[發(fā)明專利]非接觸式射頻層間傳輸結構

在審

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• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111342176A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 張先榮;朱勇;張睿
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明公開的一種非接觸式射頻層間傳輸結構，旨在提供一種結構簡單，具有濾波性能的傳輸結構，本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：在上介質板和下介質板的金屬層上方向相反的傳輸線的金屬耦合盤，以及圍繞所述耦合盤的隔離槽，位于金屬傳輸線兩邊的下陷槽，線陣排列在上述隔離槽和下陷槽兩邊的上接地通孔，上、下介質板上表面的下陷槽和金屬傳輸線射頻區(qū)域構成了平面波導結構，上、下介質板之間的金屬耦合盤通過介質填充不相互接觸，形成一對耦合結構來實現(xiàn)射頻信號在不同介質層間的相互耦合、射頻信號濾波和射頻信號的垂直傳輸。本發(fā)明解決了TSV射頻垂直傳輸需要設置連接孔金屬化的過程，以及對射頻濾波還需要單獨設置濾波器來完成的缺陷。

技術領域

本發(fā)明屬于微波射頻領域，涉及一種具有濾波性能的非接觸式射頻層間傳輸技術，具體地說，是涉及射頻三維集成領域中一種不同層間通過耦合盤的相互電磁耦合，實現(xiàn)對射頻信號層間射頻傳輸?shù)耐瑫r也起到濾波效果的非接觸式射頻垂直傳輸結構。

背景技術

為了減小現(xiàn)代射頻電子設備的體積、功耗、重量等指標，各類射頻設備正在從傳統(tǒng)的二維平面布局向三維集成布局方向發(fā)展。在各類三維集成及微系統(tǒng)集成技術當中，射頻信號進行不同層間的垂直傳輸都是一個不可或缺的關鍵技術。

現(xiàn)有的射頻的垂直互聯(lián)技術主要采用毛紐扣、硅通孔(Through Silicon Via,TSV)、類同軸等接觸式物理結構形式。毛紐扣結構體積較大，而且在層間的安裝需要通過上下兩層對其壓緊，以使其物理接觸良好和電氣性能的聯(lián)通，這樣的安裝方式并不方便；硅通孔和類同軸結構都需要在主傳輸通孔四周再加上一圈金屬化的通孔作為隔離和接地孔，使得加工成本較高過程復雜；這幾種結構均是將不同層間的傳輸線通過物理結構的相互連接來實現(xiàn)射頻信號在不同層間的垂直傳輸；并且只能實現(xiàn)射頻信號的垂直傳輸單一功能而不兼具射頻濾波的功能，實現(xiàn)濾波還需單獨增加相應的濾波器來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足之處，旨在提供一種在三維集成中易于集成設計和加工、結構簡單，并且同時具有濾波性能的非接觸式射頻層間傳輸結構，實現(xiàn)優(yōu)良的射頻信號垂直傳輸?shù)耐瑫r還可以減少整個系統(tǒng)中濾波器的使用，節(jié)約體積的同時也節(jié)約了成本，更方便系統(tǒng)的三維集成和微系統(tǒng)化。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達到，一種非接觸式射頻層間傳輸結構，包括：制有非規(guī)則CPW結構的上介質板1、制有非規(guī)則CPW結構和帶狀線結構的下介質板10，覆蓋在上介質板1和下介質板10上表面上的金屬層，其特征在于，在上介質板1和下介質板10的金屬層上方向相反的傳輸線3的金屬耦合盤，以及圍繞所述耦合盤的隔離槽，位于金屬傳輸線兩邊的下陷槽，線陣排列在上述隔離槽和下陷槽兩邊的上接地通孔7，上、下介質板上表面的下陷槽和金屬傳輸線射頻區(qū)域構成了平面波導結構，上、下介質板之間的金屬耦合盤通過介質填充不相互接觸，形成一對耦合結構來實現(xiàn)射頻信號在不同介質層間的相互耦合、射頻信號濾波和射頻信號的垂直傳輸。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下的有益效果：

結構簡單。本發(fā)明采用制有非規(guī)則CPW結構的上介質板1、制有非規(guī)則CPW結構和帶狀線結構的下介質板10，覆蓋在上介質板1和下介質板10上表面上的金屬層，利用在不同層間的介質基板上，設置一端帶耦合盤的非規(guī)則共面波導Coplanar Waveguide，CPW射頻傳輸線和一端帶耦合盤的帶狀線相結合的結構，實現(xiàn)層間射頻信號非接觸式耦合垂直傳輸并同時具有濾波性能。結構簡單、成本低，易于集成設計和加工，節(jié)約了體積和成本。