專利名稱：：用于毫米波幾千兆位無線系統(tǒng)的模塊、濾波器和天線技術的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及通信網絡，尤其是涉及快速通信設備的改進封裝。
背景技術：
：鑒于世界越來越依賴于電子設備和便攜式設備，對于更快捷更便利的設備的期望也不斷提高。因此，這種設備的生產者和設計者力圖生產出更快、更易使用并且更加經濟的設備以滿足消費者的需要。事實上，尤其是由于眾多新的多媒體應用的出現(xiàn)，對超高數(shù)據速率無線通信的要求也提高了。由于這些高數(shù)據速率方面的一些局限，因此對于超高速個人區(qū)域網(PAN)以及點對點或點對多點的數(shù)據鏈路的需要變得至關重要。通常的無線局域網(WLAN)，例如802.11a、802.11b以及802.11g標準，都有其局限性，在最佳的情況下僅能達到54Mb/s的數(shù)據率。其他的高速無線通信，例如超寬帶(UWB)以及多輸入/多輸出(MTMO)系統(tǒng)，能夠將數(shù)據速率擴展至近100Mb/s。為達到千兆位每秒(Gb/s)的波譜(spectrum),無論是波譜效率或者可用帶寬都必須提高。因此，伴隨著這種對更加快速的要求，也增進了以毫米波(MMW)頻率丁作的技術和系統(tǒng)的近期發(fā)展。幸運地是，很多政府已經使用了60GHz波譜中若干GHz(千兆赫)帶寬的無需許可的儀器、科學及醫(yī)學(ISM)波段。例如，美國通過聯(lián)邦電訊委員會(FCC)分配了59-64GHz為在美國無需許可申請。同樣地，日本分配了59-66GHz用于高速數(shù)據通信。同樣地，歐洲分配了59-62、62-63以及65-66GHz用于移動寬帶和WLAN通信。此波譜內的頻率的可用性為超高速短程無線通信提供了機會。令人遺憾地是，MMIC(單片微波集成電路)芯片組和在超高頻和/或超高速下操作的封裝設備的高成本影響了能夠享受這些技術改進的消費者數(shù)量。MMW射頻的常規(guī)解決方案往往要花費數(shù)百乃至數(shù)千美元。MMW射頻的高成本是由于使用材料的高成本，以及與小規(guī)模的制造、組裝處理有關的成本。而且，MMW射頻的天線在傳統(tǒng)上都是利用金屬制喇叭天線(hornantenna)或者大型平面陣列印刷微帶線(largeplanararrayprintedmicro-strips)來實現(xiàn)，其被連接到模塊上，這進一歩增加了生產成本。常規(guī)的MMWMMIC芯片組基于PHEMT(假同晶高電子遷移率晶體管)和大型金屬外殼。另外，MMW封裝包括精煉型氧化鋁或者基于TeflonB的微帶基底、薄膜金屬噴鍍以及同軸或波導穿通連接器。另一種生產這些高頻和高速的無源設備的方法包括將低溫共火陶瓷(LTCC)多層基底用作模塊集成的平臺。與如上所述的方法相比，LTCC基底降低了材料成本。然而，競爭性的大規(guī)模生產必須要進一步降低成本。需要將CMOS(互補金屬氧化物平導體)和SiGe(硅鍺)技術與以低損耗和嵌入式功能為特征的低成本高產出模塊技術(即，天線)相結合以允許大規(guī)模地商業(yè)使用高頻技術(例如60GHz)。因此，對于MMW區(qū)域的幾千兆位室內無線通信而由-，需要一種天線的解決方案。因此，需要一種降低了生產和材料成本的MMW射頻的改進封裝。本發(fā)明主要就是發(fā)現(xiàn)這樣一種方法和設備。
發(fā)明內容本發(fā)明包括一種構建超高頻模塊的方法，其包括提供具有高頻基底的頂層；對頂層進行鉆孔以便在頂層中形成縱向通孔；銑削頂層以形成用丁容納芯片組的頂層空腔；提供包括加固結構的底層，該底層具有雙覆層芯(doublecladcore)和底部基底；銑削底層以形成底層空腔；利用粘合劑將雙覆層芯和底層的底部基底粘合到一起；將頂層與底層對齊；以及用粘合劑將頂層粘合到底層。該構建方法進一步包括將外部組件裝配到頂層以及底層的表面上。同樣地，該方法允許在約60GHz下操作超高頻模塊。頂層包括液晶聚合物(LCP)，底層包括耐火材料4(FR4)。該構建方法進一步包括將印刷濾波器和濾波天線集成到模塊中。此外，該構建方法進一步包括對頂層和底層進行封裝。在優(yōu)選實施例中，該構建方法進一步包括在印刷電路板的大面積板上構建頂層和底層，其中大面積板大約為12英寸至18英寸或者更大。在優(yōu)選實施例中，粘合劑是能夠進行室溫層壓、連接器間固體電連接以及頂層和底層的準確對齊的壓敏粘合劑。還公開了一種以超高速操作的超高頻模塊。該模塊包括具有高頻基底的頂層，頂層形成頂層空腔；具有雙覆層芯和底部基底的底層，該底層形成底層空腔；以及粘合劑，將頂層粘合到底層以及將底層的雙覆層芯粘合到底層的底部基底，其中頂層和底層由印刷電路板的大面積板形成。該模塊進一步包括直流(DC)及毫米波饋通發(fā)射(feed-throughtransition)(利用通孔或集成波導)、嵌入式濾波器以及在約60GHz下通信的嵌入式天線。該模塊可進一步包括在約60千兆位(GHz)下進行通信的天線，其中，所述天線適于以至少2.5千兆位每秒來無線地發(fā)射數(shù)據。該模塊的天線可以從包括1-4貼片陣列天線、2-2串聯(lián)貼片陣列天線、2-2雙邊貼片陣列天線、2-2雙角貼片陣列天線、4-4陣列天線、具有或者不具有反射器的懸浮天線陣列的組中進行選擇，并且所述天線陣列可以是線極化或圓極化的。該模塊的頂層包括LCP，底層包括FR4。另外，頂層形成用于容納單片微波集成電路的空腔。優(yōu)選的是，底層形成能夠容納懸浮結構(濾波器、過渡層等等)和/或反射器型天線的空腔。超高頻多扇區(qū)模塊包括包括高頻基底的頂層；包括堅固且導電的材料的底層；以及用于將頂層連接到底層的粘合劑，其中至少兩個模塊彼此連接并且在其之間形成角度以便允許多扇區(qū)模塊接收來自不同角度信號。所述多扇區(qū)模塊能夠在約60GHz的頻率下操作。頂層包括液晶聚合物，底層包括耐火材料4。底層能夠在該角度處形成溝槽，其中一部分耐火材料4被去除，并且其中頂層是彈性的以適合多扇區(qū)模塊的彎曲形狀。多扇區(qū)模塊進一步包括覆蓋了360度方位角的錐形。結合附圖、根據以下詳細說明，本發(fā)明的這些及其他目的、特征和優(yōu)點將變得更為清楚。附圖的簡要說明圖1根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊的優(yōu)選構建步驟的流程圖。圖2A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊頂層的橫截面圖。圖2B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊底層的橫截面圖。圖3根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊的橫截面圖，其舉例說明了頂層和底層相結合以形成模塊。圖4A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊的橫截面圖。圖4B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了模塊的透視圖。圖5A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了液晶聚合物平面串饋開槽貼片濾波器(liquidcrystalpolymerplanarseriesfedslottedpatchfilter)的頂韋見圖。圖5B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了介入損耗對液晶聚合物平面串饋開槽貼片濾波器的頻率的圖形表示。圖6A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了液晶聚合物、反向共面波(BCPW)濾波器的頂視圖。圖6B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了介入損耗對液晶聚合物BCPW濾波器的頻率的圖形表示。圖7A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了液晶聚合物平面橢圓函數(shù)濾波器的頂視圖。圖7B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了介入損耗對液晶聚合物平面橢圓函數(shù)濾波器的頻率的圖形表示。圖8A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了l-4貼片陣列天線的頂視圖。圖8B-8C根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了1-4貼片陣列夭線的性能的圖形表示。圖9A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2串聯(lián)貼片陣列天線的頂視圖。圖9B-9C根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2貼片陣列天線的性能的圖形表示。圖IOA根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2雙邊貼片陣列天線的頂視圖。圖10B-10C根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2雙邊貼片陣列天線的性能的圖形表示。圖11A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2雙角貼片陣列天線的頂視圖。圖11B-11C根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2雙角貼片陣列天線的性能的圖形表示。圖12A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了1-2圓極化天線的頂視圖。圖12B-12D根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了1-2圓極化天線的性能的圖形表示。圖13A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2圓極化天線的頂視圖。圖13B-13D根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2圓極化天線的性能的圖形表示。圖14A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了60GHz幾千兆位鏈路的測試環(huán)境的頂視圖。圖14B-14D根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了該測試環(huán)境的所測量的供電鏈路。圖15根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了多扇區(qū)模塊的側視圖。圖16A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了端射(end-foe)毫米波天線的透視圖。圖16B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了60GHz端射毫米波天線的底層的頂視圖。圖17根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了具有形成了空腔的底層的模塊。圖18A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了60GHz雙電容射頻模塊的視圖(不具有底部基底)。圖18B根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了雙電容射頻模塊中所釆用的60GHz天線的測量性能的圖形表示。圖19A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了金字塔形多扇區(qū)天線。圖20A根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2環(huán)形串聯(lián)陣列的頂視圖。圖20B-20D根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，描述了2-2環(huán)形串聯(lián)陣列的性能的圖形表示。具體實施例方式為了便于理解本發(fā)明的原理和特征，參考示范性實施例中的實施進行以下說明。尤其是在以超高頻和超高數(shù)據通信速率操作的無線模塊的環(huán)境中對本發(fā)明進行了描述。所描述的、用于組成本發(fā)明各個單元的材料僅是示范性的而非限制性的?？蓪崿F(xiàn)與在此所述的材料相同或類似功能的眾多適宜的材料也包含在本發(fā)明的范疇之內。此處未描述的其他材料包括但不限于例如在本發(fā)明的改進之后所開發(fā)的材料。本發(fā)明是一種無線模塊100。模塊100優(yōu)選包括頂層200，底層300以及用于將頂層200連接到底層300的粘合劑400。無線模塊100適于以超高速來接收/發(fā)射超高頻。例如，優(yōu)選的是無線模塊100在約60GHz、約10Gb/s下操作。圖1描述了模塊100的構建步驟的流程圖。構建模塊100的方法105包括提供頂層200。頂層200包括雙面模式的雙覆層高頻電介質基底205以形成無源毫米波電路210(即互連線、濾波器和天線)。因而，優(yōu)選的是，在IIO，方法105對含銅的電路210進行金屬噴涂，其中，厚度為9至18微米之間，以及在120之后，為近50微米。此外，最好對電路210進行鍍金以便于引線接合、表面安裝以及其他保護。液晶聚合物(以下稱"LCP")是優(yōu)選的高頻基底205，并且包括所述頂層200。Rogers公司是本發(fā)明的LCP的優(yōu)選制造商。因此，由Rogers公司生產的優(yōu)選LCP是R03600。取決于材料的可用性和設計要求，高頻基底205(LCP層)的厚度可在4至IO密耳的范圍內。更多的通用材料，例如RO4003或者RO3003(偶爾，也由RogersCorporation生產)乃至其他等效的電介質材料，也可被用于頂層200。在120，方法105進一步包括高頻基底205的鉆孔和電鍍以實現(xiàn)頂層200的縱向通孔215。接下來，在130，銑削空腔220。頂層200的空腔220可以容納MMIC(單片微波集成電路)芯片組(參見圖2A)。在優(yōu)選實施例中，頂層200的空腔220足夠大以容納MMIC芯片組。提供底層300。在140，構建方法105進一步包括鉆孔和電鍍底層300的步驟。底層300包括雙覆層芯305和底部基底310。優(yōu)選的是，底部基底310包括FR4。FR4是耐火材料4的縮寫。FR4是用編織纖維玻璃墊來強化的環(huán)氧材料，常常用于制造印刷電路板(PCBs)。鑒于FR4廣泛的用于建造高端消耗裝置和工業(yè)電子設備，所以可被廣泛使用，因此很經濟合算。優(yōu)選的是，在150，構建方法105進一步包括最好利用導電壓敏粘合劑400來層壓FR4芯基底310的兩面。事實上，可以使用由3M顯生產的3M-9713膠帶。接下來，在160，方法105進一歩包括在底層300的FR4芯基底305中銑削空腔315(參見圖2B)。在170，方法105進一步包括對齊和層壓高頻基底205、FR4芯305以及FR4底部基底310，即頂層200和底層300。使用壓敏粘合劑400可允許室溫層壓、三個基底(205、305和310)間良好的電連接以及層的良好準確對齊(參見圖3)。在180，方法105的優(yōu)選下一步驟，包括將組件裝配到模塊100上-即雙面安裝的、有線結合的組件?？涨?20深入高頻基底205適當深度考慮了MMIC和模塊100之間的很短的有線結合長度。最后，在190，進行封裝?？梢岳贸Ｒ?guī)設備進行封裝，例如利用金屬帽、基于FR4的帽、Globtop(對珠頂密封)等等。封裝步驟可以隔離、保護和密封模塊IOO。方法105以及最終的模塊105拓撲結構允許在單獨構建大面積(即約12至18英寸、和/或約18至24英寸)印刷線路板(PWB)的過程中有效且同步集成MMIC、印刷濾波器、印刷天線以及用于毫米波應用的眾多其他印刷無源設備。能夠構建模塊的尺寸范圍應該符合設計要求以便在約60GHz左右的頻率、即近54-66GHz范圍下進行操作。雖然如此，但所屬領域的技術人員應當承認，很容易改變頂層200和底層300的尺寸來提高或者降低模塊IOO的頻率。模塊100的優(yōu)選拓撲結構可支持對MMIC的密封性質封裝解決方案。該拓撲結構允許集成直流及毫米波饋通互連線、平面濾波器、集成波導濾波器、寬邊、端射、反射器、雙向超寬帶寬線極化、圓極化天線陣列等等。圖2A舉例說明了模塊的頂層200的橫截面圖。頂層200包含高頻基底205，優(yōu)選包括LCP的高頻基底205。盡管做了如上說明，但是作為本領域的技術人員應當承認，也可以使用其他材料。例如，Rogers公司生產的RO4003和RO3003，其可被用于頂層200之中。LCP提供了一種用于實現(xiàn)毫米波模塊的低成本的替換物。當然，LCP綜合了微波和機械性能在低成本和廣泛的處理性能方面的突出特點。頂層200的厚度可以在近4至10密耳范圍內。頂層200的空腔220能夠適于容納MMIC電路，因而空腔220最好足夠大以致容納MMIC電路。圖2B舉例說明模塊100的底層300的橫截面圖。底層300優(yōu)選包含穩(wěn)定且堅固的材料。在優(yōu)選實施例中，底層300包括FR4。底層300的厚度包括雙覆層芯305以及底部基底310。雙覆層芯305的厚度在約35至45密耳的范圍內。底部基底310的厚度優(yōu)選在約15至25密耳的范圍內。最好是使模塊100的頂層200和底層300相連接。經由粘合劑400連接頂層200和底層300。粘合劑400優(yōu)選壓敏粘合劑，如3M&的9713，其是一種導電膠帶。實際上，9713膠帶是具有各向同性導電性的壓敏粘合劑400轉換帶。9713的新型傳導性纖維在粘合劑400之上進行了擴展，以確保在基底之間的固體電連接，在此情況下位于頂層200和底層300之間。所屬領域的技術人員應當承認也可以使用其他材料來連接本發(fā)明中的頂層200和底層300。頂層200(優(yōu)選包括LCP)、底層300(優(yōu)選包括FR4)以及粘合劑400(優(yōu)選包括3M-9713)相組合(統(tǒng)稱"層")以便提供了一種模塊100的低成木封裝系統(tǒng)。此外，可以在大面積板(約12至18英寸或者更大)上構建所述的層；因而，大量生產時可進一:歩降低成本。一旦實現(xiàn)，模塊100就可以是從lmn^至所有尺寸的各種尺寸的層200和300。圖3舉例說明了模塊100的橫截面圖，其中層200和300由粘合劑400連接。圖4A舉例說明模塊100的橫截面圖，其中層200和300相連接。圖4B舉例說明模塊100的透視圖。在頂層200上示出了天線陣250。此外，頂層200或者底層300的表面包括組件255。組件255可以被表面安裝或者被透孔安裝。如同在示范性實施例中舉例說明的那樣，許多實施例都證實了模塊100上的印刷濾波器的有效集成，在圖5A-5B、6A-6B以及7A-7B巾舉例說明了許多示范性實施例。圖5A舉例說明LCP平面串饋開槽貼片濾波器500。在串聯(lián)開槽貼片濾波器500中，帶寬在約55至65GHz范圍內。所產生的介入損耗在約60GHz時為約-1.5dB(分貝)。圖5B舉例說明串聯(lián)開槽貼片濾波器500的性能的圖形表示，其中，圖示了介入損耗對頻率的示范性關系。舉例說明了測量表示和模擬表示。圖6A舉例說明LCPBCPW(反向共面波)濾波器600。在LCPBCPW濾波器600中，帶寬在約57至64GHz范圍內。所產生的介入損耗在約60.3GHz時為約-1.85dB。圖6B舉例說明BCPW濾波器600的性能的圖形表示，其中圖示了介入損耗對頻率的示范性關系。舉例說明了測量表示和模擬表示。圖7A舉例說明LCP平面橢圓函數(shù)濾波器700。在橢圓函數(shù)濾波器700中，帶寬在約64至72GHz范圍內。所產生的介入損耗在約68GHz時為約-2.6dB。圖7B舉例說明橢圓函數(shù)濾波器700的性能的圖形表示，其中圖示了介入損耗對頻率的示范性關系。舉例說明了測量表示和模擬表示。圖8A-8C、9A-9B、10A-10C以及11A-11C舉例說明集成在LCP上的多個60GHz天線陣方案的示范性結果，包括1-2、1-4、1-6、2-2、2-4以及4_4陣列天線設計。所構建的天線優(yōu)選在150微米厚的LCP基底上實施。這些天線的目標增益已被確定為在約10dBi以上，以便實現(xiàn)用于WPAN(無線個人局域網)的可靠的60GHz鏈路。圖8A-8C、9A-9C、10A-10C以及11A-11C舉例說明了線極化天線的擴展實施例。表I進一步匯總了這些數(shù)據。表I-線極化天線陣性能匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>圖8A舉例說明1-4貼片陣列天線800的頂視圖。圖8B和8C舉例說明1-4貼片陣列天線800的示范性性能的圖形表示；圖8B和8C舉例說明了測量結果和模擬結果。圖8B舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)-4貼片陣列天線800的射頻路徑的圖形表示。圖9A舉例說明2-2串聯(lián)貼片陣列天線900的頂視圖。圖9B和9C舉例說明2-2串聯(lián)貼片陣列天線900的示范性性能的圖形表示；圖9B和9C舉例說明測量結果和模擬結果。圖9B舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表示。而圖9C舉例說明2-2串聯(lián)貼片陣列天線900的射頻路徑的圖形表示。圖IOA舉例說明2-2雙邊貼片陣列天線1000的頂視圖。圖10B和10C舉例說明2-2雙邊貼片陣列天線1000的示范性性能的圖表表示；圖10B和10C舉例說明了測量結果和模擬結果。圖10B舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表示。而圖10C舉例說明2-2雙邊貼片陣列天線1000的射頻路徑的圖形表示。圖11A舉例說明2-2雙角貼片陣列天線1100的頂視圖。圖IIB禾P11C舉例說明2-2雙角貼片陣列天線1100的示范性性能的圖形表示；圖ilB和IIC舉例說明了測量結果和模擬結果。圖IIB舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表示。而圖IIC舉例說明2-2雙角貼片陣列天線1100的射頻路徑的圖形表示。圖12A-12D、13A-13D以及20A-20D舉例說明所測試的圓極化天線的實施例，并舉例說明了該天線的模擬特性和測量特性的圖形表示。這些天線顯示出約10dBi以上的增益，具有從約2至9GHz的輸入匹配范圍，其中提供了一種用于幾千兆位WPAN應用的方案。另外，所得到的軸比性能(axialrationperformance)產生出具有緩解WPAN方案中所出現(xiàn)的多路徑效應的能力。圖12A舉例說明1-2陣列天線1200的頂視圖。圖12B舉例說明1-2陣列天線1200的圖形表示，其中舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的測量結果和模擬結果。圖12C舉例說明1-2陣列天線1200的射頻路徑的圖形表示。圖12D舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表圖13A舉例說明2-2陣列天線1300的頂視圖。圖13B舉例說明2-2陣列天線1300的圖形表示，其中舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的測量結果和模擬結果。圖13C舉例說明2-2陣列天線1300的射頻路徑的圖形表示。圖13D舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表示。表II進一步對圖12A-12D以及13A-13D做了匯總。表II-圓極化天線陣列性能匯總天線拓補增益(dBi)10dB帶寬(GHz)波束-寬方位角/仰角(Deg.)3dB軸比帶寬(GHz)1-2960/301l陽612960/83.52-21140/400.75圖20A舉例說明2-2圓極化陣列2000的頂視圖。圖20B舉例說明2-2圓極化陣列2000的圖形表示，其中舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的測量結果和模擬結果。圖20C舉例說明2-2圓極化陣列2000的射頻路徑的圖形表示。圖20D舉例說明了回波損耗(dB)對頻率(GHz)的圖形表示。圖14A舉例說明60GHz幾千兆位鏈路性能的測試環(huán)境1400以驗證外部信道。圖14B舉例說明了測試環(huán)境1400的所測量的供電鏈路。圖14A描述了目標是約3至5米的距離、約2.5Gb/s的無線數(shù)據速率的測試環(huán)境1400。利用如上所述的組合塊，在LCP基底上實現(xiàn)約60GHz的前端模塊。在第一階段，PHEMT(假同晶高電子遷移率晶體管)商品化MMIC(單片微波集成電路)可用于驗證模塊集成思想。在第二階段，可以使用Silicon(硅)MMIC。圖14A舉例說明測試環(huán)境1400的操作。比特誤差率測試器(BERT)1405提供高達10Gb/s的信號1410。利用普通的BPSK(雙相移相鍵控)調制，僅有大約在3.5Gb/s可在無需許可的頻帶(57-64GHz)內發(fā)射。利用QPSK(四相移相鍵控)調制，可將速度加倍至7Gb/s，利用雙電容QPSK(dualcapacity,QPSK)調制方案可翻四倍至14Gb/s。信號1410可由濾波器1415來濾波。然后信號進入第一模塊1420。連續(xù)波信號發(fā)生器1425被緩沖到第一模塊1420中。優(yōu)選的是，連續(xù)波信號發(fā)生器1425在30GHz下操作以及次諧波混頻器的使用能夠實現(xiàn)60GHz的混頻操作。復合信號從第一模塊1420中發(fā)出。距離第一模塊1420大約50厘米到5米的第二模塊1430接收來自第一模塊1420的所發(fā)射信號1435。取決于調制和使用雙電容發(fā)射方案(doublecapacitytransmissionscheme),來自第一模塊1420的信號以高達10Gb/s的速度被發(fā)射到第二模塊1430。然后所發(fā)射的信號1435由濾波器1440進行濾波，之后被發(fā)射到BERT1405。此外，第二模塊1430具有與第一模塊1420的信號發(fā)生器1425同步的附屬信號發(fā)生器1445。圖14B-14D舉例說明了路徑損耗(dB)對測試環(huán)境的頻率(GHz)結果的圖形表示。舉例說明了利用發(fā)射器全向天線和具有4-4筆形波束天線陣的接收器來執(zhí)行供電鏈路測量。近2GHz的無線信道清晰地打開，以約63.5GHz為中心。圖15舉例說明多扇區(qū)模塊1500或者成角模塊，其利用多個角度從模塊進行接收和/或發(fā)送。在多扇區(qū)模塊1500的表面上還舉例說明了有源組件1505。作為多扇區(qū)模塊1500設計的結果，在層壓LCP層(頂層200)之前，可以在FR4芯基底(底層300)中設計至少一個溝槽1510。從而，一部分的FR4底部基底310被部分地去掉。FR4層為多扇區(qū)模塊1500提供了穩(wěn)固性。LCP(頂層200)的機械性能可實現(xiàn)柔性，因而能夠適于多扇區(qū)模塊1500的彎曲(或者成角)形狀。因而，LCP可起到高性能、低損耗、柔性互連的作用，所述柔性互連可實現(xiàn)簡第、低成木制造的多扇區(qū)共形(conformal)模塊1500。此方法的優(yōu)點之一在于最大限度地減少了多扇區(qū)系統(tǒng)的裝配工作，其中，每個元件都可單獨被制造。多扇區(qū)模塊1500可被配置有多個扇區(qū)或者模塊，以便使模塊1500能夠從不同角度接收信號。因而，可對一般模塊進行改進以便從若干角度接收若干信號。圖16A舉例說明端射MMW天線1600。圖16B舉例說明底層300的頂視圖。參考圖16A，底層300形成空腔1605;其在FR4芯基底中形成(參見圖16B)。優(yōu)選在層壓頂層200(LCP)之前產生底層300的空腔1605。由此，LCP可用作高性能的低損耗電介質膜。最終產生出一種簡單、低成本制造的端射Yagi天線陣列。在圖17中示出了本發(fā)明的另一實施例。圖17舉例說明模塊1700，其中，空腔1705位于底層300的中央。因此，底層300具有所形成的空腔1705。優(yōu)選在層壓LCP層(頂層200)之前產生空腔1705。由此，LCP可用作高性能低損耗電介質膜，其能夠實現(xiàn)簡單、低成木制造的懸浮濾波器和雙向貼片天線陣。圖18A舉例說明用作60GHz射頻模塊1800的優(yōu)選拓撲結構，所述60GHz射頻模塊1800具有用于10Gb/s無線鏈路的集成雙極化、雙電容天線陣，其中可采用底部空腔315來創(chuàng)建圓極化天線方案的金屬反射器(在310上實現(xiàn))，其需要允許寬軸比(<2dB)帶寬(>5GHz)以實現(xiàn)雙電容BPSK或者QPSK高達10Gb/s的系統(tǒng)。特別是，在此實施例中，利用懸浮于反射器之上的兩個雙菱形天線實現(xiàn)了雙電容系統(tǒng)。圖18B舉例說明了用于10Gb/s無線鏈路的集成雙極化、雙電容天線陣列的性能。圖19舉例說明用于60GHz無線配接站的金字塔形多扇區(qū)天線1900。金字塔形天線1900可覆蓋360度的方位角。取決于所要求的/所期望的覆蓋度，每個扇區(qū)都支持較低到中等的增益、單貼片天線或者1-2貼片天線陣1910。進一步地，可采用線極化或者圓極化。在優(yōu)選實施例中，金字塔形天線1900的尺寸與其在1.8-1.8-1.8立方厘米體積內的集成相適應。盡管對本發(fā)明以優(yōu)選形式進行了公開，但是，對于所述領域的技術人員來說，不脫離本發(fā)明及其等價體的精神和范圍下而對本發(fā)明做出的眾多改進、添加和刪除顯而易見，如以下的權利要求所闡述的那樣。權利要求1.一種構建超高頻模塊的方法，包括提供頂層，所述頂層為高頻基底；對頂層進行鉆孔以便在頂層中建立縱向通孔；銑削頂層以形成用于容納芯片組的頂層空腔；提供包括加固結構的底層，該底層具有雙覆層芯和底部基底；將雙覆層芯和底層的底部基底粘合到一起；銑削底層以形成底層空腔；將頂層與底層對齊；以及將頂層粘合到底層。2.如權利要求1所述的構建方法，其屮超高頻模塊在約60GHz下操作。3.如權利要求1所述的構建方法，其中頂層包括液晶聚合物，底層包括耐火材料4。4.如權利要求1所述的構建方法，進一步包括將印刷濾波器和濾波天線集成到模塊當中。5.如權利要求1所述的構建方法，進一步包括將DC和毫米波饋通、嵌入式濾波器以及嵌入式天線集成到模塊中。6.如權利要求1所述的構建方法，進一歩包括對頂層和底層進行封裝。7.如權利要求1所述的構建方法，進一步包括在印刷電路板的大面積板上構建頂層和底層，其中大面積板約為12英寸至18英寸或者更大。8.如權利要求1所述的構建方法，其中利用粘合劑將雙覆層芯和底部基底進行粘合以及將頂層粘合到底層。9.如權利要求7所述的構建方法，其中，粘合劑為壓敏粘合劑，其允許室溫層壓、連接器間的固體電連接和頂層與底層的準確對齊。10.如權利要求7所述的構建方法，其中，粘合劑為導電壓敏粘合劑，其允許室溫層壓、連接器間的固體電連接和頂層與底層的準確對齊。11.一種在超高速下操作的超高頻模塊，包括具有高頻基底的頂層，該頂層形成頂層空腔；具有雙覆層芯和底部基底的底層，該底層形成底層空腔；以及粘合劑，用于將頂層粘合到底層，并將底層的雙覆層芯與底層的底部基底進行粘合；其屮，頂層和底層由印刷電路板的大面積板形成。12.如權利要求9所述的模塊，其中，該模塊進一步包括在約60GHz下進行通信的天線，其中，該天線適于以每秒至少2.5千兆位的無線方式發(fā)射數(shù)據。13.如權利要求10所述的模塊，其中，該天線是從包括1-4貼片陣列天線、2-2串聯(lián)貼片陣列天線、2-2雙邊貼片陣列天線、2-2雙角貼片陣列天線、4-4陣列天線、線極化天線以及圓極化天線的組中選出來的。14.如權利要求10所述的模塊，其中，底部空腔適于為天線創(chuàng)建反射器，所述天線允許寬軸比帶寬實現(xiàn)高達10Gb/s的雙電容BPSK或者QPSK。15.如權利要求9所述的模塊，其中，頂層包括液晶聚合物，底層包括耐火材料4。16.如權利要求9所述的模塊，其中，所容納的單片微波集成電路位于頂層空腔內。17.如權利要求13所述的模塊，其中，印刷天線位于底層空腔內。18.-種超高頻模塊的組合體，包括高頻基底；穩(wěn)固且導電的材料；用于將高頻基底連接到該穩(wěn)固且導電的材料的粘合劑，其中至少兩個模塊彼此連接以便在其間形成角度，其中，該至少兩個模塊能夠接收來自不同角度的信號。19.如權利要求15所述的模塊組合體，其中該至少兩個模塊中的每個模塊在約60GHz的頻率下操作。20.如權利要求16所述的模塊組合體，其中高頻基底包括液晶聚合物，該穩(wěn)固且導電的材料包括耐火材料4。21.如權利要求15所述的模塊組合體，其中，在該穩(wěn)固且導電的材料中形成溝槽，其中一部分穩(wěn)固且導電的材料被去除，以及其中高頻基底是柔性的以適合多扇區(qū)模塊的彎曲形狀。22.如權利要求18所述的模塊組合體，其中模塊組合體形成為金字塔形以覆蓋360度方位角。23.如權利要求18所述的模塊組合體，其中，所述模塊由多扇區(qū)模塊組成。全文摘要公開了一種構建超高頻模塊的方法。該方法包括提供頂層；對頂層進行鉆孔；銑削頂層；提供底層；銑削底層以形成底層空腔；將頂層與底層對齊；以及將頂層粘合到底層。本發(fā)明還包括以超高速操作的超高頻模塊，所述超高頻模塊具有頂層，頂層形成頂層空腔；底層，該底層形成底層空腔；以及粘合劑，用以將頂層粘合到底層，其中頂層和底層由印刷電路板的大面積板形成。文檔編號H01Q1/38GK101542829SQ200680055223公開日2009年9月23日申請日期2006年5月4日優(yōu)先權日2006年5月4日發(fā)明者喬伊·拉斯卡,斯蒂法尼·皮內爾申請人:佐治亞科技研究公司