共面波导90度圆弧拐角结构制造技术

本发明专利技术提供一种共面波导90度圆弧拐角结构，采用非对称共面波导缝隙尺寸，通过增加金属信号线拐角外侧的共面波导缝隙尺寸，抵消弯曲段不连续处的寄生电容，使金属信号线弯曲半径不受3倍线宽限制，仅需与共面波导90度削角拐角结构相同的面积占用即可实现超宽带阻抗匹配；在金属信号线的外侧第二顶金属地层突变处引入过渡连接区，可进一步减弱拐角结构在弯曲段的不连续性，提升超宽带匹配性能；且该结构无需减小金属信号线弯曲段不连续处的金属面积，不会造成拐角结构过功率能力的恶化。不会造成拐角结构过功率能力的恶化。不会造成拐角结构过功率能力的恶化。

【技术实现步骤摘要】
共面波导90度圆弧拐角结构


[0001]本专利技术属于电子器件
，涉及一种共面波导90度圆弧拐角结构。

技术介绍

[0002]在射频电路设计中，常使用微带线(MS)或共面波导(CPWG)等平面传输结构实现电路各功能单元间的射频信号互连走线，且在射频走线中通常会引入弯曲的拐角结构。采用微带或共面波导实现该拐角结构时，其弯曲段不可避免的不连续性会导致射频传输性能的恶化。
[0003]常用的微带拐角结构如图1a～图1c所示，图1(a)中的微带直角拐角结构在弯曲段不连续处有寄生电容，是由弯曲段微带结构金属面积增大引起的，会造成传输结构阻抗失匹，无法实现超宽带阻抗匹配；图1(b)中的微带90度圆弧拐角结构在弯曲半径大于等于3倍微带宽度时，可有效改善拐角结构的不连续性，可实现较宽频带的阻抗匹配，但大的弯曲半径导致了大的面积占用；图1(c)中的微带90度削角拐角结构通过对直角拐角结构进行45度削角处理，可减小弯曲段不连续处增加的金属面积，抵消弯曲段不连续处的寄生电容，仅需与直角拐角结构相同的面积占用即可实现超宽带阻抗匹配，斜削长度通常为微带宽度的1.8倍，但削角会造成拐角结构弯曲段的线宽变窄，在一定程度上降低了拐角结构的过功率能力。
[0004]现有对超宽带阻抗匹配的共面波导90度圆弧拐角结构的研究较少，主要采用的共面波导90度圆弧拐角结构如图2a～图2b所示，图2(a)中的传统共面波导90度圆弧拐角结构同样在弯曲半径大于等于3倍微带宽度时可有效改善拐角结构的不连续性，可实现较宽频带的阻抗匹配，但大的弯曲半径同样导致了大的面积占用；图2(b)的共面波导90度削角拐角结构同样通过对直角拐角结构进行45度削角处理，以减小弯曲段不连续处增加的金属面积，抵消弯曲段不连续处的寄生电容，可实现超宽带阻抗匹配，但削角会造成拐角结构弯曲段的线宽变窄，同样在一定程度上降低了拐角结构的过功率能力。
[0005]因此，提供一种共面波导90度圆弧拐角结构，实属必要。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种共面波导90度圆弧拐角结构，用于解决现有技术中共面波导90度圆弧拐角结构所面临的上述拐角结构的缺陷问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种共面波导90度圆弧拐角结构，所述共面波导90度圆弧拐角结构包括：
[0008]基板；
[0009]金属信号线，所述金属信号线位于所述基板的顶面；
[0010]底金属地层，所述底金属地层位于所述基板的底面；
[0011]顶金属地层，所述顶金属地层位于所述基板的顶面，包括位于所述金属信号线内
侧的第一顶金属地层及位于所述金属信号线外侧的第二顶金属地层，且所述第二顶金属地层包括位于两端的直线区、位于两直线区之间的弯曲拐角区以及连接所述直线区与所述弯曲拐角区的过渡连接区，所述直线区与所述金属信号线之间具有第一共面波导缝隙，所述弯曲拐角区与所述金属信号线之间具有第二共面波导缝隙，且所述第二共面波导缝隙大于所述第一共面波导缝隙；
[0012]互联金属柱，所述互联金属柱贯穿所述基板，包括连接所述第一顶金属地层与所述底金属地层的第一互联金属柱及连接所述第二顶金属地层与所述底金属地层的第二互联金属柱。
[0013]可选地，所述第二共面波导缝隙与所述第一共面波导缝隙的比值N为1＜N≤3。
[0014]可选地，所述金属信号线的弯曲半径小于3倍的所述金属信号线的宽度。
[0015]可选地，所述过渡连接区与所述直线区之间的夹角为120度～150度。
[0016]可选地，所述过渡连接区包括直线过渡连接区或弧线过渡连接区。
[0017]可选地，所述第一顶金属地层包括位于两端的直线区以及位于两直线区之间的弯曲拐角区，且所述直线区与所述金属信号线之间具有第三共面波导缝隙，所述第三共面波导缝隙与所述第一共面波导缝隙相同。
[0018]可选地，所述基板包括硅基板、聚酰亚胺基板或FR
‑
4基板。
[0019]可选地，所述金属信号线、所述底金属地层、所述顶金属地层及所述互联金属柱具有相同材质。
[0020]可选地，所述底金属地层与所述基板之间具有钝化层；所述顶金属地层与所述基板之间具有钝化层。
[0021]如上所述，本专利技术的共面波导90度圆弧拐角结构，采用非对称共面波导缝隙尺寸，通过增加金属信号线拐角外侧的共面波导缝隙尺寸，抵消弯曲段不连续处的寄生电容，使金属信号线弯曲半径不受3倍线宽限制，仅需与共面波导90度削角拐角结构相同的面积占用即可实现超宽带阻抗匹配；在金属信号线的外侧第二顶金属地层突变处引入过渡连接区，可进一步减弱拐角结构在弯曲段的不连续性，提升超宽带匹配性能；且该结构无需减小金属信号线弯曲段不连续处的金属面积，不会造成拐角结构过功率能力的恶化。
附图说明
[0022]图1a显示为现有技术中的微带直角拐角结构的三维透视结构示意图。
[0023]图1b显示为现有技术中的微带90度圆弧拐角结构的三维透视结构示意图。
[0024]图1c显示为现有技术中的微带90度削角拐角结构的三维透视结构示意图。
[0025]图2a显示为现有技术中的共面波导90度圆弧拐角结构的三维透视结构示意图。
[0026]图2b显示为现有技术中的共面波导90度削角拐角结构的三维透视结构示意图。
[0027]图3显示为本专利技术中的共面波导90度圆弧拐角结构的三维透视结构示意图。
[0028]图4显示为本专利技术中的共面波导90度圆弧拐角结构的俯视结构示意图。
[0029]图5显示为本专利技术中的共面波导90度圆弧拐角结构的截面结构示意图。
[0030]图6a显示为三种共面波导90度拐角结构的S11参数对比图。
[0031]图6b显示为三种共面波导90度拐角结构的S21参数对比图。
[0032]元件标号说明
[0033]100
‑
基板；200
‑
金属信号线；310
‑
底金属地层；321
‑
第一顶金属地层；322
‑
第二顶金属地层；411
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第一互联金属柱；412
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第二互联金属柱；500
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钝化层；Q1
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直线区；Q2
‑
弯曲拐角区；Q3
‑
过渡连接区；S1
‑
第一共面波导缝隙；S2
‑
第二共面波导缝隙；D
‑
弯曲半径；W
‑
线宽。
具体实施方式
[0034]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共面波导90度圆弧拐角结构，其特征在于，所述共面波导90度圆弧拐角结构包括：基板；金属信号线，所述金属信号线位于所述基板的顶面；底金属地层，所述底金属地层位于所述基板的底面；顶金属地层，所述顶金属地层位于所述基板的顶面，包括位于所述金属信号线内侧的第一顶金属地层及位于所述金属信号线外侧的第二顶金属地层，且所述第二顶金属地层包括位于两端的直线区、位于两直线区之间的弯曲拐角区以及连接所述直线区与所述弯曲拐角区的过渡连接区，所述直线区与所述金属信号线之间具有第一共面波导缝隙，所述弯曲拐角区与所述金属信号线之间具有第二共面波导缝隙，且所述第二共面波导缝隙大于所述第一共面波导缝隙；互联金属柱，所述互联金属柱贯穿所述基板，包括连接所述第一顶金属地层与所述底金属地层的第一互联金属柱及连接所述第二顶金属地层与所述底金属地层的第二互联金属柱。2.根据权利要求1所述的共面波导90度圆弧拐角结构，其特征在于：所述第二共面波导缝隙与所述第一共面波导缝隙的比值N为1＜N≤3。3.根据权利要求1所述的共面波导90度圆弧拐角结构，其特征在于：所述金属信号线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宇，祝志成，莫炯炯，郁发新，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：