的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了相控阵天线，其中多个天线元件模块可以错层式架构安装在多层基板上。这些天线元件模块中的每个天线元件模块可包括电介质基板，该电介质基板具有与该电介质基板的上侧集成或设置在该上侧上的馈电部(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)。这些天线元件模块中的每个天线元件模块可包括嵌入式集成电路(IC)芯片，该嵌入式IC芯片安装在电介质基板的下侧上。每个IC芯片可包括用于调节在馈电元件与多层基板中的电路之间传送的信号(例如，对该信号进行放大、滤波和/或移相)的电路。IC芯片可通过电介质基板耦接到对应馈电部。天线封装件可粘附到电介质基板的上表面。该天线封装件可包括塑料天线载体和嵌入该塑料天线载体中的辐射元件(例如，寄生元件)。该塑料天线载体可包括将辐射元件和与电介质基板的上表面集成或嵌入该上表面中的馈电部间隔开的腿部。这样，该辐射元件覆盖在该馈电部上方，使得该辐射元件和该馈电部协同操作以为相控阵天线提供天线元件。

多层基板位于天线元件模块阵列下方。多层基板可包括形成在该多层基板的层上的波束形成网络(BFN)电路。BFN电路可与天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列的IC芯片进行电气通信。

本文所述的相控阵天线允许模块化设计和制造。具体地，天线元件模块中的每个天线元件模块可在与多层基板不同的时间和/或设施处设计和/或制造。该模块化设计和/或制造可允许所得相控阵天线具有较低成本和较高性能。例如，为了降低成本，可用注塑成型和/或热成型技术形成天线封装件。类似地，每个天线元件模块可用倒装芯片技术封装。

图1示出了示例性相控阵天线2的框图。相控阵天线2有利于本地系统4与远程系统6之间的无线通信。本地系统4可有线连接到相控阵天线2。作为一些示例，本地系统4可实现在陆地站点或空载站点(例如，飞机或卫星)上。另外，相控阵天线2可与远程系统6进行无线通信。远程系统6可以是空载站点(例如，飞机或卫星)。另选地，远程系统6可以是陆地站点。本地系统4和远程系统6可表示可处理、传输和接收数据的计算系统(例如，服务器)和/或路由器。

相控阵天线2可具有错层式架构。具体地，相控阵天线2可包括可安装在多层基板10上的多个天线元件模块8。多层基板10可被实现为例如具有多层电路板材料(例如，电介质材料、导电材料等)的多层电路板。

每个天线元件模块8可包括电介质基板12。电介质基板12可实现为单层或多层电路板、广角阻抗匹配超材料(WAIM)等。电介质基板12可包括下表面14和上表面16。每个天线元件模块8可包括粘附到电介质基板12的下表面14的IC芯片18。此外，馈电部20可设置在电介质基板12的上表面16上或与该上表面集成。每个天线元件模块8还可包括天线封装件22。天线封装件22可包括塑料天线载体24，其中辐射元件26设置在该塑料天线载体上或嵌入塑料天线载体24的腔中。在一些示例中，塑料天线载体24可包括延伸到电介质基板12的上表面16的一个或多个特征部。这些一个或多个特征部可将该塑料天线载体的主体部分与电介质基板12的上表面16间隔开。在一些示例中，这些一个或多个特征部可被实现为腿部28。这些一个或多个特征部可限定将辐射元件26与馈电部20分开的气隙30(或空隙)。在其他示例中，可省略该一个或多个特征部(例如，腿部28)，使得塑料天线载体24的主体部分接触电介质基板12的上表面16。

在一些示例中，每个馈电部20可被实现为形成在顶层上或嵌入在电介质基板12中的类型的微带元件(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)。每个辐射元件26可被实现为贴片天线(例如，圆形或矩形贴片天线元件)。每个天线元件模块8可粘附(安装)在多层基板10的顶部表面34上。在一些示例中，每个天线元件模块8可包括延伸穿过电介质基板12的馈电线，该馈电线将IC芯片18与馈电部20耦接(例如，直接连接、被动耦接等)。此外，图1的每个馈电部20可以是单个馈电部，使得在相控阵天线2上存在相等数量的IC芯片18和馈电部20。另选地，图1的每个馈电部20可以是多个馈电部，诸如一对正交布置的狭槽，其中每个IC芯片18可包括用于单独调节在馈电部20与IC芯片18之间传送的信号的多个电路。

为了便于说明，在本公开中通篇采用术语“顶部”和“底部”来表示在选定取向上的相对表面。类似地，采用术语“上”和“下”来表示在选定取向上的相对位置。此外，采用术语“位于……下方”和“覆盖在……上方”(以及派生词)来表示两个相邻表面或元件在选定取向上的相对位置。事实上，本公开通篇所用的示例表示一个选定取向。然而，在所描述的示例中，选定取向是任意的，并且在本公开的范围内其他取向(例如，倒置、旋转90度等)是可能的。

多层基板10可包括BFN电路40。BFN电路40可形成在多层基板10的一个(或多个)层上。在一些示例中，BFN电路40可形成在多层基板10的内层上。在其他示例中，BFN电路40可形成在外层诸如顶层或底层上。如本文所述，BFN电路40作为组合器和/或分频器电路操作，该组合器和/或分频器电路对同相信号进行组合和/或分频。在一些示例中，BFN电路40可以是无源电路。如本文所用，术语“无源电路”指示BFN电路40可包括不供应来自电源的电力的电路部件(例如，电阻迹线、电容器和/或电感器)。BFN电路40可与每个天线元件模块8的IC芯片14进行电气通信。

本地系统4可包括可控制相控阵天线2的操作模式的控制器38。作为一个示例，控制器38可被实现为具有嵌入式指令的微控制器。在另一个示例中，控制器38可被实现为具有执行存储在非暂态存储器中的机器代码的处理单元(例如，一个或多个处理器内核)的计算设备。在一些示例中，控制器38可经由控制线(未示出)向IC芯片18提供控制信号，其中此类控制信号使得IC芯片18设置在BFN电路40与天线元件模块8的馈电部20之间传送的信号的振幅和/或相位调节水平。即，控制器38可控制IC芯片18的信号调节。除此之外或另选地，在一些示例中，控制器38可向IC芯片18提供控制信号，该控制信号使得相控阵天线2在接收模式下或发射模式下操作。另外，为了便于说明，在本文所述的示例中，控制器38还向天线元件模块8的IC芯片18提供电力信号。然而，在其他示例中，其他源可为IC芯片14提供电力。

在操作中，在一些示例中，相控阵天线2架构可被设计成仅在接收模式下或发射模式下操作。在其他示例中，如本文所述，相控阵天线2架构可被设计成在半双工模式下或极化双工模式下操作，其中相控阵天线2在接收模式与发射模式之间切换。在其他示例中，相控阵天线2架构可被设计成在频分复用模式下操作，使得相控阵天线2可同时在接收模式下和发射模式下操作。

在接收模式下，可由多个天线元件模块8中的每个天线元件模块上的辐射元件26或其某个子集从远程系统6接收电磁(EM)信号。辐射元件26可通过气隙30将所接收到的EM信号耦合到对应馈电部20。对应馈电部20可将所接收到的EM信号转换为电信号，并且将这些电信号提供给相应天线元件模块8的对应IC芯片18。每个对应的IC芯片18可包括可调节所接收到的电信号以输出元件信号的电路。具体地，每个IC芯片14可对所接收到的电信号进行放大、滤波和/或移相以形成元件信号。

此外，不同的IC芯片18可提供不同水平和类型的调节。例如，第一天线元件模块8的第一IC芯片18可以第一增益放大所接收到的信号并且/或者以第一相移对所接收到的电信号进行移相。另外，第二天线元件模块8的第二IC芯片14可以第二增益放大所接收到的电信号并且/或者以第二相移对所接收到的电信号进行移相。这样，由IC芯片18输出的多个元件信号可具有特定特性以有利于由BFN电路40进行的组合。

可将由IC芯片18输出的元件信号中的每个元件信号提供给BFN电路40。BFN电路40可组合元件信号以形成所接收到的波束信号。所接收到的波束信号可通过连接端口提供给本地系统4，该连接端口可位于多层基板10的底部表面41或其他位置处。本地系统4可处理(例如，解调)所接收到的波束信号并消耗解码数据。

BFN电路40可用组合器/分频器电路42的级来实现，在图1中被示出为分割线。在图1所示的示例中，存在三(3)个此类级，但在其他示例中，可存在组合器/分频器电路42的更多级或更少级(少至一(1)级)。每个组合器/分频器电路42可被实现为功率组合器/分配器电路，诸如威尔金森功率分配器、混合耦合器、定向耦合器或可对信号进行组合和/或分频的任何其他电路。每个组合器/分频器电路42可对通过BFN电路40的信号进行组合或分频。例如，当用于接收时，在IC芯片14与本地系统4之间传送的信号可由组合器/分频器电路42的每一级组合。除此之外或另选地，当用于发射时，从本地系统4传送到IC芯片14的信号可被BFN电路40的组合器/分频器电路42的每一级分频。作为一些示例，BFN电路40可同相或异相地组合元件信号。除此之外或另选地，BFN电路40可相等或不相等地组合元件信号。一般来讲，BFN电路40的架构可被设计成用于几乎任何形式的信号组合和/或分频。

在发射模式下，本地系统4可向BFN电路40提供发射波束信号，该发射波束信号旨在被发射到远程系统6。BFN电路40对发射波束信号进行分频以形成多个分频信号，这些分频信号被称为元件信号。这些元件信号可被提供给天线元件模块8的IC芯片18。每个IC芯片18可调节所接收到的元件信号(例如，对该所接收到的元件信号进行放大、滤波和/或移相)，并且针对对应馈电部20输出经调节的信号。在发射模式下，每个IC芯片18可被配置为提供与在接收模式下的调节水平不同的调节水平，包括相控阵天线2同时在接收模式和发射模式下操作的示例。例如，与在接收模式下相比，给定IC芯片18在发射模式下可提供不同水平的增益、不同的相移和/或不同的通频带。

每个天线元件模块8的馈电部20可将由对应的IC芯片14提供的经调节的元件信号转换为通过气隙30提供给对应的辐射元件26的EM信号。每个辐射元件26可将发射的EM信号耦合到自由空间中，使得该发射的EM信号与其他天线元件模块8的发射叠加，以形成通过该自由空间传播到远程系统6的发射波束信号的波束，如箭头44所示。远程系统6可解调所接收到的发射波束信号并处理所得数据。相控阵天线2可被设计成使得发射信号相长干涉和相消干涉以产生具有辐射图案的发射波束信号的波束，该辐射图案具有期望的特性(例如，最大增益的期望方向和/或极化)。另外，在一些示例中，由每个天线元件模块8的多个IC芯片18进行的调节(例如，放大和/或移相)可由控制器38控制，以在期望的方向上耦合发射波束信号的波束。在相控阵天线2被设计成在接收模式和发射模式下操作的示例中，可建立远程系统6与本地系统4之间的双向无线通信。另选地，在相控阵天线2被设计成仅在接收模式或仅在发射模式下操作的示例中，可在远程系统6与本地系统4之间建立单向无线通信。

通过实现图1的相控阵天线2，可制造相对简单、低成本的相控阵天线。具体地，天线元件模块8可与多层基板10分开制造，并且安装在多层基板10上。此外，如本文详细说明的，天线元件模块8可被制造为天线元件模块阵列，该天线元件模块阵列可被切割并粘附到多层基板10的顶部表面34。

此外，天线元件模块8可以相对简单且低成本的工艺制造。例如，可用注塑成型或热成型工艺形成天线封装件22。在天线封装件22可通过注塑成型形成的示例中，给定天线封装件22的塑料天线载体24可通过将第一聚合物(例如，第一类型的塑料)注入模具中而形成，该模具可包括被成形用于辐射元件26的腔。随后，可将第二聚合物(例如，第二类型的塑料)注入塑料天线载体24的腔中以形成天线封装件22。另外，IC芯片18可附接到电介质基板12的下表面14。随后可将天线封装件22粘附到电介质基板12的顶部表面。

另外，通过在天线元件模块8中实现IC芯片18，消除了对BFN电路40和/或多层基板10的底部表面41内的IC芯片的需要，从而降低了BFN电路40的复杂性。例如，在天线元件模块8中包括IC芯片18避免了由于以下操作引起的印刷电路板(PCB)复杂性：将所接收到的信号通过多层基板10路由到安装在相对(底部)表面上的IC芯片，然后路由到BFN电路40以进行组合。此外，包括馈电部20和辐射元件26两者增加了相控阵天线2的方向性和增益。

图2是具有用于发射和/或接收EM信号诸如RF信号的错层式架构的示例性相控阵天线50的透视图。图3示出了相控阵天线50的分解图。图2和图3采用相同的参考标号来表示相同的结构。此外，除非另有说明，否则对相控阵天线50的元件的参考适用于图2和图3两者。可采用图2和图3的相控阵天线50来实现图1的相控阵天线2。

在一些示例中，相控阵天线50可被制造为模块并被组装。具体地，相控阵天线50可包括安装在多层基板54上的N个天线元件模块52(在图1和图2中仅详细标记了其中的一些)。每个天线元件模块52可包括具有上表面58和下表面60的电介质基板56。电介质基板56可包括一个或多个层并且可实现为例如电路板或WAIM。

嵌入相控阵天线50中的多个IC芯片62可定位在相控阵天线50的中间层上。多个IC芯片62中的IC芯片62可粘附(安装)在天线元件模块52中的每个天线元件模块上。具体地，IC芯片62可粘附在每个电介质基板56的下表面60上。可使用倒装芯片焊接技术、引线接合(诸如，热电子接合技术)或其他技术将每个IC芯片62粘附在对应天线元件模块52的电介质基板56上。

另外，每个天线元件模块52可包括馈电部64。在一些示例中，馈电部64可设置在电介质基板56的上表面58上。在其他示例中，馈电部64可与电介质基板56集成。在一些示例中，延伸穿过电介质基板56的嵌入式馈电线(或多个馈电线)可使馈电部64与IC芯片62互连。在一些示例中，馈电部64可被实现为微带元件，诸如经由金属喷镀在电介质基板56上制造的狭槽。另外，在一些示例中，馈电部64可表示多个微带元件。例如，馈电部64可表示一对正交布置的狭槽。在这种情况下，对应的IC芯片62可包括多个电路路径(具有多个电路元件)以单独地调节由对应的多个馈电部64中的每个馈电部传送的信号。另选地，在一些示例中，馈电部64可表示单个辐射元件。在这种情况下，IC芯片62与馈电部64之间存在一一对应关系。

另外，每个天线元件模块52可包括粘附到电介质基板56的上表面58的天线封装件70。更具体地，天线封装件70可包括塑料天线载体72。塑料天线载体72可包括主体部分和从主体部分延伸的腿部(例如，三个或更多个腿部)。如本文所用，术语“塑料”是指许多有机合成的或加工的材料中的任一种，这些有机合成的或加工的材料主要为高分子量的热塑性聚合物或热固性聚合物，并且可被制成物体、膜或细丝。塑料天线载体72的主体部分可包括腔，该腔具有定位在该腔中的辐射元件74。该腔可以是塑料天线载体72中的凹陷部或孔。辐射元件74可被实现为贴片天线，诸如圆形贴片天线或多边形贴片天线(例如，矩形贴片天线或六边形贴片天线)。

在一些示例中，辐射元件74可耦接到寄生元件76，该寄生元件设置在塑料天线载体72的下表面上或与该下表面集成。

塑料天线载体72的腿部将塑料天线载体72的主体部分中的腔与电介质基板56的上表面58间隔开。更具体地，塑料天线载体72的腿部建立将馈电部64与辐射元件74分开的气隙76(或空隙)。这样，馈电部64和辐射元件74协同操作以形成天线元件。

多层基板54可被实现为例如多层电路板(例如，下电路板)。在一些示例中，多层基板54可包括位于多层基板54的底部(或最低层)处的基部导电层80(例如，接地层)。基部导电层80可包括允许多层基板54与外部部件(诸如，具有控制器和/或电源的本地系统)通信的蚀刻部和/或迹线。下电介质层82覆盖在基部导电层80上方。BFN电路84可形成在多层基板54的层(或多个层)上。在一些示例中，BFN电路84可形成在多层基板54的内层上。在BFN电路84形成在内层上的示例中，BFN电路84可覆盖在下电介质层82上方。此外，上电介质层86可覆盖在BFN电路84上方。这样，BFN电路84可被夹置在下电介质层82和上电介质层86之间，使得BFN电路84可电屏蔽电磁干扰(EMI)。顶部导电层90可覆盖在上电介质层86上方。在其他示例中，BFN电路84可形成在多层基板54的上电介质层86处或附近。在这种情况下，BFN电路84可在顶部导电层90中被图案化。

顶部导电层90可包括用于接收N个天线元件模块52中的每个天线元件模块的图案化安装接口(例如，蚀刻部和/或导电垫)。另外，顶部导电层90可包括具有通孔的图案化导电接口，以允许信号在BFN电路84与IC芯片62和/或N个天线元件模块52的电介质基板56之间通过。N个天线元件模块52可在顶部导电层90的图案化安装接口处安装在顶部导电层90上。在一些示例中，N个天线元件模块52可以有序阵列布置，诸如按相控阵天线50的网格布置。在一些示例中，如本文详细说明的，每个IC芯片62可利用电接合材料(例如，焊料)安装在顶部导电层90上。在其他示例中，每个电介质基板56的下表面60可利用电接合材料安装在顶部导电层90上，并且每个电介质基板56中的迹线和/或通孔可将对应的IC芯片62耦接到顶部导电层90上的连接垫。

多层基板54可包括延伸穿过其的通孔，以用于连接多层基板54的不同层处的部件。例如，如果BFN电路84可形成在多层基板54的内层上，则多层基板54可包括用于将BFN电路84电连接到天线元件模块52的通孔。此类通孔可在信号接口处耦接到BFN电路84，以将天线元件模块52耦接到BFN电路84。

在一些示例中，BFN电路84可以是无源电路。BFN电路84可被配置为对可在N个天线元件模块52与本地系统的外部部件之间传送的信号进行分频/组合。

另外，每个天线元件模块52的每个IC芯片62可包括电路部件以调节在馈电部64与BFN电路84之间传送的信号。具体地，每个天线元件模块52可对在馈电部64与BFN电路84之间传送的信号进行滤波、放大和/或移相。此外，在一些示例中，可针对特定的对应馈电部64来调谐每个IC芯片62。即，第一IC芯片62可被配置为向信号施加与第二IC芯片62不同的增益和/或相移。除此之外或另选地，每个IC芯片62的调节参数(例如，带通、增益和/或相移)可由在本地系统处操作的控制器来设置。

如相对于图1的相控阵天线2所说明的，在一个示例中，相控阵天线50可在发射模式下操作。除此之外或另选地，相控阵天线50可在接收模式下操作。在一些示例中，相控阵天线50可被配置为仅在接收模式下或发射模式下操作。在其他示例中，相控阵天线50可在半双工模式下或极化模式下操作，从而在接收模式和发射模式之间切换。在其他示例中，相控阵天线50可在频分双工模式下操作，其中相控阵天线50可同时在发射模式下和接收模式下操作。

通过实现相控阵天线50，可提供相对简单、低成本的相控阵天线。具体地，相控阵天线50的错层式架构减少了实现多层基板54所需的层数。相控阵天线50的错层式架构可允许每个电介质基板56和多层基板54具有相对较低的复杂性(例如，可避免盲孔)，因此与使用单个电路板相比，整个相控阵天线50的成本可较低。另外，IC芯片62与天线元件模块52的集成将IC芯片62定位成相对紧密地接近馈电部64。因此，可减小IC芯片62与馈电部64之间的通孔长度。

另外，通过降低多层基板54的复杂性，可采用简单、便宜的技术来制造天线元件模块52。具体地，天线元件模块52中的每个天线元件模块可利用标准处理和封装技术(诸如，注塑成型、热成型和倒装芯片处理)来制造。

另外，通过将IC芯片62布置成与多层基板54分开，可减少实现相控阵天线50所需的通孔数量，使得可减小多层基板54内的通孔密度。因此，这减少和/或消除了对利用(相对复杂且昂贵的)受控深度钻孔技术回钻通孔的需要。此外，如上所述，每个天线元件模块52可安装在多层基板54的顶部导电层90的图案化导电接口上。顶部导电层90的图案限定N个天线元件模块52的位置。因此，N个天线元件模块52可在与多层基板54不同的时间和/或设施处制造。

此外，在多层基板54的顶部导电层90上的天线元件模块52的布置中，天线元件模块52中的每个天线元件模块可利用自由空间(例如，空气或空隙)来分开，这避免了馈电部64之间的连续电介质材料。这样，信号的不期望表面波传播被抑制/减少(减少和/或消除)，从而提高相控阵天线50的性能(信噪比)。例如，可抑制/减少原本将与电介质材料的连续表面平行传播的表面波。具体地，顶部导电层90的图案确保自由空间间隙将每个IC芯片62分开。这些自由空间间隙在IC芯片62之间的顶部导电层90中引入折射率不连续性。这些折射率不连续性减少了表面波在顶部导电层90上的传播。

图4示出了具有用于将多个天线元件模块102安装在多层基板104上的示例性架构的示例性相控阵天线100的一部分。可采用相控阵天线100来实现图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50。每个天线元件模块102可包括电介质基板106，其中馈电部108设置在电介质基板106的顶部表面110上或与该顶部表面集成。每个馈电部108可被实现为例如狭槽或一对正交布置的狭槽。

作为一个示例，IC芯片112可粘附(安装)到电介质基板106的下表面114。在其他示例中，IC芯片112可粘附到电介质基板106的不同表面上。每个IC芯片112也可粘附到多层基板104的顶部表面116(例如，导电层)。每个IC芯片112可经由电接合材料113(例如，焊料球)粘附到多层基板104的顶部表面116。多层基板104可包括电路诸如BFN电路。另外，多层基板104可耦接到可向IC芯片112提供信号的电源电路和/或控制器。在一些示例中，每个IC芯片112可包括在118处指示的上IC芯片接口，该上IC芯片接口可在电介质基板106与IC芯片112之间提供信号接口。另外，每个IC芯片112可包括下IC芯片接口120，该下IC芯片接口可在IC芯片112与多层基板104之间提供信号接口。

IC芯片112可包括一个或多个穿过芯片的通孔(例如，穿过硅的通孔(TSV))，该一个或多个穿过芯片的通孔完全穿过IC芯片112以在两个接口118、120处提供导电接口。在一些示例中，下IC芯片接口120可通过通孔耦接到多层基板104中的电路(诸如，BFN电路)。例如，多层基板104的顶部表面116上的焊垫与每个IC芯片112之间的焊点可提供直接电连接。这样，每个IC芯片112可直接耦接到多层基板104。在操作中，每个IC芯片112干预在对应馈电部108与多层基板(包括BFN电路)104之间传送的信号。具体地，在每个IC芯片112与多层基板104之间传送的信号可穿过下IC芯片接口120。另外，在IC芯片112与馈电部108之间传送的信号可穿过上IC芯片接口118。每个IC芯片112可调节在多层基板104与电介质基板106之间传送的信号(例如，对该信号进行放大、滤波和/或移相)。

此外，每个天线元件模块102还可包括天线封装件130。每个天线封装件130可包括塑料天线载体132和辐射元件134。塑料天线载体132可包括一个或多个特征部诸如腿部136和主体部分138。辐射元件134可定位在形成在塑料天线载体132的主体部分138中的腔中。在一些示例中，辐射元件134可以是单个天线元件，诸如贴片天线。在其他示例中，如图所示，辐射元件134可被实现为具有多个辐射元件，诸如定位在塑料天线载体132的主体部分138的相对侧中的一对贴片天线。

塑料天线载体132的腿部136将电介质基板106的顶部表面110与辐射元件134所在的腔间隔开。此外，在一些示例中，可省略腿部136(或其他特征部)，使得塑料天线载体的主体部分138接触电介质基板的顶部表面110。腿部136(如果包括的话)的长度可为例如约0.25毫米(mm)至约2mm。然而，在其他示例中，腿部136可比此范围更长或更短。因此，腿部136在馈电部108与辐射元件134之间形成气隙140(或空隙)。这样，馈电部108和辐射元件134可作为天线元件的组成部件协同操作。具体地，由馈电部108传送的信号可由辐射元件134耦合。例如，在接收模式下，从外部源接收到的EM信号可由辐射元件134耦合到馈电部108，并由馈电部108转换为电信号以由IC芯片112进行传送。相反，在发射模式下，从IC芯片112传送到馈电部108的信号可被馈电部108转换为EM信号，并通过辐射元件134传播到自由空间中。

通过采用针对图4的相控阵天线100所示的架构，可实现多层基板104与IC芯片112之间的直接电连接。这样，天线元件模块102的IC芯片112可直接耦接到连接多层基板104的BFN电路和/或电源和控制系统的通孔和/或迹线。图4的相控阵天线100的架构通过将每个IC芯片112定位成相对紧密地接近馈电部158和辐射元件172来减少损耗。此外，在一些示例中，可通过在多层基板104与IC芯片112之间提供直接电连接来进一步减少此类损耗。

图5示出了具有用于将多个天线元件模块152安装在多层基板154上的另一示例性架构的示例性相控阵天线150的一部分。可采用相控阵天线150来实现图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50。每个天线元件模块152可包括电介质基板156，其中馈电部158设置在电介质基板156的顶部表面159上或与该顶部表面集成。每个馈电部158可被实现为例如狭槽或一对正交布置的狭槽。

在一些示例中，IC芯片160可安装到电介质基板156的下表面162。在其他示例中，IC芯片160可粘附到电介质基板156的不同表面上。每个电介质基板156可通过导电接合材料166(诸如，焊料球或焊柱)安装到多层基板154的顶部表面164(例如，导电层)。每个IC芯片160可与多层基板154的顶部表面164间隔开。换句话讲，自由空间间隙(例如，空气或空隙)可将每个IC芯片160的表面与多层基板154的顶部表面164分开。另外，导电接合材料166(例如，焊料球)的量可在IC芯片160与多层基板154之间提供期望间距(例如，自由空间间隙的尺寸)。在一些示例中，每个IC芯片160可由对应的电介质基板156外接。在这种情况下，由导电接合材料166形成的电连接可在对应的电介质基板156的周边附近形成。

多层基板154可包括电路诸如BFN电路。另外，多层基板154可耦接到可向IC芯片160提供信号的电源电路和/或控制器。在操作中，每个IC芯片160可调节在多层基板154与馈电部158之间传送的信号(例如，对该信号进行放大、滤波和/或移相)。

在一些示例中，每个IC芯片160可包括IC芯片接口168，该IC芯片接口可在电介质基板156与IC芯片160之间提供导电接口。在一些示例中，每个IC芯片160可翻转并附接到电介质基板156的下表面162。该架构通过将IC芯片160定位成相对紧密地接近馈电部158来减少损耗。另外，电介质基板156可包括在多层基板154与IC芯片160之间提供电路径的通孔和/或迹线。这样，从多层基板154提供给IC芯片160的信号可通过电介质基板156路由。具体地，在多层基板154与IC芯片160之间传送的信号可穿过导电接合材料166、穿过电介质基板156的通孔和/或迹线并且穿过IC芯片接口168。另外，在IC芯片160与馈电部158之间传送的信号可穿过IC芯片接口168并且穿过电介质基板156。

天线封装件170可粘附到电介质基板156的顶部表面159。天线封装件170可利用图4的天线封装件130来实现。因此，天线封装件170可包括定位在塑料天线载体174的腔内的辐射元件172。辐射元件172可通过由塑料天线载体174形成的气隙或空隙176与馈电部158间隔开。这样，馈电部158和辐射元件172可作为天线元件的组成部件协同操作。具体地，由馈电部158传送的信号可由辐射元件172耦合。

通过采用针对图5的相控阵天线150所示的架构，可利用IC芯片160一侧上的单个IC接口168来实现多层基板154与IC芯片160之间的电路径。通过采用针对图5的相控阵天线150所示的架构，每个天线元件模块102的IC芯片160可间接耦接到连接到多层基板154的BFN电路和/或电源和控制系统的通孔和/或迹线。

图6示出了电介质基板200(诸如，图4和图5的电介质基板106)的侧面剖视图。可在天线元件模块(诸如，图5的相控阵天线150的天线元件模块152)中采用电介质基板200。电介质基板200包括多个堆叠层。电介质基板200的底层可被实现为IC芯片层201。电介质基板200可包括内层，诸如通孔层250和信号层280。电介质基板200还可包括被实现为馈电层300的顶层。图6中列出的层并不意味着是穷举的。例如，为了便于说明，未示出一些层，诸如绝缘(电介质)层和/或接地层。

图7示出了天线元件模块(诸如，图5的相控阵天线150的天线元件模块152)的图1的IC芯片层201的顶视图。IC芯片层201可表示电介质基板200的下表面。例示的示例可在电介质基板200的下表面与多层基板(图6中未示出；参见图5的参考标号154)之间包括不同组的导电接合材料202(例如，焊料球、焊柱等)。

导电接合材料202可被布置成球栅阵列(BGA)。具体地，在例示的示例中，导电接合材料202b沿着电介质基板200的下表面的周边布置。导电接合材料206b可在IC芯片208与多层基板之间提供期望间距，如上文相对于图5所述。导电接合材料206b中的一些或全部可耦接到接地部以为IC芯片208提供对外部电磁源的屏蔽。又如，导电接合材料206b中的一个或多个导电接合材料可耦接到电源电压(或多个电源电压)，该电源电压(或多个电源电压)用于通过耦接到IC芯片208的对应端口的一条或多条导电迹线(未示出)为IC芯片208提供电力。又如，导电接合材料202b中的一个或多个导电接合材料可耦接到多层基板中的控制线，以通过耦接到IC芯片的对应端口的导电迹线(未示出)向IC芯片208提供控制信号。尽管在例示的示例中示出为沿着周边布置，但在其他示例中，导电接合材料202b可以不同的方式布置。

在例示的示例中，通过导电接合材料202a、导电迹线210和导电接合材料(例如，焊料等)212a提供用于在多层基板与IC芯片208上的端口(例如，垫、引线等)之间传送信号的电路径。这样，导电接合材料202a在多层基板的顶部表面至电介质基板200的底部表面上的导电迹线210(例如，图案化的金属材料)之间延伸。导电迹线210在导电接合材料202a与粘附到IC芯片208上的端口的导电接合材料212a之间延伸。另选地，建立电路径的方式可以是不同的。

在例示的示例中，用于在IC芯片208的一个或多个端口与馈电部(未示出)之间传送信号的电路径由在电介质基板2200的底部表面和IC芯片208的上表面之间延伸的导电接合材料(例如，焊料)提供。在例示的示例中，馈电部可被实现为具有两个端口的正交布置的狭槽，因此第一信号(例如，对应于水平极化)通过导电接合材料214b-1在IC芯片208的第一端口与馈电部的第一端口216之间传送，并且第二信号(例如，对应于垂直极化)通过导电接合材料214b-2在IC芯片208的第二端口与馈电部的第二端口218之间传送。另选地，在IC芯片与馈电部之间建立电路径的方式可以是不同的。

在例示的示例中，沿着IC芯片208的周边布置附加的导电接合材料，以在IC芯片208上的其他端口与多层基板之间提供附加的电路径，诸如以通过如上所述的导电接合材料202b和导电迹线(未示出)提供接地、DC电源电压等。

图8A示出了图6所示的电介质基板200的通孔层250(内层)的示例的顶视图，该通孔层可包括第一通孔252和第二通孔254，该第一通孔和第二通孔可分别耦接到图7的电介质基板200的IC芯片层201的第一端口216和第二端口218。通孔层250可覆盖在图7的IC芯片层201上方。第一通孔252和第二通孔254中的每一者可由非导电材料形成的屏蔽区域256外接。

图8B示出了图6的电介质基板200的信号层280(另一个内层)的示例，该信号层可覆盖在图8A的通孔层250和图7的IC芯片层201上方。信号层280可包括蚀刻区域282。信号层280包括第一通孔284的端接和第二通孔286的端接。第一端接284的端接可耦接到图8A的第一通孔252和图7的第一端口216。第二通孔286的端接可耦接到图7的第二通孔254和图7的第二端口218。另外，第一通孔284的端接和第二通孔286的端接可由非导电材料形成的屏蔽区域288部分地外接。

蚀刻区域282可由非导电材料形成。另外，蚀刻区域282可包括第一微带线290和第二微带线292，该第一微带线和第二微带线可各自由导电材料(例如，金属)形成。第一微带线290和第二微带线292可被成形为位于相应狭槽下方。

图9示出了图6所示的电介质基板200的馈电层300的顶视图的示例，该馈电层可覆盖在图8B的信号层280、图8A的通孔层250和图7的IC芯片层201上方。馈电层300可设置在电介质基板200的顶部表面上或与该顶部表面集成。馈电层300可覆盖在信号层280、图8A的通孔层250和图7的IC芯片层201上方。馈电层300可包括第一狭槽302和第二狭槽304，该第一狭槽和第二狭槽可各自形成在导电材料(例如，金属)内。第一狭槽302和第二狭槽304可各自被实现为用于天线元件的馈电部的部件。因此，第一狭槽302和第二狭槽304可相对于彼此正交布置。另外，尽管在图9中示出了两(2)个狭槽，但在其他示例中可存在更多或更少的狭槽。

图10至图19示出了天线封装件的示例。此外，图10至图19采用相同的参考标号来表示相同的结构。此外，为了便于说明，不包括和/或不相对于每个附图重新介绍一些参考标号。

图10示出了天线封装件400的示例的透视图，并且图11示出了天线封装件400的侧视图。图10和图11采用相同的参考标号来表示相同的结构。此外，除非另有说明，否则对天线封装件400的元件的参考适用于图10和图11两者。可采用天线封装件400来实现图1的天线封装件22、图2的天线封装件70和/或图3的天线封装件130。

可用注塑成型或热成型技术形成天线封装件400。天线封装件400可包括塑料天线载体402。塑料天线载体402可包括主体部分404和从主体部分404延伸的多个腿部406。在本示例中，主体部分404可具有矩形基部形状。然而，在其他示例中，其他基部形状是可能的。更具体地，主体部分404可具有规则的瓦片基部形状(例如，三角形、矩形、六边形等)。

腿部406可定位在塑料天线载体402的每个顶点(例如，拐角)处。腿部406的长度可为约0.25mm至约2mm。每个腿部可包括至少一个拔模角度410，该至少一个拔模角度以为钝角的拔模角度远离主体部分延伸。在一些示例中，拔模角度410可为小于90度的角度。拔模角度410可有利于采用来制造天线封装件400的注塑成型或热成型技术。

主体部分404可包括被成形为用于辐射元件414的腔412。因此，腔412可被实现为主体部分404的顶部表面中的凹陷部。在一些示例中，腔412的边缘表面418可相对于主体部分404的顶部表面416以拔模角度(例如，小于90度的角度)形成。辐射元件414可被实现为贴片天线。如本文所用，术语“贴片天线”是指安装在平坦(或几乎平坦)表面上的薄型天线。贴片天线包括安装在较大平坦(或几乎平坦)表面上的平坦材料片或平坦材料贴片。辐射元件414可定位在腔412中。因此，腔412可被成形为包封辐射元件414以与顶部表面416形成共面表面。在其他示例中，辐射元件414可延伸超过主体部分404的顶部表面416。在其他示例中，辐射元件414可延伸到主体部分404的顶部表面416下方的高度。

在一些示例中，辐射元件414可通过电镀或插入模制工艺形成或定位在腔412中。辐射元件414可利用低损耗电介质材料诸如塑料来实现。然而，采用来制造塑料天线载体402的塑料是与采用来制造辐射元件414的塑料不同类型的塑料。

如上所述，天线封装件400可被设计成粘附到电介质(例如，图9的馈电层300)的顶部表面，该电介质可包括馈电部(例如，图9所示的第一狭槽302和第二狭槽304)。因此，塑料天线载体402可被构造成使得腿部406将辐射元件414与馈电部间隔开，从而在辐射元件414与馈电部之间形成气隙或空隙。在操作中，辐射元件414在自由空间与馈电部之间耦合EM波。

图12示出了天线封装件500的示例的透视图，并且图13示出了天线封装件500的侧视图。此外，除非另有说明，否则对天线封装件500的元件的参考可适用于图12和图13中的任一者或两者。

天线封装件500类似于图10至图11所示的天线封装件400。此外，天线封装件500可包括被成形为用于辐射元件504的第一腔502和被成形为用于天线元件的寄生元件508的第二腔506。第一腔502可形成在塑料天线载体402的主体部分404的顶部表面416上。第二腔506可形成在塑料天线载体402的主体部分404的底部表面510上。在一些示例中，如图所示，空隙或气隙512将第一腔502与第二腔506分开。在其他示例中，可省略空隙或气隙512，使得主体部分404的实心材料(例如，塑料)插置在第一腔体502和第二腔体506之间。

空隙或气隙512可具有比第一腔502和第二腔506更小的直径。在包括空隙或气隙512的示例中，辐射元件504可被插入模制以围绕辐射元件504的周边形成塑料环。在这种情况下，塑料环可在辐射元件504的边缘上方延伸。此外，寄生元件508可以与辐射元件504类似的方式制成。在形成辐射元件504和寄生元件508时，塑料天线载体402可与第一腔502、第二腔506以及第一腔502与第二腔506之间的空隙或气隙512一起形成。第一腔502、第二腔506和空隙或气隙512的组合可被称为组合腔509。因此，对应于空隙或气隙512的组合腔509的中间可比模制的辐射元件504和寄生元件508的插入件的宽度窄。另外，组合腔509中将定位辐射元件504和寄生元件508的区域(即，第一腔502和第二腔506的区域)可更宽。因此，在形成具有组合腔509的塑料天线载体402时，可将辐射元件504和寄生元件508分别放置在组合腔509的较宽区域(即，第一腔502和第二腔506)(例如，组合腔509的较宽部分)中。因此，辐射元件504和寄生元件508的塑料环可搁置在塑料天线载体402的材料上并由该材料支撑。

第一腔体502可覆盖在第二腔体506上方。辐射元件504可定位在第一腔502中，并且寄生元件508可定位在第二腔506中。

辐射元件504和寄生元件508可被实现为贴片天线。另外，尽管辐射元件504和寄生元件508被示出为圆的(例如，圆形)，但在其他示例中，辐射元件504和寄生元件508可以是多边形(例如，矩形)。因此，辐射元件504可覆盖在寄生元件508上方。包括寄生元件508进一步增加了在馈电部与自由空间之间传送的电磁波的方向性。

图14示出了天线封装件550的示例的透视图，并且图15示出了天线封装件550的侧视图。此外，除非另有说明，否则对天线封装件550的元件的参考可适用于图14和图15中的任一者或两者。

天线封装件550类似于图10至图11所示的天线封装件400和图11至图12所示的天线封装件500。此外，天线封装件550可包括用于四个不同天线元件554的一组辐射元件554的第一组腔552。天线封装件550还可包括用于四个不同天线元件554的一组寄生元件558的第二组腔556。

第一组腔552中的每个腔552可与主体部分404的顶部表面416一起形成或集成。另外，第二组腔556中的每个腔556可形成在主体部分404的底部表面510上或与该底部表面集成。另外，第一组腔552中的每个腔552可覆盖在第二组腔556中的相应腔556上方。因此，该组辐射元件554中的每个辐射元件554可覆盖在第二组寄生元件558中的相应寄生元件558上方。

该组辐射元件554中的每个辐射元件554和该组寄生元件558中的每个寄生元件558可被实现为贴片天线。另外，尽管该组辐射元件554中的每个辐射元件554和该组寄生元件558中的每个寄生元件558被示出为圆的(例如，圆形)，但在其他示例中，辐射元件504和寄生元件508可以是多边形(例如，矩形)。该组辐射元件554中的每个辐射元件554和该组寄生元件558中的每个辐射元件554可定位在相控阵天线的网格内。在本示例中，该组辐射元件554中存在四(4)个辐射元件554，并且该组寄生元件558中存在四(4)个寄生元件558。然而，在其他示例中，可存在该组辐射元件554中的辐射元件554和该组寄生元件558中的寄生元件558的更多或更少的实例。

此外，主体部分404的顶部表面416可包括延伸跨过塑料天线载体402的主体部分404的第一凹陷通道570和第二凹陷通道572。第一凹陷通道570和第二凹陷通道572可各自被实现为从塑料天线载体402的主体部分404的一个边缘延伸到相对边缘的凹槽(例如，诸如正方形凹槽)。第一凹陷通道570和第二凹陷通道572可在主体部分404的中间574附近相交。这样，第一组辐射元件554中的每个辐射元件554可通过第一凹陷通道570或第二凹陷通道572彼此分开。

在特定天线元件内，每个辐射元件554可与下方寄生元件558分组在一起。因此，在所示的示例中，天线封装件400包括用于四(4)个天线元件的部件，即，第一天线元件580、第二天线元件582、第三天线元件584和第四天线元件586。如本文所说明的，天线封装件550可安装在所形成的(单个)天线元件模块的电介质基板上，该天线封装件包括由连续材料(例如，聚合物)形成的塑料天线载体402。在这种情况下，所得的天线元件模块可容纳由第一凹陷通道570和第二凹陷通道572分开的四(4)个天线元件。

在操作中，由该组辐射元件554中的辐射元件554传送的EM波可使得表面波在主体部分404的顶部表面416上传播。第一凹陷通道570和第二凹陷通道572提供了塑料天线载体402的折射率不连续性，该折射率不连续性破坏和/或阻碍此类表面波的传播。

图16示出了天线封装件700的示例的透视图，并且图17示出了天线封装件700的侧视图。此外，除非另有说明，否则对天线封装件700的元件的参考可适用于图16和图17中的任一者或两者。

天线封装件700表示图14和图15的天线封装件550的四(4)个实例，这四个实例可集成在单个天线封装件中。因此，天线封装件700可包括该组辐射元件554中的十六(16)个辐射元件554和该组寄生元件558中的十六(16)个寄生元件558。类似于图14至图15的天线封装件550，天线封装件700可实现在容纳用于十六(16)个天线元件的部件的(单个)天线元件模块上。

另外，对可用于天线封装件700的天线元件的数量没有限制。例如，在一些示例中，可存在足够数量(例如，数百或数千)的该组辐射元件554和该组寄生元件558以用于整个相控阵天线。

图18示出了天线封装件750的示例的透视图，并且图19示出了天线封装件750的侧视图。天线封装件750类似于图12和图13的天线封装件500。天线封装件750可包括第一腔752，该第一腔用于定位在塑料天线载体402的主体部分404的顶部表面416中的天线元件的辐射元件754。此外，天线封装件750可包括第二腔756，该第二腔用于主体部分404的底部表面510中的天线元件的寄生元件758。第一天线元件754覆盖在寄生元件758上方。

辐射元件754和寄生元件758可被实现为贴片天线。辐射元件754和寄生元件758可各自具有多边形(例如，矩形)形状。

图20示出了天线封装件800的示例的透视图，并且图21示出了天线封装件800的侧视图。图20和图21采用相同的参考标号来表示相同的结构。此外，除非另有说明，否则对天线封装件800的元件的参考适用于图10和图11两者。可采用天线封装件800来实现图1的天线封装件22、图2的天线封装件70和/或图3的天线封装件130。

天线封装件800可包括具有主体部分804和腿部806的塑料天线载体802。天线封装件800类似于图10的天线封装件400。主体部分804可具有六边形基部形状，而不是图10至图19的主体部分404的矩形基部形状。每个腿部806可定位在主体部分804的顶点处。另外，在一些示例中，每个腿部806的长度可为约0.25mm至约2mm。此外，天线封装件800可包括与塑料天线载体802的主体部分804的顶部表面810一起形成或集成的腔808。辐射元件812可定位在腔808中。

天线封装件800可适于包括多组腔和多组辐射元件，如相对于图12至图17所示和所述。另外，尽管辐射元件812被示出为圆的，但在其他示例中，辐射元件812可具有多边形形状，诸如图18和图19所示的辐射元件754。

图22示出了可采用来实现图2的天线元件模块8和/或天线元件模块52的天线元件模块900的顶视图。图23示出了天线元件模块900的侧视图。图22和图23采用相同的参考标号来表示相同的结构。天线元件模块900可安装在多层基板上，诸如图1的多层基板10和/或图2和图3的多层基板54。天线元件模块900可包括天线封装件902。天线封装件902可例如通过图14和图15的天线封装件550来实现。

天线元件模块900可包括第一电介质基板906，其中馈电部908设置在第一电介质基板906的顶部表面909上或与该顶部表面集成。每个馈电部908可被实现为例如狭槽或一对正交布置的狭槽。在例示的示例中，存在此类馈电部的四(4)个实例(例如，四(4)对正交布置的狭槽)。

第一电介质基板906可经由第一层焊料球912安装到第二电介质基板910(例如，电路板)，该第一层焊料球可被布置成第一电介质基板906的底部表面914上的BGA。第一IC芯片916可粘附(安装)到第二电介质基板910的顶部表面917。第二IC芯片918和第三IC芯片920可粘附(安装)在第二电介质基板910的底部表面921上。第二电介质基板910的底部表面921可包括布置成BGA的焊料球922以用于将天线元件模块900安装在多层基板上。在一些示例中，第二IC芯片918和第三IC芯片920可通过第一电介质基板906中的通孔、焊料球912和第二电介质基板910中的通孔与相应的馈电部连通。类似地，第二IC芯片918和第三IC芯片920可通过第二电介质基板910中的通孔与第一IC芯片916连通。另外，多层基板可耦接到可向第一IC芯片916、第二IC芯片918提供信号的电源电路和/或控制器。这样，第二电介质基板中的通孔和焊料球922可允许第一IC芯片916与多层基板之间的连通。

在操作的一个示例中，第二IC芯片918和第三IC芯片920干预在对应馈电部908与第一IC芯片916之间传送的信号。此外，第一IC芯片916、第二IC芯片918和第三IC芯片920可调节在馈电部908与多层基板之间传送的信号(例如，对该信号进行放大、滤波和/或移相)。

此外，天线封装件902可粘附到第一电介质基板906的顶部表面909。如本文所述，天线封装件902的塑料天线载体932上的腿部930保持馈电部908与辐射元件926之间的间隙934(例如，气隙或空隙)。此外，由馈电部908传送的信号可由辐射元件926耦合。例如，在接收模式下，来自外部源的EM信号可由耦接到相应的馈电部908的辐射元件926接收，并由馈电部908转换为电信号以由第一IC芯片916、第二IC芯片918和/或第三IC芯片920进行传送。相反，在发射模式下，信号从第二IC芯片918和/或第三IC芯片920传送到馈电部908。馈电部908将此类信号转换为EM信号，该EM信号可由辐射元件926传播到自由空间中。

如图所示，天线元件模块900包括四(4)个天线元件，即第一天线元件940、第二天线元件942、第三天线元件944和第四天线元件946。每个天线元件包括覆盖在馈电部908上方的辐射元件925。此外，如上所述，在一些示例中，寄生元件可插置在辐射元件926与馈电部908之间。塑料天线载体932可由连续塑料材料形成。第一天线元件940、第二天线元件942、第三天线元件944和第四天线元件946中的每一者可由防止天线元件之间不期望的表面波传播的第一凹槽通道948和第二凹槽通道950分开。

图24和图25示出了用于制造天线元件模块的封装过程，诸如，图1的天线元件模块8、图2至图3的天线元件模块52、图3的天线元件模块102、图4的天线元件模块152和/或图21和图22的天线元件模块900。图24和图25采用相同的参考标号来表示相同的结构。另外，除非另有说明，否则对元件的参考适用于图24和图25中的任一者或两者。

图24示出了电介质基板1000，其中四(4)个IC芯片阵列1002可安装在电介质基板1000上。在其他示例中，可存在IC芯片1004的更多或更少的阵列。每个IC芯片阵列1002可包括安装在电介质基板1000上的十六个IC芯片1004(例如，4行和4列IC芯片1004)，其中仅标记了IC芯片1004中的一些。IC芯片1004可在倒装芯片封装工艺中安装在电介质基板1000的底部表面1006上。换句话说，IC芯片1004中的每个IC芯片可安装在电介质基板1000的暴露表面(例如，底部表面1006)上，并且电介质基板1000可翻转。

在翻转电介质基板1000使得顶部表面1010暴露时，四(4)个天线封装件阵列1008可粘附到电介质基板1000的顶部表面1010，如图25所示。在所示的示例中，每个天线封装件阵列1008可包括十六(16)个天线封装件1014(例如，4行和4列天线封装件1014)，其中仅标记了天线封装件1014中的一些。然而，在其他示例中，可存在更多或更少的天线封装件1014。每个天线封装件1014可覆盖在对应的IC芯片1004上方。在将天线封装件阵列1008粘附到电介质基板1000时，可在切割工艺中用激光或锯切割电介质基板1000以提供天线元件模块。更具体地，可用激光器或锯切割电介质基板1000来提供具有任何数量的IC芯片1004和天线封装件1008的一组天线元件模块。所得的天线元件模块可以本文所述的方式安装在多层基板(例如，图1的多层基板10、图2的多层基板54、图4的多层基板104和/或图5的多层基板154)上。

图26示出了示例性相控阵天线1200的框图，该框图描绘了在接收模式下操作的图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50的逻辑互连。此外，可采用图4的相控阵天线100的架构或图5的相控阵天线150的架构来实现图26的相控阵天线1200。在例示的示例中，N个天线元件模块1202与接收(RX)BFN电路1204通信。

N个天线元件模块1202中的每个天线元件模块可包括电介质基板1206，其中馈电部1208(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)设置在电介质基板1206上或与该电介质基板集成。N个天线元件模块1202中的每个天线元件模块还可包括安装在电介质基板1206上的IC芯片1210。在例示的示例中，每个IC芯片1210可包括放大器1212和相移器1214。IC芯片1210可从可实现在外部系统(例如，本地系统)上的控制器1216接收控制信号。在一些示例中，控制信号可控制每个放大器1212的增益和/或由每个相移器1214施加的相移。因此，在一些示例中，每个放大器1212可被实现为可变增益放大器、切换衰减器电路等。

N个天线元件模块1202中的每个天线元件模块还可包括附着到电介质基板1206的天线封装件1220。天线封装件1220可包括经由气隙与馈电部1208间隔开的辐射元件1222。

在操作中，由N个辐射元件1222(或其某个子集)中的每个辐射元件接收到的EM信号可耦合到电介质基板1206的对应馈电部1208。N个馈电部1208中的每个馈电部可将EM信号转换为可提供给对应IC芯片1210以进行调节的电信号。IC芯片1210的每个放大器1212可放大所提供的电信号，并且每个相移器1214可施加相移以输出N个元件信号，该N个元件信号可另选地被称为经调节的信号。在图26的相控阵天线1200的一些示例中，相移器1214可响应于从控制器1216提供的控制信号而施加可变量的相位调节。除此之外或另选地，放大器1212可响应于从控制器1216提供的控制信号而提供可变量的振幅调节。该N个元件信号可被提供给RX BFN电路1204。RX BFN电路1204可组合该N个元件信号以形成所接收到的波束信号，该所接收到的波束信号可被提供给本地系统以进行解调和处理。

图27示出了相控阵天线1300的框图，该框图描绘了在发射模式下操作的图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50的逻辑互连。此外，可采用图4的相控阵天线100的架构或图5的相控阵天线150的架构来实现图27的相控阵天线1300。在例示的示例中，N个天线元件模块1302与发射(TX)BFN电路1304通信。

N个天线元件模块1302中的每个天线元件模块可包括电介质基板1306，其中馈电部1308(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)设置在电介质基板1306上或与该电介质基板集成。N个天线元件模块1302中的每个天线元件模块还可包括IC芯片1310。在例示的示例中，每个IC芯片1310可包括放大器1312和相移器1314。IC芯片1310可从可实现在外部系统(例如，本地系统)上的控制器1316接收控制信号。在一些示例中，控制信号可控制由每个放大器1312施加的可变量的振幅调节和/或由每个相移器1314施加的可变量的相位调节。因此，在一些示例中，每个放大器1312可被实现为可变增益放大器、切换衰减器电路等。

N个天线元件模块1302中的每个天线元件模块还可包括附着到电介质基板1306的天线封装件1320。天线封装件1320可包括经由气隙与馈电部1308间隔开的辐射元件1322。辐射元件1322可被实现为贴片天线或多个贴片天线。

在操作中，可将发射波束信号从本地系统提供给TX BFN电路1304。TX BFN电路1304将发射波束信号分频成可提供给N个天线元件模块1302的N个元件信号。N个天线元件模块1302中的每个IC芯片1310可调节对应的元件信号，以生成可提供给对应馈电部1308的经调节的信号。N个馈电部1308中的每个馈电部可将对应的经调节的信号转换为朝向天线封装件1320的对应辐射元件1322传播的EM信号。在例示的示例中，调节可包括相移器1314对元件信号进行移相以及放大器1312放大元件信号。每个辐射元件1322可将调节为EM信号的对应信号耦合到自由空间中。

图28示出了相控阵天线1400的框图，该框图描绘了在半双工模式下操作的图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50的逻辑互连。此外，可采用图4的相控阵天线100的架构或图5的相控阵天线150的架构来实现图28的相控阵天线1400。在半双工模式中，相控阵天线1400在接收模式与发射模式之间切换。在例示的示例中，N个天线元件模块1402与BFN电路1404通信。

N个天线元件模块1402中的每个天线元件模块可包括电介质基板1406，其中馈电部1408(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)可设置在电介质基板上或与该电介质基板集成。N个天线元件模块1402中的每个天线元件模块还可包括IC芯片1410。在例示的示例中，每个IC芯片1410可包括接收路径1412和发射路径1414。接收路径1412可包括接收放大器1416和接收相移器1418以用于调节从对应馈电部1408接收到的信号。类似地，发射路径1414可包括发射放大器1420和发射相移器1422以用于调节从BFN电路1404提供的对应元件信号。

每个IC芯片1410还可包括切换装置1424(例如，晶体管切换装置)以用于在接收模式与发射模式之间切换。IC芯片1410可从可实现在外部系统(例如，本地系统)上的控制器1430接收控制信号。控制信号可控制切换装置1424的状态以将相控阵天线1400从接收模式切换为发射模式，或反之亦然。另外，在一些示例中，从控制器1430提供的控制信号可控制由每个接收放大器1416和每个发射放大器1420施加的可变量的振幅调节。因此，在一些示例中，每个接收放大器1416和每个发射放大器1420可被实现为可变增益放大器、切换衰减器电路等。类似地，在一些示例中，从控制器1430提供的控制信号可控制由每个接收相移器1418和每个发射相移器1422施加的可变量的相位调节。

N个天线元件模块1402中的每个天线元件模块还可包括附着到电介质基板1406的天线封装件1440。天线封装件1440可包括经由气隙与馈电部1408间隔开的辐射元件1442。辐射元件1442可被实现为贴片天线或多个贴片天线。

在接收模式下的操作中，控制器1430设置IC芯片1410的切换装置1424以通过接收路径1412路由信号。此外，在接收模式下，由N个辐射元件1442(或其某个子集)中的每个辐射元件接收到的EM信号可耦合到对应馈电部1408并被提供给对应IC芯片1410以进行调节。IC芯片1410的每个接收放大器1416放大所提供的信号，并且每个接收相移器1418施加相移以输出N个元件信号，该N个元件信号可另选地被称为经调节的信号。该N个元件信号可被提供给BFN电路1404。BFN电路1404可组合该N个元件信号以形成所接收到的波束信号，该所接收到的波束信号可被提供给本地系统以进行解调和处理。

在发射模式下的操作中，控制器1430设置切换装置1424以切换为发射路径1414，以发射可从本地系统提供给BFN电路1404的波束信号。BFN电路1404将发射波束信号分频成可提供给N个天线元件模块1402的N个元件信号。N个天线元件模块1402中的每个IC芯片1410可调节对应的元件信号，以生成可提供给对应馈电部1408的经调节的信号。在例示的示例中，调节可包括发射相移器1422对元件信号进行移相以及发射放大器1420放大元件信号。每个馈电部1408将对应的经调节的信号作为EM信号朝向对应的辐射元件1442传播。此外，辐射元件1442可将EM信号耦合到自由空间中。

在半双工模式中，相控阵天线1400在接收模式与发射模式之间切换。这样，相同的天线元件模块1402可用于RF信号的发射和接收两者。

图29示出了相控阵天线1500的框图，该框图描绘了频分双工模式下操作的图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50的逻辑互连。此外，可采用图4的相控阵天线100的架构或图5的相控阵天线150的架构来实现图29的相控阵天线1500。在频分双工模式下，相控阵天线1500可包括用于处理在接收频带内接收到的RF信号以及用于在发射频带内传播RF信号的电路。

在例示的示例中，N个天线元件模块1502与BFN电路1504通信。N个天线元件模块1502中的每个天线元件模块可包括电介质基板1506，其中馈电部1508(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)设置在电介质基板1506上或与该电介质基板集成。N个天线元件模块1502中的每个天线元件模块还可包括IC芯片1510。在例示的示例中，每个IC芯片1510可包括接收路径1512和发射路径1514。接收路径1512可包括接收放大器1516和接收相移器1518以用于调节从对应馈电部1508接收到的信号。另外，接收路径1512可包括输入接收滤波器1520和输出接收滤波器1522。输入接收滤波器1520和输出接收滤波器1522可被实现为移除频率在接收频带之外的信号的相对窄的带通滤波器。因此，输入接收滤波器1520和输出接收滤波器1522可具有设置为接收频带的通频带。

类似地，发射路径1514可包括发射放大器1524和发射相移器1526以用于调节从BFN电路1504提供的对应元件信号。另外，发射路径1514可包括输入发射滤波器1528和输出接收滤波器1522。输入发射滤波器1528和输出发射滤波器1530可被实现为移除频率在发射频带之外的信号的相对窄的带通滤波器。因此，输入发射滤波器1528和输出发射滤波器1530可具有设置为发射频带的通频带。

IC芯片1510可从可实现在外部系统(例如，本地系统)上的控制器1540接收控制信号。在一些示例中，控制信号控制输入发射滤波器1520和输出发射滤波器1522的通频带和/或带宽。类似地，在一些示例中，从控制器1540提供的控制信号控制输入发射滤波器1528和输出发射滤波器1530的通频带和/或带宽。除此之外或另选地，从控制器1540提供的控制信号可控制由每个接收放大器1516和每个发射放大器1524施加的可变量的振幅调节。因此，在一些示例中，每个接收放大器1516和每个发射放大器1524可被实现为可变增益放大器、切换衰减器电路等。类似地，在一些示例中，从控制器1540提供的控制信号可控制由每个接收相移器1518和每个发射相移器1526施加的可变量的相位调节。

N个天线元件模块1502中的每个天线元件模块还可包括附着到电介质基板1506的天线封装件1550。天线封装件1550可包括经由空隙或气隙与馈电部1508间隔开的辐射元件1552。辐射元件1552可被实现为贴片天线或多个贴片天线。

在操作中，相控阵天线1500可基于遍历相控阵天线1500的信号的频率同时在接收模式和发射模式下操作。更具体地，EM信号可由N个辐射元件1552(或其某个子集)中的每个辐射元件接收，并且这些信号可耦合到对应馈电部1508。每个这样的馈电部1508可将EM信号转换为提供给对应IC芯片1510以进行调节的电信号。输入接收滤波器1520的通频带(接收频带)内的信号可由对应IC芯片1510的接收路径调节(例如，放大和移相)。经调节的信号可由输出接收滤波器1522进行滤波并作为元件信号提供给BFN电路1504。这样，BFN电路1504从N个天线元件模块1502接收N个元件信号，其中所接收的N个元件信号中的每个元件信号可在接收频带内。

另外，在接收RF信号的同时，可将发射波束信号从本地系统提供给BFN电路1504。BFN电路1504将发射波束信号分频成可提供给N个天线元件模块1502的N个元件信号。N个天线元件模块1502中的每个IC芯片1510的输入发射滤波器1528移除通频带(发射频带)之外的信号。另外，发射路径1514可调节对应的元件信号(对该元件信号进行移相并放大)以生成经调节的信号，该经调节的信号可通过输出发射滤波器1530提供给对应馈电部1508。每个馈电部1508可将对应的经调节的信号转换为朝向对应的辐射元件1552传播的EM信号。另外，每个对应的辐射元件1552可将EM信号耦合到自由空间中。

在相控阵天线1500中，遍历信号的频率控制通过相控阵天线1500路由信号。这样，相同的天线元件模块1502可用于RF信号的发射和接收两者。另外，在一些示例中，相控阵天线1500可具有在发射模式与接收模式之间间歇地切换以提供半双工的架构。

图30示出了相控阵天线1600的框图，该框图描绘了在极化双工模式下操作的图1的相控阵天线2和/或图2和图3的相控阵天线50的逻辑互连，该极化双工模式可以是半双工模式的特定配置。在极化双工模式下，相控阵天线1600可包括用于处理所接收到的具有第一极化的RF信号以及用于以与第一极化正交的第二极化传播RF信号的电路。

在例示的示例中，N个天线元件模块1602与BFN电路1604通信。N个天线元件模块1602中的每个天线元件模块可包括电介质基板1606，其中馈电部1608(例如，狭槽或一对正交布置的狭槽)设置在电介质基板1606上或与该电介质基板集成。N个天线元件模块1602中的每个天线元件模块还可包括IC芯片1610。在例示的示例中，每个IC芯片1610可包括接收路径1612和发射路径1614。接收路径1612可包括接收放大器1616和接收相移器1618以用于调节从对应馈电部1608接收到的信号。类似地，发射路径1614可包括发射放大器1620和发射相移器1622以用于调节从BFN电路1604提供的对应元件信号。

接收路径1612可耦接到馈电部1608的第一端口1624，并且发射路径1614可耦接到馈电部1608的第二端口1626。馈电部1608的第一端口1624可被配置为输出从馈电部1608处接收到的处于第一极化的EM信号转换的电信号，并且馈电部1608的第二端口1626可被配置为将电信号转换为在馈电部1608处接收到的具有与第一极化正交的第二极化的EM信号。例如，第一极化可为垂直极化，并且第二极化可为水平极化，或反之亦然。另选地，第一极化可为右旋圆极化(RHCP)，并且第二极化可为左旋圆极化(LHCP)，或反之亦然。

每个IC芯片1610还可包括用于在接收模式与发射模式之间切换的切换装置1628(例如，晶体管切换装置)。IC芯片1610可从可实现在外部系统(例如，本地系统)上的控制器1630接收控制信号。控制信号可控制切换装置1628的状态以将相控阵天线1600从接收模式切换为发射模式，或反之亦然。另外，在一些示例中，从控制器1630提供的控制信号可控制由每个接收放大器1616和每个发射放大器1620施加的可变量的振幅调节。因此，在一些示例中，每个接收放大器1616和每个发射放大器1620可被实现为可变增益放大器、切换衰减器电路等。类似地，在一些示例中，从控制器1630提供的控制信号可控制由每个接收相移器1618和每个发射相移器1622施加的可变量的相位调节。

N个天线元件模块1602中的每个天线元件模块还可包括附着到电介质基板1606的天线封装件1640。天线封装件1640可包括经由气隙与馈电部1408间隔开的辐射元件1642。辐射元件1642可被实现为贴片天线或多个贴片天线。

在接收模式下的操作中，控制器1630设置IC芯片1610的切换装置1628以通过接收路径1612路由信号。此外，在接收模式下，由N个辐射元件1642(或其某个子集)中的每个辐射元件接收到的第一极化双工模式下的EM信号可耦合到对应馈电部1608。馈电部1608可将EM信号转换为可提供给对应IC芯片1610以进行调节的电信号。IC芯片1610的每个接收放大器1616可放大所提供的信号，并且每个接收相移器1618可施加相移以输出N个元件信号，该N个元件信号可另选地被称为经调节的信号。该N个元件信号可被提供给BFN电路1604。BFN电路1604可组合该N个元件信号以形成所接收到的波束信号，该所接收到的波束信号可被提供给本地系统以进行解调和处理。

在发射模式下的操作中，控制器1630设置切换装置1628以切换为发射路径1614，以发射可从本地系统提供给BFN电路1604的波束信号。BFN电路1604将发射波束信号分频成可提供给N个天线元件模块1602的N个元件信号。N个天线元件模块1602中的每个IC芯片1610可调节对应的元件信号，以生成可提供给对应馈电部1608的经调节的信号。在例示的示例中，调节可包括发射相移器1622对元件信号进行相移以及发射放大器1620放大元件信号。每个馈电部1608可将经调节的信号转换为EM信号，并将EM信号朝向天线封装件1640的对应辐射元件1642传播。辐射元件1642可将EM信号耦合到自由空间中。

在极化双工模式下，相控阵天线1600在接收模式与发射模式之间切换。然而，通过利用辐射元件1608的第一端口1624处的信号和第二端口1626处的信号的正交关系，每个天线元件模块1602可被实现为具有单个切换装置1628以减少损耗。另外，这样，相同的天线元件模块1602可用于RF信号的发射和接收两者。

鉴于上述结构和功能性特征，将参考图31和图32更好地理解示例性方法。虽然为了便于说明，图31和图32的示例性方法被示出和描述为顺序地执行，但是本示例不受所示顺序的限制，因为一些动作在其他示例中可能以与本文所示和所述顺序不同的顺序多次和/或同时发生。此外，不需要执行所有描述的动作来实现方法。

图31示出了用于形成多个天线元件模块的示例性方法1700的流程图，诸如，图1的天线元件模块8、图2和图3的天线元件模块52、图4的天线元件模块102、图5的天线元件模块152和/或图22和图23的天线元件模块900。方法1700可用倒装芯片封装技术来实现。在1710处，多个IC芯片(例如，图24的IC芯片1004)可粘附(安装)到电介质基板(例如，图24的电介质基板1000)的下表面。该电介质基板可包括该电介质基板内的多个馈电部。在1720处，可将天线封装件(例如，图25的天线封装件1008)阵列粘附到电介质基板的上表面以形成天线元件模块阵列，其中每个天线封装件包括。每个天线封装件可包括塑料天线载体。该塑料天线载体可包括具有用于辐射元件的腔的主体部分和从该主体部分延伸到电介质基板的多个腿部。该塑料天线载体还可包括定位在该塑料天线载体的主体部分的腔中的辐射天线的辐射元件。该多个腿部可将每个辐射元件与电介质基板内的馈电部间隔开。在1730处，可切割天线元件模块阵列以形成多个天线元件模块。

图32示出了用于形成天线封装件(诸如，方法1700中所采用的天线封装件)的示例性方法1800的流程图。作为一些示例，可采用所得的天线封装件来实现图1的天线封装件22、图2的天线封装件70和/或图3的天线封装件130。在1810处，可形成天线封装件的塑料天线载体(例如，图10至图19的塑料天线载体402或图20和图21的塑料天线载体802)。该塑料天线载体可例如通过注塑成型工艺将第一聚合物注入模具中形成塑料天线载体阵列来形成。另选地，该塑料天线载体可通过热成型工艺加热第一聚合物的片材并使经加热的第一聚合物的片材在模具上方成形来形成。所得的塑料天线载体可包括腔(例如，图10和图11的腔412)。在1820处，可将辐射元件(例如，图10和图11的辐射元件414)形成在塑料天线载体的腔中以用于形成天线封装件。该辐射元件可通过将第二聚合物注入每个塑料天线载体的腔中来形成。另选地，可通过在每个塑料天线载体的腔上采用电镀来附接第二聚合物来形成辐射元件。

上文已描述的内容是示例。当然，不可能描述部件或方法的每种可设想组合，但本领域的普通技术人员将认识到，许多另外的组合和排列是可能的。因此，本公开旨在涵盖落入本申请(包括所附权利要求书)的范围内的所有此类改变、修改和变型。如本文所用，术语“包括”意指包括但不限于，术语“包含”意指包含但不限于。术语“基于”意指至少部分地基于。另外，在本公开或权利要求陈述“一个”、“一种”、“第一”或“另一个”元件或其等同形式的情况下，其应被解释为包括一个或多于一个此类元件，既不需要也不排除两个或更多个此类元件。

Claims (25)

1.一种天线元件模块，所述天线元件模块包括：

天线元件，所述天线元件包括馈电部和辐射元件；

电介质基板，所述电介质基板具有第一表面和第二表面，所述电介质基板在所述电介质基板内包括所述天线元件的所述馈电部；

集成电路(IC)芯片，所述IC芯片粘附到所述电介质基板的所述第一表面并且耦接到所述天线元件的所述馈电部，所述IC芯片包括用于调节由所述馈电部传送的信号的电路；

塑料天线载体，所述塑料天线载体粘附到所述电介质基板的所述第二表面，所述塑料天线载体包括：

主体部分，所述主体部分包括用于所述天线元件的所述辐射元件的腔，所述辐射元件定位在所述塑料天线载体的所述主体部分的所述腔中。

2.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述腔是形成在所述主体部分的上表面上的第一腔，所述天线元件模块还包括：

第二腔，所述第二腔形成在所述塑料天线载体的所述主体部分的下表面上；和

所述天线元件的寄生元件，所述寄生元件定位在所述主体部分的所述第二腔中，其中所述寄生元件位于所述辐射元件下方。

3.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体由第一聚合物形成，并且所述辐射元件由第二聚合物形成。

4.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述天线元件是多个天线元件中的第一天线元件，其中所述多个天线元件中的每个天线元件包括多个馈电部中的相应馈电部和多个辐射元件中的相应辐射元件，并且所述腔包括形成在所述主体部分的上表面中的多个腔，其中每个辐射元件定位在所述多个腔中的相应腔中。

5.根据权利要求4所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体还包括将所述多个天线元件中的每个天线元件分开的一个或多个凹陷通道。

6.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中：

所述天线元件是多个天线元件中的第一天线元件，其中所述多个天线元件中的每个天线元件包括：

多个辐射元件中的辐射元件；

多个馈电部中的馈电部；和

多个寄生元件中的寄生元件；

所述腔包括形成在所述主体部分的上表面上的第一组腔；

所述塑料天线载体的所述主体部分包括形成在所述主体部分的下表面上的第二组腔；

其中所述多个辐射元件中的每个辐射元件定位在所述第一组腔中的相应腔中；并且

其中所述多个寄生元件中的每个寄生元件定位在所述第二组腔中的相应腔中，并且所述多个辐射元件中的每个辐射元件覆盖在所述多个寄生元件中的对应寄生元件上方并与所述对应寄生元件间隔开。

7.根据权利要求6所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体的所述主体部分还包括一个或多个凹陷通道，所述一个或多个凹陷通道形成在所述主体部分的所述上表面中以将所述多个天线元件中的每个天线元件分开。

8.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述辐射元件是贴片天线。

9.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述电介质的所述第一表面包括焊料球阵列以用于安装在电路板上。

10.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体还包括从所述主体部分延伸到所述电介质基板的所述第一表面的一个或多个特征部，其中所述一个或多个特征部将所述主体部分与所述电介质基板的所述第一表面间隔开。

11.根据权利要求10所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体的所述一个或多个特征部以拔模角度从所述主体部分延伸。

12.根据权利要求10所述的天线元件模块，其中所述塑料天线载体的所述一个或多个特征部将所述塑料天线载体的所述主体部分与所述馈电部分开。

13.根据权利要求1所述的天线元件模块，其中所述天线元件的所述馈电部包括在所述电介质基板的所述第一表面内的一对正交布置的狭槽。

14.一种相控阵天线，所述相控阵天线包括：

天线元件模块阵列，所述天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列包括：

天线元件，所述天线元件包括馈电部和辐射元件；

电介质基板，所述电介质基板具有第一表面和第二表面，所述电介质基板在所述电介质基板内包括所述天线元件的所述馈电部；

集成电路(IC)芯片，所述IC芯片粘附到所述电介质基板的所述第一表面并且耦接到所述天线元件的所述馈电部，所述IC芯片包括用于调节由所述馈电部传送的信号的电路；

塑料天线载体，所述塑料天线载体粘附到所述电介质基板的所述第一表面，所述塑料天线载体包括：

主体部分，所述主体部分包括用于所述天线元件的所述辐射元件的腔，所述辐射元件定位在所述塑料天线载体的所述主体部分的所述腔中；和

多层基板，所述多层基板位于所述天线元件模块阵列下方，所述多层基板包括形成在所述多层基板的层上的波束形成网络(BFN)电路，并且所述BFN电路与所述天线元件模块阵列中的每个天线元件模块阵列的所述IC芯片进行电气通信。

15.根据权利要求14所述的相控阵天线，其中所述天线元件模块阵列中的每个天线元件模块的所述腔是形成在所述相应主体部分的上表面上的第一腔，并且所述多个天线元件模块中的每个天线元件模块还包括：

第二腔，所述第二腔形成在所述相应塑料天线载体的所述主体部分的下表面上；和

相应天线元件的寄生元件，所述寄生元件定位在所述相应塑料天线载体的所述主体部分的所述第二腔中，其中所述寄生元件位于所述相应辐射元件下方。

16.一种用于形成多个天线元件模块的方法，所述方法包括：

将多个集成电路(IC)芯片粘附到电介质基板的第一表面，其中所述电介质基板在所述电介质基板内包括多个天线元件的多个馈电部；

将天线封装件阵列粘附到所述电介质基板的第二表面以形成天线元件模块阵列，其中每个天线封装件包括：

塑料天线载体，所述塑料天线载体包括：

主体部分，所述主体部分包括用于辐射元件的腔；和

所述多个天线元件中的相应天线元件的辐射元件，所述辐射元件定位在所述塑料天线载体的所述主体部分的所述腔中；以及

切割所述天线元件模块阵列以形成所述多个天线元件模块。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：

将第一聚合物注入模具中以形成塑料天线载体阵列；以及

将第二聚合物注入所述塑料天线载体阵列中的腔中，以在所述多个塑料天线载体中的每个塑料天线载体中形成所述辐射元件，从而形成所述天线封装件阵列。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述天线封装件阵列中的每个天线封装件的所述腔是形成在所述相应塑料天线载体的所述主体部分的上表面上的第一腔，并且所述辐射元件是辐射元件，每个天线封装件还包括：

第二腔，所述第二腔形成在所述相应塑料天线载体的所述主体部分的下表面上；和

寄生元件，所述寄生元件定位在所述主体部分的所述第二腔中，并且所述寄生元件位于所述相应天线封装件的所述辐射元件下方。

19.根据权利要求16所述的方法，其中每个天线模块具有规则的瓦片基部形状。

20.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个天线元件模块中的每个切割的天线元件模块包括两个或更多个天线元件。

21.根据权利要求20所述的方法，其中每个塑料天线载体的主体部分包括从所述主体部分延伸到所述电介质基板的所述第一表面的一个或多个特征部，其中所述一个或多个特征部将所述主体部分与所述电介质基板的所述第一表面间隔开。

22.根据权利要求20所述的方法，其中每个塑料天线载体的所述一个或多个特征部以拔模角度从相应主体部分延伸。

23.根据权利要求16所述的方法，其中所述电介质的所述表面包括焊料球阵列以用于安装在电路板上。

24.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个天线封装件中的每个天线封装件的所述辐射元件是贴片天线。

25.根据权利要求16所述的方法，其中所述电介质基板内的所述多个馈电部中的每个馈电部包括所述电介质基板的所述第一表面内的一对正交布置的狭槽。

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