[發明專利]一種信號跨層傳輸結構設計方法

有效

• 申請號: 201611221606.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106785285B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 趙宇博;范力思;盧嘉;李良
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: H01P3/18
• 分類號: H01P3/18;H01P3/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種信號跨層傳輸結構設計方法，其特征在于采用共面波導-類同軸結構-共面波導進行信號跨層傳輸，步驟如下：

步驟1：在底層銅皮(10)上設計微帶線(3)，在微帶線的輸出端設計一個信號通孔(2)，信號通孔(2)從底層銅皮(10)穿過基板(9)到達頂層銅皮(8)，信號通孔(2)在頂層銅皮(8)連接與底層銅皮(10)上的微帶線(3)一樣的微帶線；

步驟2：在微帶線兩側各設計一排地孔(1)，地孔(1)從頂層銅皮(8)穿過基板(9)到達底層銅皮(10)，將地孔(1)與微帶線之間的金屬覆銅腐蝕掉；所述的地孔(1)、微帶線(3)、頂層銅皮(8)、基板(9)和底層銅皮(10)一起組成共面波導，共面波導的阻抗計算公式為：

式中，K'(k)＝K(k')，k＝S/(S+2W)；K(k)表示第一類完全橢圓函數，K'(k)表示第一類完全橢圓余函數；當W足夠小時，K(k)/K'(k)的近似公式，精確到8×10^-6為

h為基板的厚度，ε_r為基板的介電常數，S為微帶線的寬度，W為地孔與微帶線之間的距離；

W與傳輸性能成正比，W越小，傳輸性能越好，通過調整h和ε_r使W在滿足目前的加工精度要求下盡量小；

步驟3：在信號通孔(2)的兩側設有第一同軸地孔(6)和第二同軸地孔(7)；所述的信號通孔(2)、第一同軸地孔(6)、第二同軸地孔(7)、頂層銅皮(8)、基板(9)和底層銅皮(10)一起構成類同軸結構，類同軸結構的阻抗計算公式為：

R₁為信號通孔(2)的半徑，R₂為第一同軸地孔(6)邊緣到信號通孔(2)中心的距離，μ_r為空氣介電常數；

調整R₁與R₂使類同軸結構的阻抗接近50歐姆；

步驟4：在尺寸調整過程中，應保證R₂-R₁≈W，當W和R₂-R₁相差大的時候，忽略類同軸結構的阻抗要求。

2.根據權利要求1所述的信號跨層傳輸結構設計方法，其特征在于所述的W為0.001mm。

3.根據權利要求1所述的信號跨層傳輸結構設計方法，其特征在于調整底層銅皮(10)上的微帶線形狀或者頂層銅皮(8)上的微帶線形狀來消除寄生效應。

4.根據權利要求3所述的信號跨層傳輸結構設計方法，其特征在于在微帶線上增加一個小突塊或者減去一個小凹塊。