CN111567150A - 螺旋天线及相关制造技术 - Google Patents

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T·V·席基纳
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Abstract

本文描述的构思、***、电路和技术针对可以使用增材制造技术提供的螺旋天线，从而提供一种能够在比使用标准光刻或印刷电路板(PCB)制造工艺制造的螺旋天线更高的频率下工作的天线。

Description

螺旋天线及相关制造技术
政府权利
不适用。
对相关申请的交叉引用
本申请主张2017年11月10日提交的题为“螺旋天线及相关制造技术”的美国临时专利申请No.62/584,260的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
本领域已知，所谓的螺旋天线是一种由基板提供的射频(RF)天线，该基板具有以螺旋形状设置在其上方的两个或多个导体。又已知，螺旋天线的上限工作频率由天线的内半径(ri)定义，天线的内半径越小，工作频率越高。然而，传统制造技术(例如，标准光刻或印刷电路板(PCB)制造工艺)的局限性限制了可以实现的螺旋天线的内半径尺寸，从而限制了螺旋天线的上限工作频率。
发明内容
根据本文描述的构思、***、电路和技术，螺旋天线包括天线基板，所述天线基板具有设置在其第一表面上的两个或多个螺旋导体，每个所述螺旋天线具有限定所述螺旋的内半径的第一(或内)端和限定所述螺旋的外半径的第二(或外)端。所述天线基板的第二表面设置在馈送电路基板的第一接地平面表面上方。每个螺旋导体的第一端具有与其耦接的垂直发射馈线。每根垂直发射馈线都耦接到设置在馈送电路基板中或馈送电路基板上的馈送电路。具有圆柱形状的法拉第壁设置在馈送电路基板的第一接地平面与天线基板的第一表面之间，并且围绕垂直发射馈线。馈送电路法拉第壁设置在馈送电路周围的接地平面之间并围绕馈送电路。
通过这种特定的布置，提供了螺旋天线和馈送电路。围绕天线馈送电路和垂直发射馈线设置的法拉第壁增加了在电路的不同部分中传播的信号之间的隔离程度。
根据本文描述的构思的另一方面，制造螺旋天线的增材制造技术(AMT)包括从天线基板去除(例如，通过铣削技术)导电材料，以在基板上形成两个或更多个导电螺旋；在每个螺旋导体的第一端，在基板中形成(例如，通过铣削技术)从基板的第一表面延伸到第二相对表面的开口；形成(例如，通过铣削技术)围绕终止于所述螺旋的第一端的每个所述开口的一开口，所述开口具有圆柱形状；以及用导电油墨填充每个开口，以在天线基板中形成导电信号路径和导电壁。
利用这种特定技术，AMT制造方法提供了一种天线，该天线在生产中具有较低的制造成本，可以被快速制造原型(prototype)并被定制以满足设计需求。AMT用于使部件尺寸微型化，以在大约25GHz及更高范围内的频率下工作，这高于迄今为止螺旋天线可获得的工作频率。
因此，使用AMT来制造螺旋天线克服了由于使用标准光刻或印刷电路板制造工艺(PCB)而导致的当前的制造限制。
本文描述的天线通过利用至少使用由AMT提供的铣削能力和印刷能力的设计特征(例如，垂直发射馈送电路、法拉第壁等)解决了与传统PCB制造相关的问题。AMT机器的这种铣削能力和印刷能力允许制造在约25GHz至约25GHz范围内的频率下工作的天线所需的特征尺寸。在实施例中，使用本文描述的设计和技术，对于迹线宽度可以实现大约0.002”的尺寸，对于垂直发射馈送电路的直径可以实现大约0.005”的尺寸。
此外，印刷导电法拉第壁用于约束电场，并且可以在与铣削其他特征相同的制造步骤中加工。这节省了可观的人工成本，从而降低了组件的总成本。最后，使用定制的印刷连接器接口，以便可以使用标准同轴连接器来测试设备。
本文描述的天线设计使用AMT技术，例如法拉第壁、垂直发射连接、单步铣削和填充操作、小型(2x2元件)构件、和铣削的铜迹线。它代表了一种天线结构，其完全采用AMT制造，能够以经济高效的方式可靠地生产部件。此外，使用AMT的天线设计大大降低了生产成本，可以被快速制造原型并被定制以满足设计需求。本文描述的螺旋天线设计使用AMT来使部件尺寸微型化，以在高于现有技术螺旋天线的工作频率的频率下工作。
现有技术设计不具有微型特征尺寸、印刷导电元件、快速制造原型能力以及与标准连接器进行连接的组合。
通过利用使用AMT(例如，AMT机器的铣削能力和印刷能力)提供的能力的天线设计，本文描述的天线解决了与传统PCB制造相关的问题。特别地，使用AMT铣削能力和印刷能力允许制造具有在高于26.5GHz的频率下工作的天线所需的较小特征尺寸的天线。
在实施例中，对于迹线宽度，尺寸可以缩小到0.002英寸，对于通孔直径(即垂直发射馈线直径)，尺寸可以缩小到0.005英寸。印刷导电法拉第壁用于限制电场，并且可以在与铣削其他特征相同的制造步骤中加工。这节省了可观的人工成本，从而降低了天线组件的总成本。最后，使用定制的印刷连接器接口，以便可以使用标准同轴连接器来测试设备。
使用AMT来制造本文所描述的类型的螺旋天线，突破了标准光刻或印刷电路板制造工艺(PCB)的当前限制，从而使得螺旋天线的尺寸能够在高于26.5GHz甚至高于30GHz的射频频率下工作。
本申请的一个方面涉及一种螺旋天线，包括：天线基板，其具有第一表面和第二表面；两个或更多个螺旋导体，其设置在所述天线基板的第一表面上，每个所述螺旋天线具有限定所述螺旋的内半径的第一端和限定所述螺旋的外半径的第二端；馈送电路基板，其设置在所述天线基板的所述第二表面上方；馈送电路，其设置在所述馈送电路基板中或所述馈送电路基板上；垂直发射馈线，其具有第一端和第二端，所述第一端耦接到每个螺旋导体的第一端，所述第二端耦接到所述馈送电路；以及垂直发射馈线法拉第壁，其围绕所述垂直发射馈线。
所述螺旋天线的实施例还可包括具有第一接地平面和第二接地平面的所述馈送电路基板。所述垂直发射馈线法拉第壁可以具有设置在所述馈送电路基板的所述第一接地平面与所述天线基板的所述第一表面之间的圆柱形状。所述馈送电路可以包括两根馈线，所述两个或更多个螺旋导体中的第一螺旋导体的第一端耦接到第一馈线，并且所述两个或更多个螺旋导体中的第二螺旋导体的第一端耦接到第二馈线。所述馈送电路法拉第壁可以围绕所述两根馈线。所述螺旋天线还可包括设置在该馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并且围绕所述馈送电路的馈送电路法拉第壁。所述螺旋天线还可以包括设置在所述馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并且围绕所述馈送电路的馈送电路法拉第壁。
本申请的另一方面直接涉及一种螺旋天线，包括：天线基板，其具有第一表面和第二表面；两个或更多个螺旋导体，其设置在所述天线基板的第一表面上，每个所述螺旋天线具有限定所述螺旋的内半径的第一端和限定所述螺旋的外半径的第二端；馈送电路基板，其设置在所述天线基板的所述第二表面上方；所述馈送电路基板具有第一接地平面和第二接地平面；馈送电路，其设置在所述馈送电路基板中或所述馈送电路基板上；以及馈送电路法拉第壁，其设置在所述馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并且围绕所述馈送电路。
所述螺旋天线的实施例还可以包括垂直发射馈线，所述垂直发射馈线具有第一端和第二端，所述第一端耦接到每个螺旋导体的第一端，所述第二端耦接到所述馈送电路。所述螺旋天线还可以包括围绕所述垂直发射馈线的垂直发射馈线法拉第壁。所述垂直发射馈线法拉第壁可以具有设置在所述馈送电路基板的所述第一接地平面与所述天线基板的所述第一表面之间的圆柱形状。所述馈送电路包括两根馈线，所述两个或更多个螺旋导体中的第一螺旋导体的第一端耦接到第一馈线，并且所述两个或更多个螺旋导体中的第二螺旋导体的第一端耦接到第二馈线。所述馈送电路法拉第壁围绕所述两根馈线。
本申请的又一方面针对一种用于制造螺旋天线的AMT工艺，包括：(a)从天线基板去除导电材料以在基板上形成两个或更多个导电螺旋；(b)在每个螺旋导体的第一端，在基板中形成从基板的第一表面延伸到第二相对表面的开口；(c)形成围绕终止于所述螺旋的第一端的每个所述开口的一开口，所述开口具有圆柱形状；以及(d)用导电墨水填充每个开口以在天线基板中形成导电信号路径和导电壁。
工艺的实施例还可以包括形成耦接到所述螺旋天线和所述信号路径的导电垂直发射件(launch)。去除导电材料、在所述基板中形成开口和/或形成围绕每个所述开口的一开口可包括铣削技术。
本申请的另一方面针对一种形成耦接到螺旋天线和馈送电路的导电垂直发射件的方法。在一个实施例中，所述方法包括：在信号迹线已经从双覆层介电基板中铣削出之后，用焊料块(bump)对馈送电路的底部迹线进行预镀锡；在所述馈送电路和接合膜(bonding film)的顶层中钻削孔，以便在接合期间为所述焊料块在空腔中回流留出空间；预切出通向带有螺旋的所述顶层的空腔，并将所述组件层压在一起；将铜***或填充所述孔，直到所述铜接触焊料块为止；以及用烙铁按压所述铜的顶部，以使在所述馈送电路处的焊料回流。
附图说明
下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面，这些附图并非旨在按比例绘制。包括附图是为了提供对本申请的各个方面和实施例的说明和进一步的理解，并且这些附图被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分，但不旨在作为对本申请的限制的定义。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的部件可以由相似的数字表示。出于清楚的目的，并非每个部件都可以在每个附图中被标记。从以下对附图的描述中可以更全面地理解前述特征，在图中：
图1是螺旋天线的等角视图(isometric view)；
图1A是连接器接口到带状线馈送电路的仰视图；
图1B是连接器接口到带状线馈送电路的等角视图；
图1C是连接器接口到带状线馈送电路的侧视图；
图2是使用增材制造技术(AMT)制造螺旋天线的工艺的流程图，该螺旋天线可以与图1的天线相同或相似；
图3是制造馈送电路的工艺的流程图，该馈送电路可以与使用AMT的图1的馈送电路相同或相似；以及
图4-4D是说明将螺旋天线与馈送电路耦接的工艺的一个系列图。
具体实施方式
本文所述的概念、***、电路和技术针对一种螺旋天线，可以使用增材制造技术提供该螺旋天线，以便提供能够在比使用标准光刻或印刷电路板制造工艺(PCB)制造的螺旋天线更高的频率下工作的螺旋天线。
应当理解的是，本文讨论的方法和装置的实施例在应用上不限于在以下描述中阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。这些方法和装置能够在其他实施例中实现，并且能够以各种方式实施或执行。本文提供的具体实施方式的示例仅用于说明性目的，而不旨在进行限制。此外，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，并且不应被视为进行限制。本文使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变体意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。对“或”的引用可以被解释为具有包含性，因此，使用“或”描述的任何术语可以表示单个、多于一个以及所有描述的术语中的任何一个。对前部和后部、左侧和右侧、顶部和底部、上部和下部、端部、侧面、垂直和水平等的任何引用都是为了便于描述，而不是将本***和方法或其部件限制在任何一个位置或空间方向。
现在参考图1，螺旋天线组件8包括耦接到馈送电路部分20的螺旋天线部分10。螺旋天线部分10包括具有第一表面12a和第二相对表面12b的天线基板12，两个或更多个螺旋导体14a、14b(通常表示为14)设置或另外形成在天线基板12的第一表面12a上。尽管在图1的说明性实施例中仅示出了两个螺旋导体14，但是本领域普通技术人员将理解，可以使用任意数量的N个螺旋导体14。在任何特定应用中使用的螺旋导体14的具体数量取决于多种因素，包括但不限于辐射距离、发射功率、平台尺寸。
本领域的普通技术人员将理解如何选择用于给定应用的螺旋导体的数量。此外，本领域普通技术人员还将理解如何选择特定的螺旋形状(例如，阿基米德螺旋、方形螺旋、星形螺旋等)以用于特定应用。
每个螺旋导体具有限定螺旋的内半径的第一(或内)端15a和限定螺旋的外半径的第二(或外)端15b。影响螺旋天线辐射方向图的螺旋导体特性包括但不限于匝之间的间距、每个螺旋导体(或臂)的宽度、内半径ri和外半径ro。应当理解，根据螺旋天线的特定类型，间距s和宽度w可以沿螺旋在不同点处改变。也就是说，在实施例中，螺旋导体14可以不在螺旋的整个长度(其中，螺旋的长度是指沿螺旋导体14的中心线测量的螺旋导体14的长度)上保持相同的宽度。类似地，在实施例中，沿螺旋的整个长度的螺旋导体14之间的间距可以不是恒定的。
从螺旋的中心到第一匝的中心测量螺旋的内半径ri，而从螺旋的中心到最外匝的中心测量螺旋的外半径。除了这些设计参数外，螺旋天线的最低工作频率flow＝c/2πro，最高工作频率为fhigh＝c/2πri。这里对应于光速。在(r，θ)坐标系中，螺旋同时沿r轴和θ轴增长。
天线基板12被设置在带状线馈送电路20的第一接地平面表面20a上并被耦接到第一接地平面表面20a。在实施例中，可使用垂直过渡(vertical transition)将天线耦接到带状线馈送电路20以创建双线馈送22。下面结合图4至图4D会描述连接螺旋带状线馈送电路20的一种特定技术。带状线馈送电路20包括第二接地平面表面20b。这里，带状线馈送电路20由一对基板23、24提供，馈送电路26设置在该一对基板23、24之间。
每个螺旋导体的第一端具有与其耦接的垂直发射(vertical launch)馈线22。每个垂直发射馈线22耦接到作为带状线馈送电路20的一部分而提供的馈送电路26。在该说明性实施例中，馈送电路被实现为带状线电路，该带状线电路包括两个介电基板23、24并且具有上部接地平面20a和下部接地平面20b。在其他实施例中，可以使用其他技术来实现馈送电路(例如，作为微带馈送电路、作为悬置空气带状线电路或使用其他技术)。也就是说，认识到可以将馈送实现为带状线电路以外的其他形式。
具有圆柱形状的法拉第壁30设置在带状线馈送电路基板的第一接地平面20a与天线基板的第一表面12a之间，并且围绕(即，环绕)垂直发射馈线22。在优选实施例中，法拉第壁30设置为具有实心圆柱形状。在实施例中，可以提供在其中具有间隙、缝隙或其他形式的开口的圆柱形壁。在实施例中，法拉第壁30的一端与馈送电路接地平面20a电接触，并且法拉第壁的第二相对端延伸穿过天线基板12，但是不延伸到天线基板表面12a。在实施例中，法拉第壁30可以或可以不与第二接地平面20b物理接触。这种导电法拉第壁30约束电场，从而提供隔离和模式抑制。因此，法拉第壁30用作垂直发射隔离和模式抑制结构，从而有助于为天线提供期望的天线工作特性。
馈送电路法拉第壁32设置在带状线馈送电路20的接地平面20a、20b之间，并且围绕或包围馈送电路26。在实施例中，法拉第壁32与带状线电路的上部接地平面和电源接地平面两者电接触。在实施例中，法拉第壁与带状线电路的上部接地平面和电源接地平面两者物理接触。类似于法拉第壁30，法拉第壁32约束来自馈送电路26的电场。在实施例中，可以提供在其中具有间隙、缝隙或其他形式的开口的壁32。
射频连接器33耦接到馈送电路26的输入/输出端口34。在实施例中，输入/输出端口34被设置为定制印刷连接器接口34，其允许射频连接器33被设置为标准同轴连接器。如图1A-图1C所示，其中图1的相同元件提供为具有相同附图标记，接口34使用AMT制备的垂直发射件35，以允许适配器与带状线馈送相接。
应当理解，不同的螺旋天线设计可以通过改变其包含的匝数、其匝之间的间距以及其臂的宽度来获得。还应理解的是，选择具有特定的介电常数和尺寸的天线基板，以提供具有期望的辐射方向图特性的天线。在一实施例中，为了在大约25GHz至大约35GHz的频率范围内工作，可以提供厚度在约70-80密耳(mil)范围内、相对介电常数(permittivity)约为2.2的天线基板12，并提供宽度在约2-3密耳范围内、内半径约为0.055”、外半径约为0.185”的螺旋导体14，还提供厚度约为20密耳的馈送基板。
当然，本领域普通技术人员将理解，可以在基板厚度和相对介电常数值之间进行折衷以实现大致相同的天线电特性(例如，具有相对较高介电常数值的相对较薄的基板可用于实现与具有较低相对介电常数的相对较厚的基板基本相同的天线工作特性)。
在实施例中，这里所述的天线包括从中心向外延伸的两个导电螺旋(或“臂”)和具有圆柱形状并设置在耦接到所述臂的天线馈线周围的法拉第壁。天线可以是扁平盘，在其表面上设置有螺旋导体，或者螺旋导体可以以三维形状延伸，例如，好像设置在截锥形结构上。螺旋的旋转方向定义天线极化的方向。也可以包括额外的螺旋，以形成多螺旋结构。在实施例中，螺旋线是背腔的；也就是说，存在被导电壁包围的空气或非导电材料或真空的空腔。空腔将天线方向图改变为单向形状。
在实施例中，两个基板可以分开制造，然后结合在一起。然后将放置垂直过渡。
现在参考图2，说明性增材制造技术(AMT)40用于制造螺旋天线，该螺旋天线可以与以上结合图1描述的天线10相同或相似，处理开始于从天线基板的第一表面去除(例如，通过铣削技术)导电材料，以在基板的第一表面上形成两个或更多个导电螺旋，如处理框42所示。因此，通过铣削掉铜留下螺旋导体，实现小的特征尺寸。
如处理框44所示，在每个螺旋导体的第一端，可以使用铣削(或其他)技术在天线基板中形成从天线基板的第一表面延伸到第二相对表面的开口。这种开口之后将用于形成垂直发射馈线(例如，图1所示的垂直发射馈线22)。
如处理框46所示，铣削技术可用于形成围绕每个垂直发射馈线开口的一开口。在实施例中，围绕每个垂直发射馈线开口的该开口被设置为具有连续的圆柱形状并且围绕垂直发射馈线开口。在实施例中，圆柱形开口从天线基板的第二表面延伸到穿过天线基板的50％至95％的位置(即，圆柱仅部分延伸穿过天线基板)。
在天线基板中形成垂直发射馈线开口和圆柱形开口之后，处理进行到处理框48，在其中进行用导电油墨填充每个开口以在天线基板中形成导电信号路径和导电壁的处理。
在实施例中，可以在处理框46中形成一系列每个具有不同直径的圆柱形开口，使得在用导电油墨填充之后，分段的圆柱形壁围绕垂直发射馈线设置。应当理解的是，所述壁更倾向于是垂直过渡的两个圆柱形开口位于其内部的圆柱形环。
现在参考图3，制造馈送电路的说明性AMT方法58可以与上面结合图1描述的馈送电路20相同或相似，处理开始于从馈送电路层去除(例如，通过铣削技术)导电材料以形成馈送电路(例如，图1中的电路26)，如处理框60所示。在实施例中，带状线馈线是未被AMT铣削工艺铣削掉的铜。
如处理框62所示，围绕馈送电路的周边形成开口。在优选实施例中，该开口是通过铣削加工形成的连续开口。因此，可以使用铣削(或其他)技术在馈送基板中形成从馈送基板的第一表面延伸至第二相对表面的开口。这种开口之后将用于形成围绕馈送电路的法拉第壁(例如，图1所示的法拉第壁32)。
在馈送基板中形成开口之后，处理进行到处理框64，在该框中，执行用导电油墨填充每个开口以在馈送基板中形成导电信号路径和导电壁的处理。
因此，使用如上所述的AMT，可以认识到印刷导电法拉第壁可以在与铣削其他特征相同的制造步骤中形成并且这种法拉第壁可以用于约束天线和馈送电路中的电场。
在使用图2的AMT技术形成螺旋天线并使用图3的AMT技术形成馈线之后，可以通过接合(bond)技术将如此形成的螺旋天线和馈送电路连接起来，以提供集成的螺旋天线组件，例如以上结合图1描述的组件8。
下面的图4-图4D描述了提供导电垂直发射件的结构和技术，该导电垂直发射是增材的、廉价的并且去除了PCB制造工艺中铜的电沉积。
现在转到图4-图4D，用于形成将AMT螺旋天线(例如以上结合图1描述的螺旋天线导体14a、14b)耦接到AMT馈送电路(例如以上结合图1描述的馈送电路26)的导电(例如，铜)垂直发射件(例如以上结合图1描述的垂直发射件22)的技术开始于，在信号迹线已经从双覆层电介质(图4)中铣削出之后，用焊料块对底部迹线(馈送电路26)进行预镀锡。
在馈线和接合膜的顶部介电层中设置一个孔，以便在接合期间为焊料块在空腔中回流留出空间(图4A)。
预切出一个通向带有螺旋的顶层的空腔，然后将组件层压在一起(图4B)。
执行钻削加工，其中将钻头或类似结构***预先形成的孔中，以去除可能已经流入该区域的接合膜。在钻到焊料块后，***一个铜圆柱体，直到它向下接触下方的焊料块为止。已经发现这种铜圆柱体的直径可以至少小到5密耳，这比传统工艺所能创建的要小得多(图4C)。
在其端部具有一些焊料的烙铁被压到***的铜片的顶部。由于距离短，热沿铜的长度向下传导，使在馈送层处的焊料回流。烙铁上的焊料留在螺旋层上，这在***的铜片和螺旋之间形成连接(图4D)。
如这里所述，法拉第壁是“垂直地”穿过基板提供电磁边界的一种导体。法拉第壁可以通过加工穿过基板向下到接地平面的沟槽并用导电材料填充沟槽来形成，该导电材料例如是用增材制造技术施加的导电油墨。当导电油墨固化时，可以形成基本上电连续的导体。其中形成法拉第壁的沟槽不必穿透或穿过接地平面。法拉第壁因此可以与接地平面电接触。此外，法拉第壁的顶部可以与另一个接地平面面电接触，这可以例如通过稍微过度填充机加工过的沟槽以确保导电油墨与接地平面之间的接触和/或通过施加焊料来实现。法拉第壁的位置可以根据其对由馈送电路传送的信号的影响来选择。在各种实施例中，法拉第壁可以被定位成提供隔离，而不考虑以除了提供隔离之外的任何特定方式影响信号。
已经描述了用于说明作为本专利主题的各种构思、结构和技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员而言，现在可以显而易见的是，可以使用结合了这些概念、结构和技术的其他实施例。另外，本文描述的不同实施例的元素可以被组合以形成以上未具体阐述的其他实施例。
因此本专利的范围被认为是不应限于描述的实施例，而应仅由所附权利要求的精神和范围来限定。

Claims (17)

1.一种螺旋天线，包括：
天线基板，其具有第一表面和第二表面；
两个或更多个螺旋导体，其设置在所述天线基板的第一表面上，每个所述螺旋天线具有限定所述螺旋的内半径的第一端和限定所述螺旋的外半径的第二端；
馈送电路基板，其设置在所述天线基板的所述第二表面上方；
馈送电路，其设置在所述馈送电路基板中或所述馈送电路基板上；
垂直发射馈线，其具有第一端和第二端，所述第一端耦接到每个螺旋导体的第一端，所述第二端耦接到所述馈送电路；以及
垂直发射馈线法拉第壁，其围绕所述垂直发射馈线。
2.如权利要求1所述的螺旋天线，其中，所述馈送电路基板包括第一接地平面和第二接地平面。
3.如权利要求2所述的螺旋天线，其中，所述垂直发射馈线法拉第壁具有设置在所述馈送电路基板的所述第一接地平面与所述天线基板的所述第一表面之间的圆柱形状。
4.如权利要求3所述的螺旋天线，其中，所述馈送电路包括两根馈线，所述两个或更多个螺旋导体中的第一螺旋导体的第一端耦接到第一馈线，并且所述两个或更多个螺旋导体中的第二螺旋导体的第一端耦接到第二馈线。
5.如权利要求4所述的螺旋天线，其中，所述馈送电路法拉第壁围绕所述两根馈线。
6.如权利要求3所述的螺旋天线，还包括设置在该馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并围绕所述馈送电路的馈送电路法拉第壁。
7.如权利要求2所述的螺旋天线，还包括设置在所述馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并且围绕所述馈送电路的馈送电路法拉第壁。
8.一种螺旋天线，包括：
天线基板，其具有第一表面和第二表面；
两个或更多个螺旋导体，其设置在所述天线基板的第一表面上，每个所述螺旋天线具有限定所述螺旋的内半径的第一端和限定所述螺旋的外半径的第二端；
馈送电路基板，其设置在所述天线基板的所述第二表面上方，所述馈送电路基板具有第一接地平面和第二接地平面；
馈送电路，其设置在所述馈送电路基板中或所述馈送电路基板上；以及
馈送电路法拉第壁，其设置在所述馈送电路基板的所述第一和第二接地平面之间并围绕所述馈送电路。
9.如权利要求8所述的螺旋天线，还包括垂直发射馈线，其具有第一端和第二端，所述第一端耦接到每个螺旋导体的第一端，所述第二端耦接到所述馈送电路。
10.如权利要求9所述的螺旋天线，还包括垂直发射馈线法拉第壁，其围绕所述垂直发射馈线。
11.如权利要求10所述的螺旋天线，其中，所述垂直发射馈线法拉第壁具有设置在所述馈送电路基板的所述第一接地平面与所述天线基板的所述第一表面之间的圆柱形状。
12.如权利要求11所述的螺旋天线，其中，所述馈送电路包括两根馈线，所述两个或更多个螺旋导体中的第一螺旋导体的第一端耦接到第一馈线，并且所述两个或更多个螺旋导体中的第二螺旋导体的第一端耦接到第二馈线。
13.如权利要求12所述的螺旋天线，其中，所述馈送电路法拉第壁围绕所述两根馈线。
14.一种用于制造螺旋天线的AMT处理方法，包括：
(a)从天线基板去除导电材料以在所述基板上形成两个或更多个导电螺旋；
(b)在每个螺旋导体的第一端，在所述基板中形成从所述基板的第一表面延伸到第二相对表面的开口；
(c)形成围绕终止于所述螺旋的第一端的每个所述开口的一开口，所述开口具有圆柱形状；以及
(d)用导电油墨填充每个开口以在天线基板中形成导电信号路径和导电壁。
15.如权利要求14所述的方法，其中，去除导电材料、在所述基板中形成开口、和/或形成围绕每个所述开口的一开口包括铣削技术。
16.如权利要求14所述的方法，还包括形成耦接到所述螺旋天线和所述信号路径的导电垂直发射件。
17.一种形成耦接到螺旋天线和馈送电路的导电垂直发射件的方法，包括：
在信号迹线已经从双覆层介电基板中铣削出之后，用焊料块对馈送电路的底部迹线进行预镀锡；
在所述馈送电路和接合膜的顶层钻削孔，以便在接合期间为所述焊料块在空腔中回流留出空间；
预切出通向带有螺旋的所述顶层的空腔，并将所述组件层压在一起；
将铜***或填充所述孔，直到所述铜接触所述焊料块；以及
用烙铁按压所述铜的顶部，以使在所述馈送电路处的焊料回流。
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