传输线耦合系统的制作方法

本公开涉及一种传输线耦合布置、转换壳体和传输线耦合系统，所述传输线耦合系统包括所述传输线耦合布置和所述转换壳体。本公开还涉及一种电子设备，所述电子设备包括所述传输线耦合系统。

背景技术：

电子领域中持续需要生产越来越小的电子设备。正使用多种方法来驱动行业所需的持续改进，如减少现有部件的尺寸、减少部件之间的间隔以及减少所需部件的数量以提供相同或更好的结果。利用微波以进行操作的电子设备并不例外于本规则，然而，用于承载或耦合电磁波的许多部件的大小受波导或传输线中的波传播的物理性限制。

技术实现要素：

根据本公开的第一方面，提供一种传输线耦合布置，包括：基板，所述基板包括：多根传输线，所述多根传输线各自具有用于提供电磁波作为提供到所述传输线的信号的结果的终端辐射端；以及覆盖区域，所述覆盖区域在所述基板的一部分之上延伸，其中所述多根传输线中的每一根的所述终端辐射端中的每一个延伸到所述覆盖区域内的对应点；并且所述覆盖区域被配置成将单个转换壳体收纳在所述覆盖区域之上，所述转换壳体具有用于从所述终端辐射端中的一个接收所述电磁波的至少一个波导以便将所述多根传输线中的所述至少一根耦合到输出波导和输出天线中的一个。

在一个或多个实施例中，所述传输线耦合布置可以另外包括信号发生器，所述信号发生器被配置成向所述多根传输线中的一根或多根提供信号，所述传输线在其长度的至少大部分上基本上彼此平行地延伸。

在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以在其长度的至少大部分上从所述辐射端不断地基本上彼此平行地延伸。

在一个或多个实施例中，终止端可以在所述覆盖区域内的共线间隔位置处终止。

在一个或多个实施例中，所述基板可以包含一个或多个间隔孔，所述一个或多个间隔孔可以至少在所述多根传输线的所述终端辐射端中的两个之间延伸。

在一个或多个实施例中，多个间隔孔在不与所述至少一个终端辐射端的对应传输线通信的各侧基本上包围所述至少一个终端辐射端。在一个或多个实施例中，多个间隔孔可以在不与对应传输线通信的各侧基本上包围每个终端辐射端。

在一个或多个实施例中，终端辐射端可以包括天线。

在一个或多个实施例中，终端辐射端可以包括第一金属部和与所述第一金属部间隔开的第二金属部，所述第一金属部和所述第二金属部形成差分天线。

在一个或多个实施例中，所述转换壳体可以包括至少一个基板固定件，所述基板固定件用于对齐并耦合到所述单个转换壳体的相应覆盖部固定件以将所述转换壳体固位在所述基板上。

在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以是多根微带传输线。在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括多根带线传输线。在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括多根共面波导传输线。在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括多根槽线传输线。在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括以下项的任何组合：微带传输线、带线传输线、共面传输线或槽线传输线。

在一个或多个实施例中，所述基板可以是印刷电路板。

在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括三根传输线。在一个或多个实施例中，所述多根传输线可以包括四根、五根、七根或超过十根传输线。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于收纳在基板的覆盖区域之上的转换壳体，所述转换壳体包括：输出耦合部，所述输出耦合部能够耦合到输出天线或输出波导；多个输入耦合部，所述多个输入耦合部能够耦合到所述基板上的多根传输线的相应多个终端辐射端；以及路由波导，所述路由波导用于在所述多个输入耦合部中的一个与所述输出耦合部之间路由电磁波。

在一个或多个实施例中，所述转换壳体可以包括：第一表面，所述第一表面用于抵接并连接到所述覆盖区域并且包括所述多个输入耦合部；以及第二表面，所述第二表面包括所述输出耦合部,其中所述第一表面与所述第二表面相对。

在一个或多个实施例中，所述第一表面可以包括第一表面积并且所述第二表面包括第二表面积，并且其中所述第一表面积小于所述第二表面积。

在一个或多个实施例中，所述转换壳体可以包括至少一个转换壳体覆盖部固定件，所述至少一个转换壳体覆盖部固定件用于对齐并耦合到所述基板的相应基板固定件以将所述壳体固位在所述基板上。

在一个或多个实施例中，第一表面的形状可以不同于第二表面的形状。

在一个或多个实施例中，所述转换壳体可以包括多个输出耦合部和多个路由波导，所述多个路由波导中的每一个与相应的输入耦合部和输出耦合部相关联以便在所述输入耦合部与所述输出耦合部之间提供电磁波路由。

在一个或多个实施例中，第二表面可以包括用于将输出耦合部耦合到wr10波导的头部固定件。在一个或多个实施例中，第二表面可以包括用于将多个输出耦合件耦合到相应的多个输出波导的头部固定件。在一个或多个实施例中，第二表面可以包括用于将输出耦合部或多个输出耦合部中的一个耦合到波导分路器的头部固定件。在一个或多个实施例中，第二表面可以包括用于将输出耦合部或所述多个耦合件耦合到一个或多个输出天线的固定件。

根据本公开的第三方面，提供了一种传输线耦合系统，包括：根据第一方面所述的传输线耦合布置；以及根据第二方面所述的转换壳体，所述转换壳体收纳在所述覆盖区域之上，并且所述多个输入耦合部中的每一个耦合到所述多根传输线中的每一根的所述相应多个终端辐射端中的每一个。

根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，包括根据第三方面所述的传输线耦合系统。

在一个或多个实施例中，电子设备可以包括汽车雷达系统、移动通信设备、导航设备、功率计、用于无线设备的远程控件以及磁共振光谱仪。

在本公开的一个或多个实施例中，提供一种将多根传输线连接到多个对应的输出波导或输出天线的方法，所述方法包括：提供根据第一方面所述的传输线耦合布置；将根据第二方面所述的转换壳体耦合在所述基板的所述覆盖区域之上，所述转换壳体具有多个耦合部；以及将多个输出波导或输出天线耦合到所述多个输出耦合部。

虽然本公开容许各种修改和替代形式，但是本公开的细节已经通过举例的方式示出在附图中并且将进行详细描述。然而，应理解，超出所描述的特定实施例的其它实施例也是可能的。还涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代性实施例。

以上讨论不旨在表示当前或未来权利要求集的范围内的每个示例实施例或每种实施方式。附图和之后的具体实施方式还举例说明了各个示例实施例。结合附图并考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各个示例实施例。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例的方式来描述一个或多个实施例，在附图中：

图1示出了包括多根传输线和多个转换壳体的示例现有技术电路。

图2示出了传输线耦合布置的平面图的示例实施例。

图3示出了转换壳体的等距视图的示例实施例。

图4a和图4b示出了具有单个输出耦合部的传输线耦合系统的平面图的示例实施例。

图5a和图5b示出了具有三个输出耦合部的传输线耦合系统的平面图的示例实施例。

图6示出了包括传输线耦合系统的电子设备的示例实施例；并且

图7示出了将多根传输线连接到多个对应的输出波导或输出天线的示例方法。

具体实施方式

传输线可以用于将信号从信号发生器路由到天线以生成到自由空间的电磁信号。电磁波从信号发生器或其它电路到输出部件的路由可以由转换壳体提供，所述转换壳体提供了用于在如pcb等基板上的传输线与输出天线之间路由电磁波的路由波导。可替代地，转换壳体可以在pcb上的传输线到输出波导之间路由电磁波，所述输出波导如可以将电子波引导到期望的设备的波导。转换壳体可以路由到天线、雷达模块、喇叭天线、开槽波导、信号处理模块、谐波混频器或任何其它设备中的一种或多种。

图1示出了不在权利要求书的范围内的包括从信号发生器102延伸到多个单独的转换壳体103的多根传输线101的电路的例子。转换壳体103中的每一个被配置成通过输出耦合部104将传输线101中的对应传输线耦合到转换壳体上表面处的标准输出波导。输出波导可以通过布置在上表面外部周围的转换壳体头部固定件105而连接到转换壳体的上表面。

本公开提供了用于耦合到多根传输线并在传输线中的至少一根到如输出波导或输出天线等输出端之间提供路由的转换壳体。还公开了关联传输线耦合布置。通过提供可耦合到多根传输线的单个转换壳体，与图1的现有技术相比，专用于转换壳体的pcb的面积减少，从而允许减少基板/pcb尺寸或将更多电子部件整合到相同尺寸的基板/pcb上。

图2示出了包括基板205的传输线耦合布置200，所述基板205包括各自具有用于提供电磁波作为提供到传输线的信号的结果的终端辐射端202的多个传输线201以及在基板的一部分之上延伸的覆盖区域203。在这个例子中，覆盖区域203包括基板的用于将转换壳体收纳在覆盖区域203之上的部分。

传输线201可以包括延伸到覆盖区域中并在终端辐射端中终止的微带传输线。在图2的例子中，终端辐射端202可以包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层形成差分天线。终端辐射端202中的每一个被配置成在通过提供到关联传输线201的信号激发时提供电磁波。应了解，传输线201可以可替代地包括带线传输线、共面形波导传输线或槽线传输线。还应了解，终端辐射端可以具有不同天线配置并且因此可以包括贴片天线、差分天线、通孔天线(viaantenna)或开槽天线中的一种或多种。

覆盖区域203可以包括一个或多个基板固定件204。基板固定件204可以例如包括孔，引脚或螺钉通过所述孔放置以提供到转换壳体的附接。在图2中，使用三个基板固定件204，所述三个基板固定件204在保持覆盖区域203所需的基板面积为低时可以提供转换壳体的特别稳定的安装。在其它实施例中，可以使用一个、两个或超过三个基板固定件。

传输线耦合布置200可以包括耦合到传输线201中的一根或多根的信号发生器。信号发生器(未示出)可以耦合到传输线的与辐射端202的相对端。信号发生器可以被配置成生成通过所述一根或多根传输线201传达到辐射端202的信号。传输线201可以在信号发生器与覆盖区域203之间、在所述传输线201长度的大部分上基本上彼此平行地延伸。这可能特别有利于提供基本上相等的路径长度。提供接受多根传输线的覆盖区域203可以提供基本上笔直的传输线201，如不改变方向30度、45度、60度或90度以上。在其它例子中，每个传输线201在信号发生器与覆盖区域203之间的长度可以基本上相同。这可能特别有利于维持传输线201中的每一根的信号的信号相位之间的一致性和/或减少损耗。

在一些例子中，一个或多个孔206或通孔(为清晰起见，仅示出在终端辐射端中的一个的周围)可以延伸与传输线201的终端辐射端202中的至少一个相邻且间隔开，所述一个或多个间隔孔至少在多个传输线201的终端辐射端202中的两个之间延伸。在一些实施例中，可以在基板中、在各侧、在终端辐射端202中的每一个的周围提供多个孔。孔可以被配置成减少相邻传输线201之间的电磁耦合。

图3示出了示例转换壳体300的等距视图。转换壳体300可以包括：覆盖部305，所述覆盖部305用于在基板的覆盖区域203之上延伸并可耦合到基板的覆盖区域203并且包括多个输入耦合部306；本体部313，所述本体部313可以包括一个或多个路由波导307；以及头部308，所述头部308包括所述至少一个输出耦合部309。转换壳体300的覆盖部305包括转换壳体300的被配置成抵接并连接到基板205的第一表面310。所述多个输入耦合部306可以包括第一表面310中的凹槽。所述多个输入耦合部306可以至少在第一表面310之上延伸，使得传输线201的终端端部202可以与所述多个输入耦合部306耦合。转换壳体300的头部308包括转换壳体300的第二表面311，所述第二表面311包括输出耦合部309，所述输出耦合部309被配置成可连接到一个或多个输出波导或输出天线。所述一个或多个路由波导307包括经过转换壳体的被配置成将从终端辐射端传播到对应输入耦合部306中的电磁波路由到对应的输出耦合部309的信道。在图3的例子中，第一表面310与第二表面311相对，然而，应理解，转换壳体300可以被配置成使得第一表面310不与第二表面311相对。第二表面311可以在转换壳体300的边缘上，从而使得输出耦合部309以90度或另一倾斜角度延伸到第一表面310。在一些实施例中，可以提供多个输出表面，如与第一表面310成不同取向。输出表面可以各自包含一个或多个输出耦合部309。一个或多个对应路由波导307可以从第一表面310延伸到对应的输出表面。

可见，在这个例子中，转换壳体300的底座中提供了三个输入耦合部306以用于耦合到传输线耦合布置200的终端端部202。根据需要可以提供任何数量的此类输入耦合部306用于所需数量的终端端部202。在所述附图的例子中，输入耦合部306中仅一个通过路由波导307另外连接到输出耦合部309。其余的两个输入耦合部306并未连接到用于路由电磁波的路由波导307。因此，输入耦合部306中的一个或多个可以连接到相应的路由波导307，而其它输入耦合部可以是封闭式(blind)。包括单个输出耦合部309的转换壳体300可以用于例如测试组合件中，在所述测试组合件中，转换壳体300耦合到用于确定电路的功率传输特征的功率计。在一个或多个实施例中，任何数量的输入耦合部306可以通过对应的路由波导307连接到对应的输出耦合部309。因此，在转换壳体300被配置成连接到包含多个终端辐射端的覆盖区域并且可以包括相应多个输入耦合部306的同时，输入耦合部306中的一个或多个可以连接到路由波导307以便将电磁波路由到头部308。另外，头部可以包含与路由波导307的数量相对应的多个输出耦合部309。

在图3的例子中，转换壳体300的覆盖部305在比转换壳体300的头部308小的面积上延伸。这可以是特别有利的，因为转换壳体300占用基板205的小的表面积，从而允许在基板、更小基板上设计更小的电路或将更多电子部件合并到相同尺寸的基板上。在头部308处提供较大表面积的转换壳体300允许在提供较小覆盖部305的同时将例如如wr10波导等标准波导部件或标准天线部件连接到头部308。因此，用于耦合到基板上的覆盖区域的覆盖部305的尺寸可以独立于第二表面311上的所述一个或多个输出耦合部的尺寸。

在一个或多个例子中，与第二表面311相比，第一表面310可以包括不同的横截面形状。例如，覆盖部305的横截面形状可以被设计成在基板上提供最小覆盖区域203，所述最小覆盖区域203具有允许针对所需数量的输入耦合部306而言足够的覆盖部固定件以允许耦合到基板以及足够的空间。在图3的例子中，提供了大体上三角形的形状，然而，其它设计可能是可以的。上部横截面形状可以是用于提供耦合到一个或多个输出波导或天线的任何适合的形状。在图3的例子中，第二表面311包括环形横截面，然而，应了解，波导连接器可以具有多个可能形状，如矩形、方形或其它形状。波导/天线连接器可以具有标准化形状和/或尺寸并且因此第二表面311可以被设计成容纳独立于覆盖部305的尺寸/形状的此类标准化连接器。

转换壳体300的覆盖部305可以包括被配置成提供到相应基板固定件204的耦合的一个或多个转换壳体覆盖部固定件312。转换壳体覆盖部固定件312可以包括从转换壳体300延伸经过包括设置于基板中以与其耦合的孔的基板固定件204的突起。此类突起可以被配置成粘附到基板，如通过焊料或另一种粘合剂。可替代地，突起可以包括卡扣配合突起，所述卡扣配合突起包含在插入孔中之后与基板物理接合以阻挡试图将其从孔中移除的闩锁。应理解，可替代地，被描述成在基板中具有相应孔的转换壳体300上的任何突起还可以被布置成使得孔在转换壳体300中并且突起在基板上。在另一个例子中转换壳体覆盖固定件312和基板耦合部均可以包括孔，另一个耦合构件可以通过所述孔而在转换壳体300与基板之间提供耦合。耦合构件可以包括螺钉或双端卡扣配合构件。

转换壳体300的头部308可以包括被配置成允许耦合到相应的一个或多个输出波导或输出天线的一个或多个转换壳体头部固定件314。转换壳体头部固定件314可以包括用于如上文中关于将转换壳体耦合到基板所描述的将转换壳体耦合到输出波导或输出天线的任何此类耦合构件。

转换壳体300可以是金属。转换壳体可以是非金属材料并且可以至少部分地涂覆有传导和/或金属层，如在一个或多个路由波导307内。

图4a和图4b示出了传输线耦合系统400的平面图。图4a示出了转换壳体被安装在基板上的第二表面311，而图4b包含短划线以示出传输线201和转换壳体在第二表面311下面的结构。转换壳体头部固定件314在转换壳体300的第二表面311的外缘周围延伸，所述转换壳体头部固定件可以耦合到输出波导或输出天线系统上的相应输出部件固定件。如图4a所示，提供了单个输出耦合部309，所述单个输出耦合部309可以例如耦合到输出波导，所述输出波导延伸到功率计或另一测试系统中。具有单个输出耦合部309的转换壳体300还可以用于除耦合到测试系统之外的目的。在这个例子中，中心传输线201的终端辐射端202耦合到转换壳体300的路由波导307并且延伸到输出耦合部309，但是在其它例子中，转换壳体可以包括用于终端辐射端202中的任何一个或多个的路由波导307。

图4b的点线示出了覆盖区域203以及传输线耦合系统400的传输线201在转换壳体300下面延伸的部分。可以通过点线看到未耦合到路由波导的两个终端辐射端202，所述两个终端辐射端202耦合到转换壳体300的输入耦合部306。在这个例子中，覆盖区域203具有比转换壳体300的头部308的横截面积小的横截面积，转换壳体300的覆盖部305在所述覆盖区域203之上延伸。转换壳体300的本体部313可以包括与头部308或覆盖部305相同的横截面积和形状，或在所述本体部313朝向头部308延伸时，所述本体部313可以包括一个或多个不同的横截面形状或面积。例如，本体部313可以因覆盖部305的形状和横截面积向头部308而不断变化。

图5a示出了与图4a类似但是包括具有代替一个的三个输出耦合部309的转换壳体300的传输线耦合系统500的平面图。类似于图4b，图5b的点线示出了覆盖区域203以及传输线耦合系统500在转换壳体300下面延伸的部分。在图5a和图5b的例子中，传输线201的终端辐射端202中的每一个耦合到转换壳体300的对应输入耦合部306，所述输入耦合部306本身耦合到对应的路由波导307，所述路由波导307将终端辐射端202所生成的电磁波路由到转换壳体300的对应输出耦合部309。图5a和图5b的头部308被配置成收纳用于从这三个输出耦合部309接收电磁波的单个输出波导或输出天线系统。在其它例子中，所述多个(在这个例子中，为三个)路由波导307可以延伸到头部308上的多个单独的输出耦合部309。

图6示出了包括图4a和图4b的传输线耦合系统400或图5a和图5b的传输线耦合系统500的电子设备600。电子设备600可以是需要将电磁波从基板上的电路路由到如输出波导或输出天线等输出端的任何设备。例如，电子设备600可以包括移动通信设备、个人计算机、平板计算机、汽车雷达系统、功率计、无线控制器或磁共振光谱仪。

在以上例子中，转换壳体可以提供基板面积的减少使用并且可以更紧凑。此类转换壳体可以允许使用wr10波导而非wr12波导并且可以因此改进带宽性能。

图7示出了将多根传输线连接到多个对应的输出波导或输出天线的示例方法700。在图7的例子中，方法包括提供701传输线耦合布置如图2所公开的传输线耦合布置的步骤，多根传输线延伸到用于接纳单个转换壳体的覆盖区域内的终端辐射部。第二步骤包括通过将转换壳体300的输入耦合部306耦合到相应的终端辐射端202来将传输线耦合布置200的传输线201的终端辐射端202耦合702到转换壳体300，如图3所公开的转换壳体。如上文所公开的，转换壳体300可以包括连接到对应的输出耦合部309和输入耦合部703的多个路由波导307。另外的步骤可以包括将多个输出波导或输出天线耦合到转换壳体的输出耦合部309。

在将传输线201的终端辐射端202耦合到转换壳体300的步骤之前，方法可以包括从多个转换壳体中选择适当的转换壳体300的步骤。适当的转换壳体300可以包括具有用于连接到所需数量的终端辐射部202的足够数量的输入耦合部306、具有路由波导307并且具有用于设备的期望功能的适当数量的输出耦合部309的转换壳体300。例如，连接到功率计可能需要具有三个输入耦合部306但仅单个输出耦合部309的转换壳体300以便耦合到功率计。

转换壳体300可以有利地可互换，从而使得例如各自具有单个输出耦合部309的三个不同的转换壳体可连接到三个可用终端辐射端202中的不同终端辐射端。以此方式，可以测试终端辐射端202中的每一个，而不需要将三个不同的转换壳体接纳在基板的大部分之上的三个单独的覆盖区域。在测试终端辐射端202中的每一个之后，可以提供转换壳体300，所述转换壳体300被配置成耦合到终端辐射端202中的每一个并且将这些终端辐射端耦合到三个对应的输出天线以在设备中使用。应理解，任何数量的终端辐射端202和相应的输出耦合部309可以被提供并且耦合在一起。因此，本公开的转换壳体300和覆盖区域203可以提供有利的可互换的转换壳体，由此在减少耦合到多个传输线所需的pcb基板面积的同时在电路设计中提供柔性。

除非明确陈述特定顺序，否则可以按照任何顺序执行以上附图中的指令和/或流程图步骤。而且，本领域的技术人员应认识到，虽然已经讨论了一个指令集/方法示例集合，但是本说明书中的材料也可以通过多种方式组合以产生其它例子，并且应在此详细描述所提供的上下文内进行理解。

在一个例子中，使本文所讨论的一个或多个指令或步骤自动化。术语自动化或自动地(和其类似变化)意指使用计算机和/或机械/电气设备对装置、系统和/或进程进行受控操作，而无需人类干预、观察、努力和/或决策。

应了解，被视为耦合的任何部件可以直接或间接耦合或连接。在间接耦合的情况下，额外部件可以位于被视为耦合的两个部件之间。

在本说明书中，已经依据选定的细节集合呈现了示例实施例。然而，本领域的普通技术人员应理解，可以实践包含这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。所附权利要求书旨在涵盖所有可能示例实施例。