[發明專利]印刷電路板和波導之間的射頻互連

有效

• 申請號: 201780025627.4
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN109075420B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 克里斯托夫·施普蘭格爾;提托·科基諾斯;阿杰·巴布·岡圖帕里;法比奧·摩根;布魯諾·比斯孔蒂尼
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01P5/107
• 分類號: H01P5/107
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

一種系統，包括：波導(100)，其具有帶有第一端(102)的開口104的主體；和印刷電路板PCB(106)，其具有底側(106b)和相對的頂側(106a)，其中，所述PCB(106)包括從所述PCB(106)的所述底側(106b)至所述頂側(106a)以層堆疊布置的接地層(108)、介電材料層(110)和信號層(112)，其中，所述介電材料層(110)布置在所述接地層(108)與所述信號層(112)之間，其中，所述信號層(112)包括耦合焊盤(114)以及均連接至所述耦合焊盤(114)的第一輸出傳輸線和第二輸出傳輸線(116，118)，還包括所述接地層(108)中的非導電槽(120)，還包括穿過所述介電材料層(110)將所述耦合焊盤(114)電連接到所述接地層(108)的電壁(122)；其中，所述波導(100)的所述第一端(102)布置在所述底側(106b)上并且與所述接地層(108)電連接；其中，所述開口(104)、所述非導電槽(120)和所述耦合焊盤(114)對齊，使得在所述層堆疊的堆疊方向上，所述開口(104)、所述非導電槽(120)和所述耦合焊盤(114)至少部分重疊。

技術領域

本發明涉及一種包括波導和印刷電路板(printed circuit board，PCB)的系統以及所述印刷電路板本身。

背景技術

在高頻/毫米波(millimeter wave，mmW)應用中經常使用矩形波導來以最小的功率損耗和/或信號失真來發送或過濾mmW信號。此外，基于矩形波導的傳輸線/濾波器通常通過在鋁中銑削矩形腔而由鋁塊建立。因此，其體積龐大、笨重，并且與整個無線電系統的其它部件(例如，RF收發器或天線)物理不兼容，而且經常開發在印刷電路板(PCB)上。因此，對于基于PCB的射頻部件與基于波導的部件的集成而言，需要精心設計的從矩形波導到基于PCB的傳輸線/從基于PCB的傳輸線到矩形波導(例如，微帶線、帶狀線等)的信號轉換。例如，在5G mmW大規模MIMO系統中，其中多個收發器在單個無線電單元內集成和相干操作，這種轉換應該盡可能緊湊，并且優選實現多個功能。

發明內容

因此，需要提供一種非常緊湊的包括波導和PCB的系統以及所述PCB本身。本發明的目的通過所附獨立權利要求中提供的解決方案來實現。在相應從屬權利要求中進一步定義了本發明的有利實現方式。

在第一方面，提供了一種系統，包括：波導，其具有帶有開口的第一端的主體；和具有底側和相對頂側的印刷電路板PCB，其中，所述PCB包括從所述PCB的底側到頂側以層堆疊布置的接地層、介電材料層以及信號層，其中，所述介電層布置在所述接地層和所述信號層之間，其中，所述信號層包括耦合焊盤以及均連接至所述耦合焊盤的第一和第二輸出傳輸線，還包括所述接地層中的非導電槽；還包括穿過所述介電層將所述耦合焊盤電連接到所述接地層的電壁，其中，所述波導的所述第一端布置在所述底側上并且與所述接地層電連接，其中，所述開口、所述非導電槽和耦合焊盤對齊，使得在所述層堆疊的堆疊方向上，所述開口、所述槽和所述耦合焊盤至少部分地重疊。

因此，由于本發明的上述解決方案，通過使用電流概念，不需要反向短路，因此可以提供包括所述波導和所述PCB的非常緊湊的系統，其中，所述系統同時作為功率分配器/平衡轉換器(balun)。因此，所提出的解決方案特別適用于在所述波導和所述印刷電路板之間需要高集成度的應用。

在根據第一方面所述系統的第一種實現方式中，所述電壁布置在所述耦合焊盤的至少一個邊緣部分上并與之接觸。

這是用于在所述耦合焊盤和所述接地層之間提供電接觸，以及為確保所述耦合焊盤和所述接地層之間的電接觸，所述電壁與耦合焊盤的某些邊緣部分電接觸的一種實現方式。因此，為了確保所述耦合焊盤與所述接地層之間的電接觸，僅需要最小面積的所述耦合焊盤。

在根據第一方面所述系統的第二中實現方式中，所述耦合焊盤以及所述第一和第二輸出傳輸線相對于所述耦合焊盤的對稱點是點對稱的。