【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种射频多层布线中的便捷等相设计方法，适用于多层板、陶瓷基板等的多层射频等相布线设计工程。
技术介绍
1、随着微波小型化集成电路的发展和相控阵组件的等幅同相需求日益增大，很多情况下要在射频多层布线工程中使用等相走线设计，但是受排布位置限制和避让器件等的影响，设计师常常需要将射频信号线过渡到中间层，再进行等相设计，但难点在于这个过程改变了传输结构，从微带线转换到了带状线，或微带线转换到了同轴线，或是带状线转换到了共面波导，这使得工程师对每一段等相线的设计都要经过仿真确认，工作量巨大。本专利技术从理论研究出发，在基板介电常数介质不变，且传输结构确定的条件下，可以直接通过定值比例计算和转换，直接算得不同传输结构下的等相线长度比。简化了设计研发过程。
2、已有文献报道关于等相传输需求：
3、文献1(毫米波mimo射频通道一致性研究，2019硕士论文)；
4、文献2(数字阵雷达组件收发通道一致性研究.现代雷达，2020)；
5、文献3(毫米波相控阵的关键技术研究，2016硕士论文)
6、文献1结合所需波束指向和相位校准算法后进行相位校准。文献2通过集成化设计减小组成组件的模块数和互联数，同时通过数字补偿达到较好的幅相一致性。
7、文献3利用高精度、高稳定性的ltcc加工工艺，保证组件良好的相位一致性。
8、已报道文献多是应用工艺保证或外部补偿达到相位一致性要求，本专利技术方案则是应用理论推导给出了一种设计过程中，不同路径，不同传输结构下的便捷
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：为克服多层板布线中射频线路不同传输结构下的等相设计计算复杂的问题，提出了一种在介电常数不变且传输结构确定前提下，依据理论算法对不同结构下的传输线，等相位下的长度比例计算方法。
2、实现本专利技术目的技术解决方案为：一种射频多层布线中的便捷等相设计方法，用于50欧姆传输系统同介质传输条件下，带状线、微带线、共面波导、接地共面波导、同轴线、类同轴线、基片集成同轴线间，两两相互的等相转换，步骤如下：
3、确定需要做等相的基准线，测量并记录下不同传输结构的路径长度，弯折线部分以传输线宽中心点计算路径长度；
4、根据电磁场理论，计算不同传输结构下的等相线与基准线长度的比例；
5、将基准线长度乘以等相线与基准线长度的比例，得到目标线长度，完成布线。
6、进一步的，所述的根据电磁场理论，计算不同传输结构下的等相线与基准线长度的比例，步骤如下：
7、由电磁理论已知，带状线的传输为tem模，对应的波长为其中，λ0为自由空间波长，εr为电磁波所在传输介质的相对介电常数，β带线为带状线相位常数；而同轴线、类同轴线、基片集成同轴线的传输同为tem模，对应的波长为因此，即同轴线、类同轴线、带状线、基片集成同轴线，同介质介电常数下等长等相；
8、由电磁理论已知，微带线的传输模式为准tem模，对应的波导波长λg微带为其中εe微带为微带线的等效介电常数，1＜εe微带＜εr，其中c1为微带线单位长度电容，为介质基片换成空气的空气微带线单位长度电容，则在传输介质和结构确定条件下，
9、由电磁理论已知，共面波导、接地共面波导的传输模式为准tem模，对应的相位常数而等效介电常数εe共面波导与微带线的计算不同，其中k＝s/(s+2w)，w为传输导体宽度，h为介质厚度，s为导体间距离，k0为传播常数，则在传输介质和结构确定条件下，等相的同轴线或带状线长：
10、进一步的，所述的将基准线长度乘以等相线与基准线长度的比例，得到目标线长度，完成布线，步骤如下：
11、根走线路径排布的结构需求，确认目标等相线的传输结构，设各段需要等相转换的目标传输线与基准传输线的长度比为a1、a2.....an,n为基准传输线的结构数量，则最终设计的目标等相线满足：
12、l′1+l′2+...+l′n＝a1l1+a2l2+...+anln
13、其中，l1、l2......ln分别为基准传输线不同传输结构段的长度，基准传输线有n种传输结构组成，则将基准传输线分为n段计算，l′0、l′1.....l′n分别为各段目标传输线线长。
14、一种射频多层布线中的便捷等相设计系统，实施所述的射频多层布线中的便捷等相设计方法，实现射频多层布线中的便捷等相设计。
15、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：为不同传输结构下的等相线设计提供了直接理论依据，对比传统的仿真试验方法，简化了设计过程，在介电常数不变，且传输结构确定的条件下，不同传输结构的等相线长成线性比例关系，为多层板布线中射频线路传输布线的等相线设计提供了便捷的方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种射频多层布线中的便捷等相设计方法，其特征在于，用于50欧姆传输系统同介质传输条件下，带状线、微带线、共面波导、接地共面波导、同轴线、类同轴线、基片集成同轴线间，两两相互的等相转换，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的射频多层布线中的便捷等相设计方法，其特征在于，所述的根据电磁场理论，计算不同传输结构下的等相线与基准线长度的比例，步骤如下：
3.根据权利要求1所述的射频多层布线中的便捷等相设计方法，其特征在于，所述的将基准线长度乘以等相线与基准线长度的比例，得到目标线长度，完成布线，步骤如下：
4.一种射频多层布线中的便捷等相设计系统，其特征在于，实施权利要求1-3任一项所述的射频多层布线中的便捷等相设计方法，实现射频多层布线中的便捷等相设计。
【技术特征摘要】
1.一种射频多层布线中的便捷等相设计方法，其特征在于，用于50欧姆传输系统同介质传输条件下，带状线、微带线、共面波导、接地共面波导、同轴线、类同轴线、基片集成同轴线间，两两相互的等相转换，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的射频多层布线中的便捷等相设计方法，其特征在于，所述的根据电磁场理论，计算不同传输结构下的等相线与基准线长度的比例...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢君，白明强，费新星，请求不公布姓名，孙超，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。