CN109378566A - 无线通讯电路保护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线通讯电路保护结构，将微带线结构进行改良，以及将微带线结构与共平面波导结构彼此结合进行改良，以使得外部接地与内部系统接地可完全分断开，由此可以达成无线通讯电路结构中同时具有抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能的技术功效。

Description

无线通讯电路保护结构

本申请为原发明申请(申请号201310752647.5，申请日2013年12月31日)的分案申请，原申请的发明名称为“无线通讯电路保护结构”。

技术领域

本发明涉及一种电路保护结构，尤其是指一种用于无线通讯的电路保护结构。

背景技术

对于现有的无线通讯电路结构包含有带状线(Stripline)结构、带状线耦合(Coupled Stripline)结构、微带线(Microstrip)结构、微带线耦合(Coupled Microstrip)结构、共平面波导(CPW)结构以及具有接地面的共平面波导(CPW Ground)结构…等。

请参考图1A所示，图1A为现有带状线结构立体示意图。

带状线结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10内设有无线通讯信号线20，分别于第一面11以及第二面12设有整面的接地线30，带状线结构特色在于通过控制无线通讯信号线20的厚度和宽度、基板10的介电常数以及两层接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗，并且由于带状线结构的第一面11以及第二面12设有整面的接地线30，因此类型无线通讯信号线20的特性阻抗容易被控制，且具有较佳的遮蔽性，但缺点在于无线通讯信号传输速度较慢。

接着，请参考图1B所示，图1B为现有带状线耦合结构立体示意图。

带状线耦合结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10内设有二个无线通讯信号线20，分别于第一面11以及第二面12设有整面的接地线30，带状线耦合结构特色在于通过控制二个无线通讯信号线20的厚度和宽度、基板10的介电常数以及两层接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗，并且由于带状线耦合结构的第一面11以及第二面12设有整面的接地线30，因此类型无线通讯信号线20的特性阻抗容易被控制，且具有较佳的遮蔽性，但缺点在于无线通讯信号传输速度较慢，不过带状线耦合结构的无线通讯频宽会比带状线结构还要大。

接着，请参考图1C所示，图1C为现有微带线结构立体示意图。

微带线结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10的第一面11设有无线通讯信号线20，并于基板10的第二面12设有整面的接地线30，微带线结构特色在于通过控制无线通讯信号线20的厚度和宽度以及无线通讯信号线20与接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗，并且由于微带线结构的无线通讯信号线20一面是与基板10接触另一面则是与空气接触，即可具有较快的无线通讯信号传输速度，但容易受到周围辐射干扰以使得遮蔽性较为不足。

接着，请参考图1D所示，图1D绘示为现有微带线耦合结构立体示意图。

微带线耦合结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10的第一面11设有二个无线通讯信号线20，并于基板10的第二面12设有整面的接地线30，微带线耦合结构特色在于通过控制二个无线通讯信号线20的厚度和宽度以及无线通讯信号线20与接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗，并且由于微带线耦合结构的无线通讯信号线20一面是与基板10接触另一面则是与空气接触，即可具有较快的无线通讯信号传输速度，但容易受到周围辐射干扰以使得遮蔽性较为不足，不过微带线耦合结构的无线通讯频宽会比带状线结构还要大。

接着，请参考图1E所示，图1E为现有共平面波导结构立体示意图。

共平面波导结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10的第一面11设有无线通讯信号线20，并于基板10的第一面11且无线通讯信号线20的两侧分别设有接地线30，共平面波导结构特色在于通过控制无线通讯信号线20的厚度和宽度以及无线通讯信号线20与接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗，并且由于共平面波导结构的无线通讯信号线20以及接地线30皆位于基板10的第一面11大幅的减少制程步骤，且使得无线通讯信号线20以及接地线30与电子元件之间的串联及并联都非常容易，不需要在微带线结构上必须有额外的穿孔，在微带线结构上的穿孔在高频的无线传输过程中往往会带来不可忽略的电感效应，降低了高频的无线传输的效率。

接着，请参考图1F所示，图1F为现有具有接地的共平面波导结构立体示意图。

具有接地的共平面波导结构的基板10包含第一面11以及相对第一面11的第二面12，于基板10的第一面11设有无线通讯信号线20，并于基板10的第一面11且无线通讯信号线20的两侧分别设有接地线30，具有接地的共平面波导结构特色在于通过控制无线通讯信号线20的厚度和宽度以及无线通讯信号线20与接地线30之间的距离，即可控制无线通讯信号线20的特性阻抗。

但是，对于上述的无线通讯电路结构，其中的一个特性在于无线通讯信号线以及接地线的完整性，通过无线通讯信号线以及接地线的完整性以使得于800MHz至6GHz的无线通讯频率范围中的损耗(Loss)接近于0dB，具有良好的无线通讯效果，不过由于无线通讯信号线以及接地线的完整性，会造成内部系统接地与外部接地无法分开，即上述的无线通讯电路结构没有办法提供抗电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility，EMS)干扰、抗静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)以及防止漏电的能力，进而会造成内部系统会受到电磁敏感性干扰以及静电放电的影响产生系统故障甚至于毁损的问题。

而为了提供抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，则需要将上述的无线通讯电路结构中无线通讯信号线以及接地线分断开来时，于800MHz至6GHz的无线通讯频率范围中的损耗大于30dB，即无法提供无线通讯的效果。

综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在现有无线通讯电路结构中抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能相互排斥的问题，因此有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

发明内容

有鉴于现有技术存在现有无线通讯电路结构中抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能相互排斥的问题，本发明公开一种无线通讯电路保护结构，其中：

本发明所公开的无线通讯电路保护结构，其包含：基板、无线通讯信号线组、第一接地线组、第二接地线组以及第三接地线组。

基板包含第一面以及相对第一面的第二面。

无线通讯信号线组设置于第一面上，无线通讯信号线组包含第一无线通讯信号线以及第二无线通讯信号线，且第一无线通讯信号线通过电容以桥接形式与第二无线通讯信号线连接。

第一接地线组设置于第一面上且设置于无线通讯信号线组的一侧，第一接地线组与无线通讯信号线组之间具有间隙，第一接地线组包含第一接地线以及第二接地线，且第一接地线通过电容以桥接形式与第二接地线连接。

第二接地线组设置于第一面上且设置于无线通讯信号线组的另一侧，第二接地线组与无线通讯信号线组之间具有间隙，第二接地线组包含第三接地线以及第四接地线，且第三接地线通过电容以桥接形式与第四接地线连接。

第三接地线组设置于第二面上，第三接地线组包含第五接地线以及第六接地线，且第五接地线通过电容以桥接形式与第六接地线连接。

本发明所公开的无线通讯电路保护结构，其包含：基板、无线通讯信号线组以及第三接地线组。

基板包含第一面以及相对第一面的第二面。

无线通讯信号线组设置于第一面上，无线通讯信号线组包含第一无线通讯信号线以及第二无线通讯信号线，且第一无线通讯信号线通过电容以桥接形式与第二无线通讯信号线连接。

第三接地线组设置于第二面上，第三接地线组包含第五接地线以及第六接地线，且第五接地线通过电容以桥接形式与第六接地线连接。

本发明所公开的结构如上，与现有技术之间的差异在于本发明通过将微带线结构进行改良，以及将微带线结构与共平面波导结构彼此结合进行改良，以使得外部接地与内部系统接地可完全分断开，以提供抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，且在特定无线通讯频率范围中的损耗可满足提供无线通讯的能力。

通过上述的技术手段，本发明可以达成无线通讯电路结构中同时具有抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能的技术功效。

附图说明

图1A为现有带状线结构立体示意图。

图1B为现有带状线耦合结构立体示意图。

图1C为现有微带线结构立体示意图。

图1D为现有微带线耦合结构立体示意图。

图1E为现有共平面波导结构立体示意图。

图1F为现有具有接地的共平面波导结构立体示意图。

图2A为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的第一视角立体示意图。

图2B为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的第二视角立体示意图。

图2C为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的实测数据图。

图3A以及图3B为本发明无线通讯电路保护结构与电磁敏感性元件组串连连接电路示意图。

图4A为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的第一视角立体示意图。

图4B为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的第二视角立体示意图。

图4C为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的实测数据图。

图5A以及图5B为本发明无线通讯电路保护结构与电磁敏感性元件组串连连接电路示意图。

【附图标记列表】

10 基板

11 第一面

12 第二面

20 无线通讯信号线

30 接地线

40 基板

41 第一面

42 第二面

50 无线通讯信号线组

51 第一无线通讯信号线

52 第二无线通讯信号线

61 第一接地线组

611 第一接地线

612 第二接地线

62 第二接地线组

621 第三接地线

622 第四接地线

63 第三接地线组

631 第五接地线

632 第六接地线

64 电容

71 实测数据

72 实测数据

80 电磁敏感性元件组

81 电容

82 电感

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

以下首先要说明本发明所公开的无线通讯电路保护结构的第一实施例，并请参考图2A至图2C所示，图2A为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的第一视角立体示意图；图2B为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的第二视角立体示意图；图2C为本发明无线通讯电路保护结构第一实施例的实测数据图。

首先采用微带线结构加以改良，微带线结构的基板40包含第一面41以及相对第一面41的第二面42，无线通讯信号线组50设置于第一面41上，无线通讯信号线组50包含第一无线通讯信号线51以及第二无线通讯信号线52，并且第一无线通讯信号线51通过电容64以桥接形式与第二无线通讯信号线52连接。

第三接地线组63设置于第二面42上，第三接地线组63包含第五接地线631以及第六接地线632，第五接地线631以及第六接地线632之间具有间隙，即可将第三接地线组63的第五接地线631定义为外部接地，且第三接地线组63的第六接地线632定义为系统接地，以将内部系统接地与外部接地完全的分断开。

而由现有技术可知，而为了提供抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，将第一无线通讯信号线51以及第二无线通讯信号线52与第五接地线631以及第六接地线632分断开来，并且第一无线通讯信号线51通过电容64以桥接形式与第二无线通讯信号线52连接，然而于800MHz至6GHz的无线通讯频率范围中的损耗依然大于30dB，即无法提供无线通讯的效果。

故需要将第五接地线631通过电容64以桥接形式与第六接地线632连接，由此可以同时提供抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，并且经过测试后的实测数据71可知，如图2C所示，于800MHz的无线通讯频率的损耗小于0.5dB，于2.4GHz的无线通讯频率的损耗小于1.3dB，于5GHz的无线通讯频率的损耗则超过8dB，到了5.9GHz的无线通讯频率的损耗则超过15dB。

基于微带线结构改良可以在800MHz至2.4GHz的无线通讯频率具有良好的无线通讯效果且具抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，但对于超过2.4GHz的无线通讯频率时，无线通讯效果会显著的下降。

接着，请参考图3A以及图3B所示，图3A以及「图3B」为本发明无线通讯电路保护结构与电磁敏感性元件组串连连接电路示意图。

为了能够更进一步的提高本发明无线通讯电路保护结构的电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibi l i ty，EMS)，即可将无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与电磁敏感性元件组80串连连接，电磁敏感性元件组80包含电容81与电感82，电容81通过电感82连接到系统接地。

如图3A所示，无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与一组电磁敏感性元件组80串连连接，如图3B所示，无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与三组电磁敏感性元件组80串连连接，在此仅为举例说明，并不以此局限本发明的应用范畴。

当无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与越多组电磁敏感性元件组80串连连接时，可以具有越高的电磁敏感性。

接着，要说明本发明所公开的无线通讯电路保护结构的第二实施例请参考图4A至图4C所示，图4A为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的第一视角立体示意图；图4B为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的第二视角立体示意图；图4C为本发明无线通讯电路保护结构第二实施例的实测数据图。

第二实施例为第一实施例更进一步的改良，为了更进一步的减少超过2.4GHz的无线通讯频率的损耗，即在改良后的微带线结构与共平面波导结构进行结合后的再改良。

改良后的微带线结构与共平面波导结构结合再进行改良即为本发明所提出的无线通讯电路保护结构，即基板40包含第一面41以及相对第一面41的第二面42，无线通讯信号线组50设置于第一面41上，无线通讯信号线组50包含第一无线通讯信号线51以及第二无线通讯信号线52，并且第一无线通讯信号线51通过电容64以桥接形式与第二无线通讯信号线52连接。

第三接地线组63设置于第二面42上，第三接地线组63包含第五接地线631以及第六接地线632，第五接地线631通过电容64以桥接形式与第六接地线632连接。

在第一面41上且于无线通讯信号线组50的一侧设置有第一接地线组61，第一接地线组61与无线通讯信号线组50之间具有间隙，第一接地线组61包含第一接地线611以及第二接地线612，且第一接地线611通过电容64以桥接形式与第二接地线612连接。

在第一面41上且于无线通讯信号线组50的另一侧设置有第二接地线组42，第二接地线组42与无线通讯信号线组50之间具有间隙，第二接地线组42包含第三接地线621以及第四接地线622，且第三接地线621通过电容64以桥接形式与第四接地线622。

并且将第一接地线组61的第一接地线611、第二接地线组42的第三接地线621以及第三接地线组63的第五接地线631定义为外部接地，以及将第一接地线组61的第二接地线612、第二接地线组42的第四接地线622以及第三接地线组63的第六接地线632定义为系统接地，在本发明所提出的无线通讯电路保护结构可以将内部系统接地与外部接地完全的分断开，以提供具有抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，并且经过实际测试，本发明所提出的无线通讯电路保护结构可满足静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)中电压为8KV的接触(contact)放电测试。

在经过测试结果可知，如图4C所示，于800MHz至6GHz的无线通讯频率范围中的损耗皆小于1dB，本发明所提出的无线通讯电路保护结构可以在800MHz至6GHz的无线通讯频率范围中皆具有良好的无线通讯效果且具抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力。

接着，请参考图5A以及图5B所示，图5A以及图5B为本发明无线通讯电路保护结构与电磁敏感性元件组串连连接电路示意图。

为了能够更进一步的提高本发明无线通讯电路保护结构的电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibi l i ty，EMS)，即可将无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与电磁敏感性元件组80串连连接，电磁敏感性元件组80包含电容81与电感82，电容81通过电感82连接到系统接地。

如图5A所示，无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与一组电磁敏感性元件组80串连连接，如图5B所示，无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与三组电磁敏感性元件组80串连连接，在此仅为举例说明，并不以此局限本发明的应用范畴。

当无线通讯信号线组50的第二无线通讯信号线52与越多组电磁敏感性元件组80串连连接时，可以具有越高的电磁敏感性。

综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于本发明通过将微带线结构进行改良，以及将微带线结构与共平面波导结构彼此结合进行改良，以使得外部接地与内部系统接地可完全分断开，以提供抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电的能力，且在特定无线通讯频率范围中的损耗可满足提供无线通讯的能力。

此技术手段可以来解决现有技术所存在无线通讯电路结构中抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能相互排斥的问题，进而达成无线通讯电路结构中同时具有抗电磁敏感性干扰、抗静电放电以及防止漏电功能与无线通讯功能的技术功效。

虽然本发明所公开的实施方式如上，惟所述的内容并非用以直接限定本发明的专利保护范围。任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作些许的更动。本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种无线通讯电路保护结构，其特征在于，包含：

基板，所述基板包含第一面以及相对所述第一面的第二面；

无线通讯信号线组，所述无线通讯信号线组设置于所述第一面上，所述无线通讯信号线组包含第一无线通讯信号线以及第二无线通讯信号线，且所述第一无线通讯信号线仅通过电容以桥接形式与所述第二无线通讯信号线连接；

第一接地线组，所述第一接地线组设置于所述第一面上且设置于所述无线通讯信号线组的一侧，所述第一接地线组与所述无线通讯信号线组之间具有间隙，所述第一接地线组包含第一接地线以及第二接地线，且所述第一接地线仅通过另一所述电容以桥接形式与所述第二接地线连接；

第二接地线组，所述第二接地线组设置于所述第一面上且设置于所述无线通讯信号线组的另一侧，所述第二接地线组与所述无线通讯信号线组之间具有间隙，所述第二接地线组包含第三接地线以及第四接地线，且所述第三接地线仅通过又一所述电容以桥接形式与所述第四接地线连接；及

第三接地线组，所述第三接地线组设置于所述第二面上，所述第三接地线组包含第五接地线以及第六接地线，且所述第五接地线仅通过再一所述电容以桥接形式与所述第六接地线连接；

其中，所述第一接地线、所述第三接地线以及所述第五接地线定义为外部接地，所述第二接地线、所述第四接地线以及所述第六接地线定义为系统接地，所述内部系统接地与所述外部接地仅通过该些所述电容以桥接形式相连接。

2.如权利要求1所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述无线通讯信号线组的所述第二无线通讯信号线还与至少一电磁敏感性组件组的一端串连连接，其中，所述至少一电磁敏感性元件组的另一端连接到所述系统接地。

3.如权利要求2所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述至少一电磁敏感性组件组为电容电感串联电路，其中，所述电感的一端连接到所述系统接地。

4.如权利要求1所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述无线通讯电路保护结构满足静电放电中电压为8KV的接触放电测试。

5.一种无线通讯电路保护结构，其特征在于，包含：

基板，所述基板包含第一面以及相对所述第一面的第二面；

无线通讯信号线组，所述无线通讯信号线组设置于所述第一面上，所述无线通讯信号线组包含第一无线通讯信号线以及第二无线通讯信号线，且所述第一无线通讯信号线仅通过电容以桥接形式与所述第二无线通讯信号线连接；及

第三接地线组，所述第三接地线组设置于所述第二面上，所述第三接地线组包含第五接地线以及第六接地线，所述第五接地线定义为外部接地，所述第六接地线定义为系统接地，且所述内部系统接地与所述外部接地仅通过另一所述电容以桥接形式相连接。

6.如权利要求5所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述无线通讯信号线组的所述第二无线通讯信号线还与至少一电磁敏感性元件组的一端串连连接，所述至少一电磁敏感性元件组的另一端连接到所述系统接地。

7.如权利要求6所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述至少一电磁敏感性组件组为电容电感串联电路，其中，所述电感的一端连接到所述系统接地。

8.如权利要求5所述的无线通讯电路保护结构，其特征在于，所述无线通讯电路保护结构满足静电放电中电压为8KV的接触放电测试。