一种高可靠宽频带水平过渡结构的制作方法

本发明属于微波毫米波电路领域，尤其是一种高可靠宽频带水平过渡结构。

背景技术：

近几年，高低频复合基板技术由于能够在同一基板上同时实现低频及高频信号的高性能传输，同时还兼顾易于装配、散热性能好等优点而广泛应用于微波组件中。针对此类微波组件，其盒体上的软基材传输线与复合基板表层传输线通常采用图1所示的两种互联方式。

图1(a)中，盒体表面的软基材传输线与右侧的高低频复合基板传输线在同一水平高度，通过金丝或金带对两传输线进行互联实现微波信号传输。但由于盒体与复合基板之间存在至少0.1mm的空气缝隙，将导致微波信号在此处地平面不连续，进而导致阻抗不连续性增大，高于20ghz微波信号会出现较大衰减，无法实现更高频率信号低损耗传输，应用局限较大。

图1(b)中，为解决图1(a)中无法实现毫米波信号低损耗传输问题，通常采用图1(b)所示的软基材传输线跨接于盒体和复合基板之间，跨接方式使得盒体与复合基板之间地平面连续，能够传输高至40ghz的毫米波信号。但是此水平互联方式由于电路片跨接于盒体与复合基板之间，由于盒体与复合基板之间热膨胀系数存在差异，高低温温度冲击情况下易导致软基材传输线拉裂或松动，进而影响产品可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在地平面不连续而导致的毫米波传输性能差以及盒体与复合基板热膨胀系数存在差异而导致的可靠性较差等问题，提供一种高可靠宽频带水平过渡结构。

本发明采用的技术方案如下：

一种高可靠宽频带水平过渡结构，包括：盒体、软基材传输线和高低频复合基板；软基材传输线粘接于盒体上表面，并通过金丝与高低频复合基板上表面的传输线级联；盒体下表面通过金带与高低频复合基板下表面级联。

作为优选，金丝连接在软基材传输线和高低频复合基板上表面的位置靠近边缘。

作为优选，金带连接在盒体和高低频复合基板下表面位置靠近边缘。

作为优选，高低频复合基板包括连接其上表面传输线对应的地平面和下表面的接地过孔。

作为优选，接地过孔设置在高低频复合基板上靠近盒体的一端。

作为优选，盒体靠近高低频复合基板的端面与高低频复合基板的端面的高相等，并在安装时，使盒体靠近高低频复合基板的端面与高低频复合基板的端面保持高度一致。

作为优选，软基材传输线采用5880基材制成。

作为优选，软基材传输线的特性阻抗为46～54欧姆。

作为优选，高低频复合基板采用高性能毫米波芯板粘接膜层压而成。

作为优选，高低频复合基板的上表面传输线的特性阻抗为46～54欧姆。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过金带使盒体的下表面与高低频复合基板的下表面进行了地平面的电气连接，减小阻抗不连续性，进而实现毫米波信号低损耗传输，解决了传统水平过渡结构无法实现毫米波信号低损耗传输问题；另一方面，软基材传输线没有跨接于盒体与高低频复合基板之间，解决了由于盒体与高低频复合基板之间热膨胀系数差异而导致的可靠性问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术的过渡结构示意图。

图2为本发明下表面增加金带性能曲线对比图。

图3为本发明的高可靠宽频带水平过渡结构示意图剖视图。

图4为本发明的高可靠宽频带水平过渡结构示意图俯视图。

图5为本发明的高可靠宽频带水平过渡结构示意图仰视图。

图6为本发明的高可靠宽频带水平过渡结构具体示例的示意图。

图7为本发明的高可靠宽频带水平过渡结构另一示例的俯视图。

附图标记：1-盒体，2-软基材传输线，3-高低频复合基板，4-金丝，5-金带，6-接地过孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种高可靠宽频带水平过渡结构，包括：盒体1、软基材传输线2和高低频复合基板3；软基材传输线2粘接于盒体1上表面，并通过金丝4与高低频复合基板3上表面的传输线级联；盒体1下表面通过金带5与高低频复合基板3下表面级联。本发明通过金带5使盒体1的下表面与高低频复合基板3的下表面进行了地平面的电气连接，减小阻抗不连续性，进而实现毫米波信号高效传输，解决了如图1(a)中无法实现毫米波信号低损耗传输问题。相应的性能对比结果如图2所示，本发明能够有效改善高频段传输性能，使得整个dc-40ghz频段内的反射系数s11≤-20db。另一方面，本发明的软基材传输线2没有跨接于盒体1与高低频复合基板3之间，解决了如图1(b)中存在的由于盒体1与高低频复合基板3之间热膨胀系数差异而导致的可靠性问题。

作为优选，金丝4连接在软基材传输线2和高低频复合基板3上表面的位置靠近边缘，使金丝4的级联长度尽可能地短。

作为优选，金带5连接在盒体1和高低频复合基板3下表面位置靠近边缘，使金带5的级联长度尽可能地短。

作为优选，高低频复合基板3包括连接其上表面传输线对应的参考地平面和下表面的接地过孔6。

作为优选，接地过孔6设置在高低频复合基板上靠近盒体的一端，使高低频复合基板3上表面的传输线对应的参考地平面和下表面的地平面实现电气连接，可以进一步减小阻抗不连续性。

作为优选，盒体1靠近高低频复合基板3的端面与高低频复合基板3的端面的高相等，并在安装时，使盒体1靠近高低频复合基板3的端面与高低频复合基板3的端面保持高度一致，提高过渡结构的可靠性。

作为优选，软基材传输线采用5880基材制成。

作为优选，软基材传输线的特性阻抗为46～54欧姆。

作为优选，高低频复合基板采用高性能毫米波芯板粘接膜层压而成。

作为优选，高低频复合基板的上表面传输线的特性阻抗为46～54欧姆。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

通过本发明制作的一种高可靠宽频带水平过渡结构，如图3-5所示：

其中，软基材传输线2的特性阻抗均为50欧姆，采用介电常数为2.2，厚度为0.127mm的5880基材制成，通过5根直径为25μm的金丝4与高低频复合基板3上表面的传输线级联，实现射频信号互联。

其中，高低频复合基板3采用高性能毫米波芯板clte-xt和粘接膜fastrise27层压而成，上表面传输线的特性阻抗均为50欧姆；盒体1下表面通过3根直径为500μm金带5与高低频复合基板3下表面级联，实现地平面连续。

使金丝4和和金带5的长度尽可能短，采用三维电磁仿真软件进行性能仿真，结果如图6所示，本实施实例在dc-40ghz频段范围内有很好的传输性能，反射系数s11≤-20db、插入损耗s21≤1db，能够满足微波毫米波水平过渡的低损耗传输要求，同时具有可靠性高的优点。

在实际应用时，为了进一步保证地平面的电气连接，接地过孔6如图7所示，还包括设置在软基材传输线2与盒体1之间的接地过孔6，以及设置在高低频复合基板3的上表面传输线与其基板之间的接地过孔6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。