多层印刷电路板的传输线路与波导管之间的过渡结构制造技术

本发明专利技术涉及一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构，具体来讲，其特征在于，包括：波导管，在一侧包括内部空间，配备有用于对带线的一部分进行收容的入口；传输线路，包括由至少两个以上的介电层构成的多层印刷电路板(PCB)的第一接地层；带线，从所述传输线路延长并通过所述波导管入口凸出到波导管内部；以及，单数或复数的导通孔，形成于所述第一接地层与最底侧接地层之间；所述导通孔位于所述波导管的所述入口。位于所述波导管的所述入口。位于所述波导管的所述入口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层印刷电路板的传输线路与波导管之间的过渡结构


[0001]本专利技术涉及一种在如微波(microwave)或毫米波(millimeterwave)等超高频区域中通过多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管(waveguide)之间的物理耦合(coupling)对信号进行传输的结构或方法。
[0002]本专利技术涉及一种在高频区域的集成电路以及系统构成中，对信号进行传输的微带线、带线、共面波导管(CPW，coplanar waveguide)以及接地共面波导管(CPWG，coplanar waveguide with ground)等印刷电路板(PCB，printed circuit board)的传输线路与波导管之间的过渡结构。
[0003]尤其涉及一种为了在如微带线等传输线路与波导管之间的以较低的损耗有效地对信号进行过渡，在多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管的结合结构中的多层印刷电路板(PCB)的特定位置上适用一个以上的导通孔或一列以上的导通孔的多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构。

技术介绍

[0004]伴随着移动通信频段的升高，对超高频集成电路的需求也在急剧增加。如上所述的超高频集成电路，通常来讲包括如单片式微波集成电路(MMIC，monolithic microwave integrated circuit)元件等各种相关功率元件以及如二极管等电子元件等。此外，为了实现较低的功耗以及较高的性能，还可以包括如利用波导管结构的无源元件及其连接部件等。作为如上所述的利用波导管结构的部件，包括各种天线、滤波器、双工器以及馈送部件(feeding components、连接部件(connecting components)。
[0005]即，通常来讲为了以较低的传输损耗以及较低的成本构成超高频电路，可以采用在印刷电路板(PCB，printed circuit board)上构成超高频集成电路之后将从集成电路元件的输出端连接的如微带线等传输线路与波导管相关部件进行适当结合固定的形态。
[0006]此外，波导管(waveguide)主要是用于实现在超高频(例如频率为几十GHz等的波长为微米单位的为米波)频带的损耗较小且性能优秀的无源元件(如号角天线、缝隙天线以及滤波器等)。波导管利用基于其物理结构的共振现象对信号进行传输，大致上是以利用金属构成的管状形态形成，并被设计成与相应传输信号的频率特性对应的大小。
[0007]如上所述的波导管以内部被空气填充的中空的四边形金属块结构构成，因为其介电损耗最小且传输特性优秀而可以实现高性能。但是，为了将如上所述的波导管形态的部件与利用印刷电路板(PCB)实现电子电路结合，如上所述，需要一种与形成有用于传输信号的各种传输线路的银华电路板(PCB)之间的单独的信号过渡结构。
[0008]即，需要一种可以以较低的损耗有效地将超高频信号从在印刷电路板(PCB)中对信号进行传输的传输线路(如微带线线路、共面波导管(CPW)线路、接地共面波导管(CPWG)线路以及带线线路等)传输到波导管的结构。
[0009]因此，人们一直在致力于开发出一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构。作为现有技术，在美国专利第6917256号(以下称之为“现有技术”)中，公
开了一种用于将传输线路的信号过渡到波导管的结构。所述现有技术是被广泛适用于印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的信号过渡的结构，是一种将传递到印刷电路板(PCB)的微带传输线路的信号通过从所述微带延长的带线过渡到波导管内部的结构。
[0010]为了将如上所述的微带传输线路的信号传递到波导管的下部方向的出口，波导管将以在出口的相反一侧面即上侧保留一定空间且两侧全部堵塞的结构形成。即，在向波导管的内侧凸出的传输线路与波导管的上部之间，需要形成用于信号共振的一定空间。即，如对信号进行过渡的印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管的过渡结构的物理结构设计、所述超高频信号的传递频率、在传输线路中耦合到波导管内的结构的大小以及基板的特性等，都将成为用于减少信号过渡时的损耗并确保信号良好过渡的设计参数。
[0011]适用现有技术的专利技术与在波导管内部的结合部中通过对调谐螺钉(tuning screw)等的位置进行调节的手动作业减少过渡损耗并进行组装以及结合的方式相比，可以大幅减少支座时间以及成本。
[0012]此外，通常使用如上所述的信号过渡结构的部分相当于无线通信的前端设计，并适用如功放元件等。即，在过渡结构中的信号损耗较大的情况下，如功放元件等的功率也需要设计以及制作成较大的状态，因此为了提升元件的性能而会导致价格的上升，而且因为元件的功率较大而会导致电力消耗增加以及发热等问题。因此，如何在高频电路构成中将过渡结构的损耗设计成较低属于非常重要的要素。
[0013]此外，如上所述的超高频电子电路与目前相比，伴随着频率的升高而会导致结构的复杂化且需要执行多种功能，因此利用单层的印刷电路板(PCB)难以实现其电路构成以及连接。所以，为了提升超高频电子电路的集成度并执行多种功能而使用多层印刷电路板(PCB)实现。
[0014]此外，因为基板材料而造成的信号损耗是一种非常重要的问题，而为了克服如上所述的问题，与目前在一般的集成电路基板上使用的如FR4等介电材料不同，可以使用信号损耗较低的如聚四氟乙烯等介电材料基板。但是，如上所述的信号损耗较低的基板的材料单价与目前普遍使用的利用如FR4等材料制成的基板相比非常昂贵，而且机械特性较差，还具有多层形成的工程变得更加困难的问题。
[0015]如上所述，超高频电子电路因为其电路的复杂度以及用于实现多种功能的构成等问题，通常是在多层印刷电路板(PCB)上实现。因此，在制作多层印刷电路板(PCB)时，为了可以在减少损耗的同时以低价形成，作为一种仅在对于传输损耗来讲非常重要的基板层上使用价格较高但损耗较少的材料，而在剩余的层上使用现有的低价材料的方法，可以使用非单一电介质的对不同类型的介电材料进行接合的多层印刷电路板(PCB)。
[0016]因此，现有的印刷电路板(PCB)上的传输线路与波导管之间的过渡结构，也需要如上所述的由多层印刷电路板(PCB)或不同类型材料构成的多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的信号损耗较少且可以有效地进行传递的过渡结构。因此，需要开发出一种全新的与现有的印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构不同的多层印刷电路板(PCB)传输线路与波导管之间的过渡结构以及方法。

技术实现思路

[0017]本专利技术旨在解决如上所述的现有问题，其目的在于借助于所提供的多层印刷电路
板(PCB)的传输线路与波导管的过渡结构在多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间以较低的损耗有效地对信号或电力进行传递。
[0018]本专利技术的另一目的在于提供一种可以通过减少在多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间传输的高频信号的传输频带内的过渡损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构，其特征在于，包括：波导管，在一侧包括内部空间，配备有用于对带线的一部分进行收容的入口；传输线路，包括由至少两个以上的介电层构成的多层印刷电路板(PCB)的第一接地层；带线，从所述传输线路延长并通过所述波导管入口凸出到波导管内部；以及，单数或复数的导通孔，形成于所述第一接地层与最底侧接地层之间；所述导通孔位于所述波导管的所述入口。2.一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构，其特征在于：包括所述带线的介电层是从传输线路的介电层连接。3.一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构，其特征在于：所述带线与波导管断开面相隔一定距离。4.一种多层印刷电路板(PCB)的传输线路与波导管之间的过渡结构，其特征在于：所述导通孔排列在所述波导管的所述入口的最末端部。5.一种多层印刷电路板(PCB)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：全振完，
申请(专利权)人：内克斯波公司，
类型：发明
国别省市：