射频异质异构集成全国重点实验室（上海交通大学分室）周亮教授课题组的研究工作“W-band Broadband and High-Gain Metasurface-Inspired Stack-up Patch Antenna For 3D Heterogeneous Integration”发表于天线与传播领域顶级期刊《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》（中科院一区，IF=5.8）。

该研究系统介绍了面向三维异构集成的毫米波封装天线（AiP）的设计与实现方法，研制出一款在 W 波段具备宽频带、高增益特性的超表面层叠天线。通过引入特征模态分析（CMA）方法指导非对称超表面天线单元的设计，利用底层驱动贴片激励上层超表面天线，克服了高阶模式导致的辐射波束分裂及方向图恶化的难题，确保了主模式的高效激发；通过驱动贴片层对称引入交叉指型电容（IDCs），产生强烈的电容效应，显著增强了阻抗匹配能力，天线整体尺寸有效缩减了28.5%。

由于苯并环丁烯（BCB）实现厚膜工艺较为困难，该研究结合BCB低介电损耗与 SUEX 厚膜的精密图形化优势，利用硅支撑柱在驱动贴片和超表面层间构建空气间隙，突破了天线带宽和辐射效率的限制，实测宽带覆盖78~102 GHz，94 GHz 峰值增益达到 9.3 dBi，辐射孔径效率 78.7%。

该封装天线可与毫米波有源芯片进一步三维异构集成，对实现毫米波雷达和通信的高性能与小型化有重要的参考价值。

上海交通大学张尚博士生是该论文第一作者，该项工作完成人还包括黄银山、张子琦、张越、张成瑞和徐琪皓以及周亮教授。

原文链接：https://doi.org/10.1109/TAP.2026.3671385