基于人工磁导体的芯片内／芯片间无线互连单极子天线传输特性研究

摘要：

提出了一种新的用于芯片内／芯片间无线通信系统中的基于人工磁导体（Artificial Magnetic Conductor，AMC）结构的单极子管脚天线阵列模型．印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）采用厚度3mm的FR4介质，形状为边长50mm正方形．4个单极子天线分布在PCB基板中心15mm ×15mm的正方形各顶点上，代表4个芯片的4个管脚．天线为铜材质，长度2．6mm，直径1．5mm．在PCB介质中嵌入了一个周期性人工磁导体铜质平面，4个单极子天线形成一个4端口网络．在仿真基础上，进了实物加工测试．实测结果表明，具有AMC的天线阵列回波损耗（S11）－10dB频带为13．02GHz～15．73GHz；在14．22GHz处，S11的幅度达到最小值－27．25dB，S21、S31、S41分别为－26．26dB、－19．23dB、－21．14dB．与不含AMC结构的天线阵列相比，S参数得到了有效改善，其中S11改善了约3．63dB，S21、S31、S41分别提高了2．05dB、7．21dB、5．28dB．验证了在PCB介质中嵌入AMC结构，可以有效提高单极子天线间的电压传输系数，增加信号的功率传输增益．

关键词：人工磁导体、芯片内/芯片间无线互连、单极子天线、散射参数、功率传输增益

所属期刊栏目：44

分类号：TN43(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家自然科学基金No．61171039；国家重点基础发展研究计划973计划子课题6132240101

在线出版日期：2017-02-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2861-2867