Sma连接器到微带线转接的分离式焊盘结构的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及微波与高速电路设计领域，更具体地涉及对于从SMA连接器到微带线转接的焊盘结构优化设计。
【背景技术】
[0002]SMA连接器适用于微波设备和高速数字系统中连接微带线。微带线是通过电介质与接地层隔离开的、位于接地层之上的印制导线，适于制作微波与高速电路的平面传输结构，用于信号的传输。
[0003]在一个常见的例子中，印刷电路板(PCB)具有四层结构，从上到下依次为顶层信号层、接地层、接地(或电源)层和底层信号层。微带线通常位于PCB板的顶层或底层信号层。其他的例子中，印刷电路板也可以具有更多或更少的层。
[0004]图1是图示SMA连接器1与PCB板(微带线)2的连接的立体示意图。图2是图示SMA连接器1的端子结构的立体示意图。如图1所示，SMA连接器1的中央信号端子11与PCB板2的顶层中的微带线21连接，SMA连接器1的接地端子12和13与PCB板2的顶层接地焊盘22和23分别连接。另外，SMA连接器1的接地端子14和15还与PCB板2的底层中的接地焊盘24和25(如图4所示)分别连接。
[0005]目前，从SMA连接器到微带线的转接结构中，与SMA连接器的中央信号端子连接的微带线部分(即用于连接SMA连接器的接线焊盘)相对于微带线其它部分而言往往需要加宽以增强焊接性能，并且使用实心平面结构。图3是图示PCB板2转接部分的顶层示意图。图4是图示PCB板2的其它层示意图。如图3所示，在顶层信号层中，微带线21的较宽部分211是用于与SMA连接器1的中央信号端子11连接的接线焊盘，接地焊盘22和23是用于与SMA连接器1的接地端子12和13连接。如图4所示，从上到下依次为接地层、接地(或电源)层，底部信号层；其中，顶层接地焊盘22和23通过过孔连接到接地层以及底部接地焊盘24和25通过过孔连接到接地层;而在底部信号层中包括用于连接SMA连接器的接地端子14和15的接地焊盘24和25。
[0006]现有技术的问题在于，转接部分加宽带来阻抗不匹配问题，在信号的高速传输过程中会导致严重的信号反射和振铃问题，使信号传输不稳定，品质下降。而为改善阻抗匹配，在图4各层开槽的常见办法，又会带来严重的电磁辐射和干扰问题。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是:克服上述现有技术中的不足，对从SMA连接器到微带线的转接结构进行改进，以便优化其转接阻抗匹配性能，确保信号的稳定可靠传输，同时不带来严重的电磁辐射和干扰。
[0008]本发明人经研究发现，在现有技术的SMA到微带线的转接结构中，由于接线焊盘211处相对微带线其它部分而言较宽大，因而该处特征阻抗相对较小，从而在SMA结构和微带线之间出现明显的不连续性，造成电压传输的不连续，发生反射现象，进而表现出信号完整性受损。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术结构是:在一种实施方式中，代替单一整体的接线焊盘结构，通过使用分离式的接线焊盘结构来连接SMA连接器的中央信号端子。更具体而言，采用两个分开的接线焊盘来连接SMA连接器圆柱状的中央信号端子，该两个分开的接线焊盘位于该中央信号端子的两端。
[0010]根据上述分开的接线焊盘结构，可以利用圆柱状的中央信号端子的感性补偿接线焊盘处的容性，从而优化从SMA连接器到微带线的转接性能，确保信号传输的稳定性和品质。
[0011]TDR(时域反射仪)技术，通过产生沿传输线传播的时间阶跃电压，用示波器检测传输电压的反射，再测量反射电压与输入电压之比，从而计算信号所传播到的各个位置的特征阻抗。本发明人通过这一技术手段证实了这一发明的有效性。
[0012]本实用新型的有益效果是:仅对接线焊盘进行微小改动，就优化了阻抗匹配性能，确保了信号的稳定可靠传输，同时不带来严重的电磁辐射和干扰。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]在附图中:
[0015]图1是图示SMA连接器与PCB板(微带线)的连接的立体示意图；
[0016]图2是图示SMA连接器的端子结构的立体示意图；
[0017]图3是图示PCB板的顶层结构示意图；
[0018]图4是图示PCB板的其它层结构示意图；
[0019]图5是图示根据本发明的实施例的PCB板的顶层与SMA连接的转接结构示意图；以及
[0020]图6是图示根据本发明的该实施例的转接结构的等效电路图。
【具体实施方式】
[0021]在本发明实施方式的用于SMA连接器的转接结构中，相比现有技术而言仅涉及顶层信号层中的改变。因此，以下仅针对该顶层信号层中的结构进行描述，其它层中的结构与上面描述的类似，这里不再进行重复。此外，所有图中类似的部件使用类似的参考标号表示，并且不再对其进行重复描述。印刷电路板的层数不构成对本发明的限制。在一个例子中，印刷电路板有四层;在另一个例子中，印刷电路板可以有更多或更少的层。
[0022]图5是根据本发明的实施例的PCB板的顶层与SMA连接的转接结构示意图。如图5所示，用于从SMA连接器1的中央信号端子11到微带线21的连接的接线焊盘是由分开的两部分组成的，即接线焊盘212和接线焊盘213。这两个接线焊盘212和213焊接到SMA连接器1的中央信号端子11的两端，并且其中每个接线焊盘的宽度大于微带线迹线宽度，由此可以增强焊接性能。
[0023]根据这样一种分离式的接线焊盘结构，可以利用中央信号端子的感性与接线焊盘处的容性相互补偿，从而优化从SMA连接器到微带线转接的阻抗连续性，确保信号传输的完整性。图6是图示根据本发明的该实施例的转接结构的等效电路图。如图6所示，其中TL1和TL2代表微带线21，其特征阻抗值为50欧姆，L1是中央信号端子11的寄生电感，Cl和C2是中央信号端子11与接线焊盘212和213接触产生的寄生电容。通过将接线焊盘分成两部分，得到这样一种串联电感和并联电容的等效结构，使阻抗的不连续性和信号传输的完整性得到改善。
[0024]本发明人通过TDR(时域反射仪)技术得到，原始SMA连接器转接结构接线焊盘处的特征阻抗为31欧姆，而新型转接结构接线焊盘处的特征阻抗为44欧姆，这接近于微带线其它部分的特征阻抗50欧姆，阻抗连续性得以改善，实现了良好的转接性能。
[0025]可见，通过代替单一整体的接线焊盘结构，使用分离式的接线焊盘结构来连接SMA连接器的中央信号端子，减弱了接线焊盘处的不连续性，使得从SMA连接器到微带线的转接变得平滑，确保了良好的转接性能。
[0026]从上述描述应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本发明的实施例进行修改和变更。本说明书中的描述仅仅是用于说明性的，而不应被认为是限制性的。本发明的范围仅受日后将提交的权利要求书的限制。
【主权项】
1.一种SMA连接器到微带线转接的分离式焊盘结构，微带线位于PCB板的顶层或底层信号层，SMA连接器(1)的中央信号端子(11)与PCB板(2)上的微带线(21)连接，SMA连接器(1)的第一接地端子(12)和第二接地端子(13)与PCB板(2)的第一顶层接地焊盘(22)和第二顶层接地焊盘(23)分别连接，其特征在于:用于从SMA连接器(1)的中央信号端子(11)到微带线(21)的连接的接线焊盘是由分开的两部分组成的，即第一接线焊盘(212)和第二接线焊盘(213)，第一接线焊盘(212)和第二接线焊盘(213)分别焊接到SMA连接器(1)的中央信号端子(11)的两端，并且其中每个接线焊盘的宽度大于微带线迹线宽度。2.根据权利要求1所述的一种SMA连接器到微带线转接的分离式焊盘结构，其特征在于:第一接线焊盘(212)和第二接线焊盘(213)是分离的。
【专利摘要】一种从SMA连接器到微带线的转接焊盘结构，微带线通常位于PCB板的顶层或底层信号层，SMA连接器的中央信号端子与PCB板上的微带线连接，SMA连接器的接地端子与PCB板的顶层接地焊盘连接。用于从SMA连接器的中央信号端子到微带线连接的接线焊盘是由分开的两部分组成的，这两个接线焊盘焊接到SMA连接器的中央信号端子两端，并且其中每个接线焊盘的宽度大于微带线迹线宽度。利用圆柱状的中央信号端子的感性补偿接线焊盘处的容性，优化了从SMA连接器到微带线的转接性能，确保信号传输的稳定性和品质。
【IPC分类】H01R12/51
【公开号】CN205159551
【申请号】CN201520468076
【发明人】韩国兵
【申请人】韩国兵
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年6月29日