一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，所述装置包括：毫米波电路板；微带传输线，位于所述毫米波电路板的顶层平面内，不与所述顶层的金属地接触；同轴传输线内导体，垂直穿入所述毫米波电路板与所述微带传输线电连接；同轴传输线接头，贴合于所述毫米波电路板底层，包裹所述同轴传输线内导体；多个金属化通孔，围绕于所述同轴传输线内导体和所述微带传输线外侧，自所述毫米波电路板顶层内侧垂直贯穿至所述同轴传输线接头，本发明专利技术能够在不使用玻璃绝缘子的情况下实现同轴传输线与微带传输线在厚板中垂直穿墙互连，且该装置工作频带宽、性能稳定、便于批量加工。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置
本专利技术涉及毫米波同轴传输线与微带传输线垂直穿墙互连领域。更具体地，涉及一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置。
技术介绍
在毫米波收发系统中，需要利用多种毫米波传输线连接各个模块或功能器件。常见的毫米波传输线有同轴传输线、波导、微带线、带状线等。其中，同轴传输线具有一定的柔性，本身具有较好的屏蔽性能，成为毫米波模块间连接的首选传输线。微带线结构简单，性能可靠，便于采用印刷电路工艺加工，在毫米波功能模块和器件内部运用广泛。传统的毫米波同轴传输线与微带传输线连接转换方案有两种。一种平行连接方案是将同轴传输线内导体与微带线平行焊接，同轴外导体与微带线地(或外壳地)焊接。另一种垂直连接方案或称穿墙连接方案是在微带电路板上钻孔，将同轴内导体穿过孔与顶层微带焊接，同轴外导体与微带地(或外壳地)焊接。该方案适用于毫米波微带板层数较少、厚度较薄的情况，若电路板较厚如采用复合印制工艺的多层电路板，毫米波传输在电路板处产生明显空气段，造成不连续性，因此产生严重的失配。在毫米波接头处增加绝缘子有助于解决这一问题。绝缘子本身有一定的高度，可以避免电路板中间空气段的产生。引入玻璃绝缘子虽然在一定程度上可以解决厚板的穿墙连接问题。然而玻璃绝缘子可选高度有限，若电路板与绝缘子高度不匹配，定制生产绝缘子费用较高，因此实际使用中也受到限制。因此，需要提供一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，在无需玻璃绝缘子的情况下解决厚板垂直穿墙同轴传输线与微带传输线互连问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，以实现在无需玻璃绝缘子的情况下同轴传输线与微带传输线在厚板中垂直穿墙互连。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术公开了一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，其特征在于，所述装置包括：毫米波电路板；微带传输线，位于所述毫米波电路板的顶层平面内，不与所述顶层的金属地接触；同轴传输线内导体，垂直穿入所述毫米波电路板与所述微带传输线电连接；同轴传输线接头，贴合于所述毫米波电路板底层的地，包裹所述同轴传输线内导体；多个金属化通孔，围绕于所述同轴传输线内导体和所述微带传输线外侧，自所述毫米波电路板顶层内侧垂直贯穿至所述同轴传输线接头。优选地，所述毫米波电路板为多层毫米波电路板。优选地，所述毫米波电路板包括毫米波电路板顶层、毫米波电路板中间层和毫米波电路板底层。优选地，所述毫米波电路板中间层包括信号层和/或接地层。优选地，所述同轴传输线接头的外壳、毫米波电路板顶层的地、毫米波电路板底层的地和毫米波电路板中间层中的接地层连通。优选地，所述多个金属化通孔分为以所述同轴传输线内导体为圆心环形阵列和分布于所述微带传输线两侧的两排阵列。优选地，所述环形阵列的半径为其中，r为同轴传输线内导体的半径，εr为毫米波电路板中介质的相对介电常数，Z0为微带传输线的特征阻抗。优选地，所述多个金属化通孔用于等效所述同轴传输线圆柱形外导体壳。本专利技术的有益效果如下：本专利技术能够在不使用玻璃绝缘子的情况下实现同轴传输线与微带传输线在厚板中垂直穿墙互连，且该装置工作频带宽、性能稳定、便于批量加工。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置的剖面图。图2示出本专利技术一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置的俯视图。图3示出本专利技术一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置具体实施例的驻波比。图4示出本专利技术一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置具体实施例的插入损耗。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1和图2所示，本专利技术公开了一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，所述装置包括：毫米波电路板、微带传输线、同轴传输线内导体、同轴传输线接头和多个金属化通孔。所述毫米波电路板优选为多层毫米波电路板，可包括毫米波电路板顶层、毫米波电路板中间层和毫米波电路板底层，所述毫米波电路板中间层可包括信号层或接地层。所述同轴传输线接头的外壳、毫米波电路板顶层地、毫米波电路板底层地和毫米波电路板中间层中的接地层连通。所述微带传输线位于所述毫米波电路板的顶层平面内，不与所述顶层的金属地接触；所述同轴传输线内导体垂直穿入所述毫米波电路板与所述微带传输线电连接；所述同轴传输线接头贴合于所述毫米波电路板底层，包裹所述同轴传输线内导体，用于将所述同轴传输线内导体延伸至毫米波电路板外侧，可用于毫米波收发系统中毫米波模块间的连接。所述多个金属化通孔围绕于所述同轴传输线内导体外侧，自所述毫米波电路板顶层内侧垂直贯穿至所述同轴传输线接头。所述多个金属化通孔可分为以所述同轴传输线内导体为圆心环形阵列和分布于所述微带传输线两侧的两排阵列。所述环形阵列的半径为其中，r为同轴传输线内导体的半径，εr为毫米波电路板中介质的相对介电常数，Z0为微带传输线的特征阻抗。本实施例中毫米波电路板的厚度为5mm，毫米波电路板中介质的相对介电常数εr为4.4，同轴传输线内导体半径r为0.15mm，从而得出50Ω微带传输线对应的环形阵列的半径R＝0.86mm。本实用例采用11个金属化通孔模拟同轴传输线外导体壳，如图3和图4所示，通过实验得到所述装置在22GHz～32GHz范围内驻波比(VSWR)小于1.5，插入损耗小于0.9dB。综上所述，本专利技术中通过采用所述多个金属化通孔围绕在所述同轴传输线内导体周围，优先的以同轴传输线内导体为圆心形成环形阵列，当所述多个金属化通孔排列足够紧密时，可等效为所述同轴传输线的圆柱形外导体壳，从而实现在不采用玻璃绝缘子的基础上，实现同轴传输线与微带传输线的垂直相互转换，同时避免失配现象的发生，不必定制生产绝缘子，降低了生产成本和制作工艺的复杂度，便于批量生产，通过实验验证，该装置工作频带宽，性能稳定，具有很高的准确性和很强的实用性。显然，本专利技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非是对本专利技术的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本专利技术的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，其特征在于，所述装置包括：毫米波电路板；微带传输线，位于所述毫米波电路板的顶层平面内，不与所述顶层的金属地接触；同轴传输线内导体，垂直穿入所述毫米波电路板与所述微带传输线电连接；同轴传输线接头，贴合于所述毫米波电路板底层的地，包裹所述同轴传输线内导体；多个金属化通孔，围绕于所述同轴传输线内导体和所述微带传输线外侧，自所述毫米波电路板顶层内侧垂直贯穿至所述同轴传输线接头。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波同轴传输线与微带传输线的垂直穿墙互连装置，其特征在于，所述装置包括：毫米波电路板；微带传输线，位于所述毫米波电路板的顶层平面内，不与所述顶层的金属地接触；同轴传输线内导体，垂直穿入所述毫米波电路板与所述微带传输线电连接；同轴传输线接头，贴合于所述毫米波电路板底层的地，包裹所述同轴传输线内导体；多个金属化通孔，围绕于所述同轴传输线内导体和所述微带传输线外侧，自所述毫米波电路板顶层内侧垂直贯穿至所述同轴传输线接头。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述毫米波电路板为多层毫米波电路板。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述毫米波电路板包括毫米波电路板顶层、毫米波电路板中间层和毫米波电路板底层。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：费鹏，郭洧华，张璐，温鑫，张鹏，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11