CN112510333A - 一种多层板交叉布线网络 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层板交叉布线网络，所述第一层介质正面设置有第一层图形，第一层介质背面设置有第二层图形，第二层介质设置在靠近第二层图形的一侧，第二层图形与第一层图形之间设置有信号盲孔，第二层介质靠近第二层图形的一侧为无铜面，第二层介质远离第二层图形的一侧设置有第三层图形，所述第二层介质的无铜面与第一层介质的第二层图形之间通过第一层半固化片粘合连接，所述第三层介质靠近第三层图形一侧设置，第三层介质靠近第三层图形的一侧为无铜面，本发明结构紧凑、体积小，形式简单，隔离度高，满足复杂的电磁环境下电磁兼容要求，输入输出均为微带结构，易于和其他微带电路集成。

Description

一种多层板交叉布线网络
技术领域
本发明属于雷达通讯设计领域，具体涉及一种多层板交叉布线网络。
背景技术
在雷达通讯***中，随着器件工作频率不断向微波频段发展，对微波集成电路的小型化、集成化的要求越来越高。同时，微波集成电路的结构也日益复杂，布线布局越来越密集，射频信号之间的串扰问题越来越严重。一般来说，当电路中出现同层交叉布线布局时，通常是通过绕线形式避开十字交叉结构，这样使得布线布局变得复杂，无法满足现阶段微波电路小型化、高度集成化的要求。尤其当空间布局确定，十字交叉布线无法避免时，该方法不可行。
目前，对于同层交叉布线网络的设计鲜有报道。因此，如何实现两路射频信号在同层交叉布线中无串扰传输，是雷达通信中富有挑战性的课题。
发明内容
针对现有的技术和问题，本发明提供一种多层板交叉布线网络。此种结构紧凑、体积小，形式简单，隔离度高，满足复杂的电磁环境下电磁兼容要求。输入输出均为微带结构，易于和其他微带电路集成。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种多层板交叉布线网络，包括图形层、介质层、第一层半固化片和第二层半固化片；所述图形层包括第一层图形、第二层图形、第三层图形和第四层图形；所述介质层包括第一层介质、第二层介质和第三层介质；第一层图形、第二层图形、第三层图形和第四层图形均为敷铜层；
所述第一层介质正面设置有第一层图形，第一层介质背面设置有第二层图形，第二层介质设置在靠近第二层图形的一侧，第二层图形与第一层图形之间设置有信号盲孔，第二层介质靠近第二层图形的一侧为无铜面，第二层介质远离第二层图形的一侧设置有第三层图形，所述第二层介质的无铜面与第一层介质的第二层图形之间通过第一层半固化片粘合连接，所述第三层介质靠近第三层图形一侧设置，第三层介质靠近第三层图形的一侧为无铜面，第三层介质远离第三层图形的一侧设置有第四层图形，第三层介质的无铜面与第二层介质的第三层图形之间通过第二层半固化片粘合连接。
本发明的进一步技术改进在于：所述第一层图形采用的是共面波导，所述第三层图形采用的是带状线；所述第一层图形的共面波导与第三层图形的带状线之间通过信号盲孔实现信号传输。
本发明的进一步技术改进在于：所述图形层与介质层之间设置有连通彼此的金属化通孔；所述第一层图形的共面波导与第三层图形的带状线之间的垂直过渡采用类同轴通孔。
本发明的进一步技术改进在于：所述第一层图形上设置有四个端口，分别为水平输入端口、水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口，四个端口用以实现两路十字交叉信号的传输。
本发明的进一步技术改进在于：还包括壳体，壳体上设置有盖板，盖板下方设置有加载凸台，所述加载凸台满足电磁兼容要求；多层板交叉布线网络通过导电胶安装在壳体内腔底面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、有别于传统的增加绕线形式，本发明采用独特的十字交叉布线网络实现两路射频信号在同层交叉布线中无串扰传输。具体而言，一路通过表层共面波导实现垂直信号传输，另外一路通过表层共面波导垂直过渡到中间层带状线实现水平信号传输，从而实现了同层射频信号的有效传输。本发明结构紧凑、体积小，形式简单，易于集成，便于与其他微波射频模块相连接，可满足多种情况下的应用需求。
2、本发明的多层板交叉布线网络中，壳体盖板下方加载凸台实现两路十字交叉信号的物理隔离，可以显著增加隔离度，有效抑制信号串扰。该多层板交叉布线网络隔离度高，满足复杂的电磁环境下电磁兼容要求。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的多层板交叉布线网络的结构剖视图。
图2为本发明的多层板交叉布线网络的参数标注图。
图3本发明的多层板交叉布线网络的第一层图形的平面结构示意图。
图4本发明的多层板交叉布线网络的第二层图形的平面结构示意图。
图5本发明的多层板交叉布线网络的第三层图形的平面结构示意图。
图6为本发明的多层板交叉布线网络的壳体结构示意图。
图7为本发明实施的多层板交叉布线网络的水平馈电端口和垂直馈电端口的驻波VSWR图。
图8为本发明实施的多层板交叉布线网络的水平输入端口和水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口的损耗曲线图。
图9为本发明实施的多层板交叉布线网络的水平馈电端口和垂直馈电端口的隔离曲线图。
图中：1、第一层图形；2、第一层介质；3、第二层图形；4、第一层半固化片；5、第二层介质；6、第三层图形；7、第二层半固化片；8、第三层介质；9、第四层图形；10、信号盲孔；11、金属化通孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种多层板交叉布线网络，一种多层板交叉布线网络，包括图形层、介质层、第一层半固化片4和第二层半固化片7；所述图形层包括第一层图形1、第二层图形3、第三层图形6和第四层图形9；所述介质层包括第一层介质2、第二层介质5和第三层介质8；第一层图形1、第二层图形3、第三层图形6和第四层图形9均为敷铜层；
所述第一层介质2正面设置有第一层图形1，第一层介质2背面设置有第二层图形3，第二层介质5设置在靠近第二层图形3的一侧，第二层图形3与第一层图形1之间设置有信号盲孔10，第二层介质5靠近第二层图形3的一侧为无铜面，第二层介质5远离第二层图形3的一侧设置有第三层图形6，所述第二层介质5的无铜面与第一层介质2的第二层图形3之间通过第一层半固化片4粘合连接，所述第三层介质8靠近第三层图形6一侧设置，第三层介质8靠近第三层图形6的一侧为无铜面，第三层介质8远离第三层图形6的一侧设置有第四层图形9，第三层介质8的无铜面与第二层介质5的第三层图形6之间通过第二层半固化片7粘合连接。
所述第一层图形1采用的是共面波导，所述第三层图形6采用的是带状线；所述第一层图形1的共面波导与第三层图形6的带状线之间通过信号盲孔10实现信号传输。
所述图形层与介质层之间设置有连通彼此的金属化通孔11；所述第一层图形1的共面波导与第三层图形6的带状线之间的垂直过渡采用类同轴通孔。
所述第一层图形1上设置有四个端口，分别为水平输入端口、水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口，四个端口用以实现两路十字交叉信号的传输。
还包括壳体，壳体上设置有盖板，盖板下方设置有加载凸台，所述加载凸台满足电磁兼容要求；多层板交叉布线网络通过导电胶安装在壳体内腔底面。
本发明多层板交叉布线网络同样适用于低温共烧陶瓷(LTCC)技术和穿透硅通孔(TSV)技术。
下面结合实施例对发明中的多层板交叉布线网络进行举例说明。
本实施例的多层板交叉布线网络的工作频段为DC～18GHz,端口阻抗50欧姆。多层板尺寸为8mm×3mm×0.89mm。
如图2所示，本实施例的多层板交叉布线网络的第一层介质2、第二层介质5及第三层介质8均采用RogersRO4350B板材，介电常数为3.66，第一层介质2板厚为0.254mm，第二层介质5和第三层介质8板厚均为0.168mm；第一层半固化片4和第二层半固化片7均采用RogersRO4450F板材，介电常数为3.52，板厚为0.09mm。第一层介质2正面的第一层图形1覆铜厚度为50μm，正面镀金厚度为2μm，背面的第二层图形3覆铜厚度为50μm；第三层图形6的带状线厚度为35μm；第三层介质8背面的第四层图形9覆铜厚度为50μm，背面镀金厚度为2μm。
如图3所示，第一层图形1布置有4个端口，分别为水平输入端口、水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口，用以实现两路十字交叉信号的传输。
图3中，第一层共面波导导带宽度w1＝0.38mm，槽宽g＝0.14mm。共面波导传输的主模为准TEM模，而第三层图形6的带状线主模为TEM模，不同的传输模式会使信号产生不连续性。随着频率的不断提高，色散效应越来越严重，传输性能变差。为了解决上述问题，垂直过渡结构采用类同轴通孔。通孔半径r1＝0.15mm，通孔中心到信号盲孔10中心距离d＝1mm。信号盲孔10半径r2＝0.1mm。
如图4所示，第二层图形3为接地层，其中，地层的开孔半径r3＝0.4mm。
如图5所示，第三层图形6为带状线，带状线线宽w2＝0.23mm，带状线焊盘半径r4＝0.16mm，加载焊盘不仅可以改善驻波还可以对实际加工过程中产生的加工误差留有余量。所有参数变量可以根据器件尺寸要求进行调节。
如图6所示，长方体金属壳体用于封闭整个多层板交叉布线网络，射频接头安装于壳体上。为进一步增加两路十字交叉信号的隔离度，通过在壳体盖板下方加载凸台实现物理隔离，可以显著增加隔离度，有效抑制信号串扰。
下面通过仿真结果来说明本实施例的多层板交叉布线网络的工作性能。
如图7所示，图7为本实施例的水平馈电端口和垂直馈电端口的驻波VSWR图。由图7可得，本实施例的多层板交叉布线网络在DC～18GHz的工作频带内，水平馈电端口驻波VSWR小于1.06，垂直馈电端口驻波VSWR小于1.02。
如图8所示，图8为本实施例的水平输入端口和水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口的损耗曲线图。由图8可得，本实施例的多层板交叉布线网络在DC～18GHz的工作频带内，水平输入端口到水平输出端口的损耗小于0.18dB，垂直输入端口到垂直输出端口的损耗小于0.05dB。
如图9所示，图9为本实施例的水平馈电端口和垂直馈电端口的隔离曲线图。由图9可得，本实施例的多层板交叉布线网络在DC～18GHz的工作频带内，端口隔离度大于78dB。
综上所述，本发明提供一种多层板交叉布线网络,该多层板交叉布线网络尺寸小、结构紧凑，形式简单，隔离度高，满足复杂的电磁环境下电磁兼容要求。输入输出均为微带结构，易于和其他微带电路集成。最后，多层板采用微带线和带状线形式可以有效减小色散效应，带宽较宽、制作可靠。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种多层板交叉布线网络，其特征在于：包括图形层、介质层、第一层半固化片(4)和第二层半固化片(7)；所述图形层包括第一层图形(1)、第二层图形(3)、第三层图形(6)和第四层图形(9)；所述介质层包括第一层介质(2)、第二层介质(5)和第三层介质(8)；第一层图形(1)、第二层图形(3)、第三层图形(6)和第四层图形(9)均为敷铜层；
所述第一层介质(2)正面设置有第一层图形(1)，第一层介质(2)背面设置有第二层图形(3)，第二层介质(5)设置在靠近第二层图形(3)的一侧，第二层图形(3)与第一层图形(1)之间设置有信号盲孔(10)，第二层介质(5)靠近第二层图形(3)的一侧为无铜面，第二层介质(5)远离第二层图形(3)的一侧设置有第三层图形(6)，所述第二层介质(5)的无铜面与第一层介质(2)的第二层图形(3)之间通过第一层半固化片(4)粘合连接，所述第三层介质(8)靠近第三层图形(6)一侧设置，第三层介质(8)靠近第三层图形(6)的一侧为无铜面，第三层介质(8)远离第三层图形(6)的一侧设置有第四层图形(9)，第三层介质(8)的无铜面与第二层介质(5)的第三层图形(6)之间通过第二层半固化片(7)粘合连接。
2.根据权利要求1所述的一种多层板交叉布线网络，其特征在于，所述第一层图形(1)采用的是共面波导，所述第三层图形(6)采用的是带状线；所述第一层图形(1)的共面波导与第三层图形(6)的带状线之间通过信号盲孔(10)实现信号传输。
3.根据权利要求2所述的一种多层板交叉布线网络，其特征在于，所述图形层与介质层之间设置有连通彼此的金属化通孔(11)；所述第一层图形(1)的共面波导与第三层图形(6)的带状线之间的垂直过渡采用类同轴通孔。
4.根据权利要求3所述的一种多层板交叉布线网络，其特征在于，所述第一层图形(1)上设置有四个端口，分别为水平输入端口、水平输出端口、垂直输入端口和垂直输出端口，四个端口用以实现两路十字交叉信号的传输。
5.根据权利要求1所述的一种多层板交叉布线网络，其特征在于，还包括壳体，壳体上设置有盖板，盖板下方设置有加载凸台，所述加载凸台满足电磁兼容要求；多层板交叉布线网络通过导电胶安装在壳体内腔底面。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862120A (en) * 1988-02-29 1989-08-29 Canadian Patents And Development Limited/Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee Wideband stripline to microstrip transition
EP0848447A2 (en) * 1996-12-12 1998-06-17 Sharp Kabushiki Kaisha Transmission circuit using strip line in three dimensions
CN201063970Y (zh) * 2007-06-28 2008-05-21 华为技术有限公司 一种终端产品主板
CN102201607A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 周建明 基于ltcc技术的微带-带状线转换
CN103050754A (zh) * 2012-12-30 2013-04-17 南京理工大学 微带线-共面带状线的宽带过渡结构
CN104103881A (zh) * 2014-07-10 2014-10-15 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种实现多通道间射频信号隔离的五阶梯结构
CN106159404A (zh) * 2016-09-29 2016-11-23 上海航天测控通信研究所 一种非均匀微带线至带状线过渡结构
CN106785285A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 西安电子工程研究所 一种信号跨层传输结构设计方法
CN209804865U (zh) * 2019-04-29 2019-12-17 成都天成电科科技有限公司 一种类同轴过渡微波复合板

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862120A (en) * 1988-02-29 1989-08-29 Canadian Patents And Development Limited/Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee Wideband stripline to microstrip transition
EP0848447A2 (en) * 1996-12-12 1998-06-17 Sharp Kabushiki Kaisha Transmission circuit using strip line in three dimensions
CN201063970Y (zh) * 2007-06-28 2008-05-21 华为技术有限公司 一种终端产品主板
CN102201607A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 周建明 基于ltcc技术的微带-带状线转换
CN103050754A (zh) * 2012-12-30 2013-04-17 南京理工大学 微带线-共面带状线的宽带过渡结构
CN104103881A (zh) * 2014-07-10 2014-10-15 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种实现多通道间射频信号隔离的五阶梯结构
CN106159404A (zh) * 2016-09-29 2016-11-23 上海航天测控通信研究所 一种非均匀微带线至带状线过渡结构
CN106785285A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 西安电子工程研究所 一种信号跨层传输结构设计方法
CN209804865U (zh) * 2019-04-29 2019-12-17 成都天成电科科技有限公司 一种类同轴过渡微波复合板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付浩 等: "基于高效垂直互连的X频段三维交叉合路网络", 《遥测遥控》 *

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