阻抗匹配结构,天线组件,飞行器及其阻抗匹配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种阻抗匹配方法及应用该阻抗匹配方法 的阻抗匹配结构，天线组件和飞行器。
【背景技术】
[0002] 近年来通信技术(包括移动通信、卫星通信和光通信）和计算机技术迅猛发展，通 信系统的工作频率也日益提高。通常，用于无线通信的模拟电路是在吉赫兹（GHz)波段，全 球定位系统载波频率在1227. 6MHz~1575. 42MHz波段范围，全世界各国共同的工业科学及 医疗频带（ISM，Industrial Scientific Medical)为 2.4GHz，第四代（4G，4 Generation) 移动通信技术的通信网络的工作频率为2. 3GHz波段范围，而在C波段的卫星广播包括4GHz 上行和6GHz下行系统。在日渐紧张的频谱资源背景下，通信信号的调制频率越来越高。
[0003] 高频信号需独特的载体进行传输，同轴线是传输高频信号最为通用的一种。当频 率高到10GHz时，几乎所有射频系统或测试设备的外接线都是同轴线。多数电子装置射 频（RF, Radio Frequency)系统的通信组件通常都是采用平面印刷电路板（PCB，Printed Circuit Board)作为基本介质实现的，同时，蚀刻在PCB上的导体带必须满足高频特性的要 求。推广与应用最广泛的满足高频特性的导线带结构是微带线结构。
[0004] 通常的同轴传输系统的接口电路设计中，同轴线作为电子装置射频系统的外接 线，该外接线作为连接天线与PCB的桥梁。微带线是PCB上的射频传输线，使用RF连接器 作为连接同轴线和微带线的桥梁。RF连接器一端连接同轴线，另一端(地脚与RF脚）则焊 接到PCB上。其中，连接器的RF脚连接PCB上的微带线，连接器的地脚与PCB上的地（GND) 平面相连。RF连接器实现同轴线与微带线的转接。所述接口电路则优化了转接的匹配，最 大限度的减少传输功率的损失。
[0005] RF连接器封装一般针对器件的可焊性，可装配性等工艺要求进行设计，不涉及电 气性能。微带线一般根据板材设计为50欧姆。传统的接口电路设计，就是将设计为50欧 姆的微带线与RF连接器封装（RF脚）直接相连，实现对接。现今技术下，典型的RF连接器 的回波损耗不大于_20dB，微带线的回波损耗在-26dB以下，两者相连，理论上，接口电路的 回波损耗不会大于-19dB。在1GHz以下，接口电路的回波损耗较小，但当工作频率上升到 2GHz甚至3GHz以上，传统接口电路设计的弊端就会表露无遗，回波损耗可达到-10dB以上。
[0006] 为了将同轴传输系统的在同轴线与微带线的接口电路的输入阻抗变换到等于同 轴线(馈线）的特性阻抗以保证同轴线上只有信号电压电流的入射波，而没有反射波，即使 得同轴传输系统工作在行波状态，信号功率被同轴传输系统的天线负载全部吸收，这种情 况为理想状况，称为阻抗匹配，此时电压驻波比为1。传统的阻抗匹配方法是在接口处放置 电容、电感，进行阻抗优化。但由于电容、电感本身不可避免的存在寄生参数特性，将给电 路带来额外的插入损耗。并由于寄生参数的存在，该种阻抗匹配方法一致性不高。另一方 面，高频电容、电感的成本不菲，同时，额外的阻抗匹配电路对日益紧凑的PCB布局也带来 不便。
[0007] 随着现今通信系统中工作频率日益增加的发展要求，改善传统接口电路设计的要 求也日益显得重要。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明提供一种印刷电路板端口阻抗匹配方法及应用该阻抗匹配方法 的阻抗匹配结构，天线组件和飞行器。
[0009] -种阻抗匹配结构，包括印刷电路板本体，以及设置于印刷电路板本体上的射频 微带线，印刷电路板本体上还设有与所述射频微带线连接的阻抗匹配线；该阻抗匹配线的 阻抗高于射频微带线，用于使所述射频微带线与天线的阻抗匹配。
[0010] 进一步的，所述阻抗匹配线连接在射频微带线与一射频连接器的射频管脚之间， 所述阻抗匹配线用于使所述射频微带线与射频连接器的接口电路处的阻抗匹配。
[0011] 进一步的，所述射频微带线和射频连接器分别设置于印刷电路板本体的相背的两 个侧面。
[0012] 进一步的，所述印刷电路板本体为双面印刷板，该印刷电路板本体包括相背的设 置的第一印刷电路层和第二印刷电路层；所述阻抗匹配线以及射频微带线设置于第一印刷 电路层。
[0013] 进一步的，所述射频连接器上设有地脚以及所述射频管脚； 所述印刷电路板本体上设有与所述射频管脚对应的射频管脚孔，以及与所述地脚对应 的地脚孔；所述射频管脚孔的周围还设有围绕所述射频管脚孔的焊盘，所述地脚孔的周围 设有围绕所述地脚孔的焊盘； 所述地脚插入所述地脚孔中并在对应的焊盘处与所述印刷电路板本体的地平面电连 接； 所述射频管脚插入所述射频管脚孔中并在对应的焊盘处与阻抗匹配线电连接，以使所 述射频微带线与射频连接器的接口电路处的阻抗匹配。
[0014] 进一步的，所述阻抗匹配线为一宽度小于射频微带线，阻抗高于射频微带线的窄 带微带线。
[0015] 进一步的，所述阻抗匹配线和射频微带线通过蚀刻一体形成于印刷电路板本体 上。
[0016] -种天线组件，包括印刷电路板本体，设置于印刷电路板本体上的射频微带线，射 频连接器以及一与该射频连接器连接的外接线，所述射频连接器还包括一射频管脚，所述 射频微带线与射频连接器的射频管脚之间连接通过一阻抗匹配线电连接；所述阻抗匹配线 的阻抗高于射频微带线，以使所述射频微带线和射频连接器的接口电路处的阻抗匹配。
[0017] 进一步的，所述阻抗匹配线为一宽度小于射频微带线，阻抗高于射频微带线的窄 带微带线。
[0018] 进一步的，所述阻抗匹配线和射频微带线通过蚀刻一体形成于印刷电路板本体 上。
[0019] 进一步的，所述射频微带线和射频连接器分别设置于印刷电路板本体的相背的两 个侧面。
[0020] 进一步的，所述印刷电路板本体为双面印刷板，该印刷电路板本体包括相背的设 置的第一印刷电路层和第二印刷电路层；所述阻抗匹配线以及射频微带线设置于第一印刷 电路层。
[0021] 进一步的，所述阻抗匹配线与射频连接器的射频管脚之间紧挨着相互电连接。
[0022] 进一步的，所述射频连接器包括相对设置的第一端和第二端，射频连接器的第一 端和外接线电连接，射频连接器的第二端设有地脚以及所述射频管脚； 所述印刷电路板本体上设有与所述射频管脚对应的射频管脚孔，以及与所述地脚对应 的地脚孔；所述射频管脚孔的周围还设有围绕所述射频管脚孔的焊盘，所述地脚孔的周围 设有围绕所述地脚孔的焊盘； 所述地脚插入所述地脚孔中并在对应的焊盘处与所述印刷电路板本体的地平面电连 接； 所述射频管脚插入所述射频管脚孔中并在对应的焊盘处与阻抗匹配线电连接，以使所 述射频微带线与射频连接器的接口电路处的阻抗匹配。
[0023] 进一步的，所述射频管脚在对应的焊盘处与阻抗匹配线直接紧密地连接。
[0024] 进一步的，所述射频连接器的第一端设有外螺纹，所述射频连接器的第一端和外 接线之间通过螺纹配合的方式连接。
[0025] 进一步的，所述印刷电路板本体上设有多个焊盘，所述射频连接器通过平焊的方 式与印刷电路板本体焊接，所述射频管脚在对应的焊盘处与阻抗匹配线电连接。
[0026] 一种飞行器，包括机身以及上述的天线组件。
[0027] 一种阻抗匹配方法，用于天线组件的射频微带线与射频连接器的接口电路处的阻 抗匹配，所述射频微带线印刷于一印刷电路板本体上，所述射频连接器还包括一射频管脚， 在所述射频微带线与射频连接器的射频管脚之间设置一阻抗匹配线，以使所述射频微带线 与射频连接器的接口电路处的阻抗匹配；其中，所述阻抗匹配线的阻抗高于射频微带线，且 阻抗匹配线与射频