[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用下述技术方案：

本发明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。

本发明的有益效果如下：

本发明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

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明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示出本发明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示出本发明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示出本发明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发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。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，不应以此限制本发明的保护范围。