[發明專利]一種同軸微帶垂直轉換結構

有效

• 申請號: 202310011285.8
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN115693310B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 羅東;彭釗;龔海波;姚靜石
• 申請（專利權）人: 成都明夷電子科技有限公司
• 主分類號: H01R24/44
• 分類號: H01R24/44;H01R24/50;H01P5/10
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本發明公開了一種同軸微帶垂直轉換結構，所述電路板上對應設置有信號孔和接地孔，信號孔為非金屬化通孔；所述信號孔外圍的反焊盤的外圍的電路板的頂層上設置有信號孔焊盤、焊錫、同軸微帶過渡段、微帶線，信號針的端部穿過電路板并通過焊錫與信號孔焊盤的一端連接，所述信號孔焊盤的另一端和同軸微帶過渡段的一端連接，所述同軸微帶過渡段位于反焊盤上，且同軸微帶過渡段的另一端跨越反焊盤并與微帶線連接。本發明將信號孔設計為非金屬化孔，避免了寄生電容，本發明同時兼顧信號針傳輸段阻抗匹配問題和在反焊盤內的微帶線阻抗失配問題，極大的改善了現有同軸連接器與電路板上的微帶線垂直連接轉換時存在的阻抗不連續問題和回波損耗較大的問題。

技術領域

本發明屬于射頻電路板的技術領域，具體涉及一種同軸微帶垂直轉換結構。

背景技術

SMA系列射頻同軸連接器是一種小型螺紋連接的射頻同軸連接器，具有體積小、頻帶寬、性能優越的特點。其中，直立式SMA系列射頻同軸連接器通常垂直安裝在印制電路板上，由于放置位置靈活、成本低廉的特性，受到廣泛使用。

印制電路板，簡稱電路板，是電子產品的物理支撐以及信號互連傳輸的重要組成部分。在同軸連接器與電路板垂直連接時，同軸連接器的信號針在電路板上所呈現的阻抗是遠低于所需要的特性阻抗的?，F有技術一般都忽略了這個阻抗的影響，對于信號頻率不高時，這個阻抗的不連續問題并不會帶來多么明顯的問題，但是隨著信號頻率越來越高，達到8GHz以上時，此處阻抗不連續帶來的問題就越發明顯。

例如，如圖1所示，現有電路板上設有連接同軸連接器信號針的信號孔，所述信號孔通常是設計成金屬化通孔，金屬化通孔的孔壁有金屬、金屬化通孔的外圍在各導電層都形成有焊盤，所以存在較大的寄生電容。金屬化通孔的寄生電容數值近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)；其中，式中ε為電路板板材的相對介電常數、T為電路板的厚度、D1為金屬化通孔焊盤的直徑、D2為金屬化通孔反焊盤直徑。由此計算公式可知，電路板厚度越厚，寄生電容越大，對信號傳輸的不利影響就越大。而且現有技術一般都忽略了信號針在電路板上所呈現的特性阻抗，隨著信號頻率的越來越高，阻抗不連續的影響越發明顯，部分傳輸信號開始被反射，造成同軸連接器與電路板上的微帶線垂直連接轉換時的回波損耗和插入損耗都急劇惡化。

現有技術中連接同軸連接器信號針的信號孔通常是設計成金屬化通孔，但在金屬化通孔基礎上，不容易實現同軸連接器與電路板垂直連接轉換處的阻抗匹配，這是因為信號針傳輸段的阻抗和在反焊盤內的微帶線的阻抗相互受信號孔反焊盤直徑的影響，信號針傳輸段的阻抗匹配和在反焊盤內的微帶線的阻抗失配相互制約。在電路板內的信號針傳輸段要實現阻抗匹配意味著信號孔的反焊盤直徑必須變大，這就意味著在反焊盤內阻抗失配的微帶線變長了（在反焊盤內的微帶線由于沒有回流參考，其阻抗會增大）；而信號孔的反焊盤直徑變小會導致信號針傳輸段的阻抗變小，從而信號針傳輸段的阻抗失配。而且金屬化通孔是存在寄生電容的，電路板越厚、金屬化通孔的焊盤越大，金屬化通孔的寄生電容越大，該寄生電容會進一步地降低信號針傳輸段的阻抗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同軸微帶垂直轉換結構，旨在解決上述問題。本發明將信號孔設計為非金屬化通孔，非金屬化通孔的寄生電容幾乎可以忽略不計，避免了寄生電容的不利影響。而且從能量角度，一部分信號由金屬化通孔傳遞，信號反射大，能量泄露多；而非金屬化通孔，信號全部由信號針傳輸段進行傳遞，信號反射小，能量泄露少。本發明同時兼顧信號針傳輸段阻抗匹配問題和在反焊盤內的微帶線阻抗失配問題，極大的改善了現有同軸連接器與電路板上的微帶線垂直連接轉換時存在的阻抗不連續問題和回波損耗較大問題。

本發明主要通過以下技術方案實現：