[发明专利]印刷电路板和波导之间的射频互连

说明书

一种系统，包括：波导(100)，其具有带有第一端(102)的开口104的主体；和印刷电路板PCB(106)，其具有底侧(106b)和相对的顶侧(106a)，其中，所述PCB(106)包括从所述PCB(106)的所述底侧(106b)至所述顶侧(106a)以层堆叠布置的接地层(108)、介电材料层(110)和信号层(112)，其中，所述介电材料层(110)布置在所述接地层(108)与所述信号层(112)之间，其中，所述信号层(112)包括耦合焊盘(114)以及均连接至所述耦合焊盘(114)的第一输出传输线和第二输出传输线(116，118)，还包括所述接地层(108)中的非导电槽(120)，还包括穿过所述介电材料层(110)将所述耦合焊盘(114)电连接到所述接地层(108)的电壁(122)；其中，所述波导(100)的所述第一端(102)布置在所述底侧(106b)上并且与所述接地层(108)电连接；其中，所述开口(104)、所述非导电槽(120)和所述耦合焊盘(114)对齐，使得在所述层堆叠的堆叠方向上，所述开口(104)、所述非导电槽(120)和所述耦合焊盘(114)至少部分重叠。

技术领域

本发明涉及一种包括波导和印刷电路板(printed circuit board，PCB)的系统以及所述印刷电路板本身。

背景技术

在高频/毫米波(millimeter wave，mmW)应用中经常使用矩形波导来以最小的功率损耗和/或信号失真来发送或过滤mmW信号。此外，基于矩形波导的传输线/滤波器通常通过在铝中铣削矩形腔而由铝块建立。因此，其体积庞大、笨重，并且与整个无线电系统的其它部件(例如，RF收发器或天线)物理不兼容，而且经常开发在印刷电路板(PCB)上。因此，对于基于PCB的射频部件与基于波导的部件的集成而言，需要精心设计的从矩形波导到基于PCB的传输线/从基于PCB的传输线到矩形波导(例如，微带线、带状线等)的信号转换。例如，在5G mmW大规模MIMO系统中，其中多个收发器在单个无线电单元内集成和相干操作，这种转换应该尽可能紧凑，并且优选实现多个功能。

发明内容

因此，需要提供一种非常紧凑的包括波导和PCB的系统以及所述PCB本身。本发明的目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在相应从属权利要求中进一步定义了本发明的有利实现方式。

在第一方面，提供了一种系统，包括：波导，其具有带有开口的第一端的主体；和具有底侧和相对顶侧的印刷电路板PCB，其中，所述PCB包括从所述PCB的底侧到顶侧以层堆叠布置的接地层、介电材料层以及信号层，其中，所述介电层布置在所述接地层和所述信号层之间，其中，所述信号层包括耦合焊盘以及均连接至所述耦合焊盘的第一和第二输出传输线，还包括所述接地层中的非导电槽；还包括穿过所述介电层将所述耦合焊盘电连接到所述接地层的电壁，其中，所述波导的所述第一端布置在所述底侧上并且与所述接地层电连接，其中，所述开口、所述非导电槽和耦合焊盘对齐，使得在所述层堆叠的堆叠方向上，所述开口、所述槽和所述耦合焊盘至少部分地重叠。

因此，由于本发明的上述解决方案，通过使用电流概念，不需要反向短路，因此可以提供包括所述波导和所述PCB的非常紧凑的系统，其中，所述系统同时作为功率分配器/平衡转换器(balun)。因此，所提出的解决方案特别适用于在所述波导和所述印刷电路板之间需要高集成度的应用。

在根据第一方面所述系统的第一种实现方式中，所述电壁布置在所述耦合焊盘的至少一个边缘部分上并与之接触。

这是用于在所述耦合焊盘和所述接地层之间提供电接触，以及为确保所述耦合焊盘和所述接地层之间的电接触，所述电壁与耦合焊盘的某些边缘部分电接触的一种实现方式。因此，为了确保所述耦合焊盘与所述接地层之间的电接触，仅需要最小面积的所述耦合焊盘。

在根据第一方面所述系统的第二中实现方式中，所述耦合焊盘以及所述第一和第二输出传输线相对于所述耦合焊盘的对称点是点对称的。