CN109560382A - 一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构 - Google Patents

一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，包括由多个介质层和线路层交互压合的PCB板、设置在PCB板正面的天线以及微带线，微带线的末端位于天线的中心相邻两天线单元的连接端下方，在微带线的末端与其对应的天线单元之间设有垂直的信号过孔，在PCB板非表面线路层上分别设有以信号过孔的轴线为圆心的不同直径的挖空区域，沿信号过孔一周均匀的设有多个与信号过孔处在不同半径的同心圆周上的接地过孔，天线与射频芯片间通过信号过孔、挖空区域和接地过孔组成的垂直互联结构传输射频信号。本发明通过在PCB板的非表面线路层上设置不同直径的挖空区域，从而使PCB板的每个线路层的介质多少不同，以满足雷达天线工作频带内的射频性能。

Description

一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构。
背景技术
现在毫米波车载雷达由于尺寸限制产品体积都比较小，这就要求雷达设计时必须把天线放在PCB板正面，射频芯片及其信号走线和周围匹配电阻电容等元器件放在PCB板背面，天线和芯片的射频信号连接通过在微带线的末端打不接地的垂直信号过孔并在信号过孔周围打上几个与信号过孔处在不同半径的同心圆上的接地过孔，做成特殊的垂直互联结构。此结构很好的解决了毫米波系统信号的垂直连接问题，但是雷达是多层不同材料的压合板，从两种不同介电常数的材料中间传输信号，对性能有一定的影响，通常会在微带线上加匹配枝节或者调整信号过孔周围接地过孔的距离和尺寸的办法来优化此垂直互联的性能，但是这样对接地过孔的加工和微带匹配枝节的加工工艺要求比较高，驻波谐振深度较浅，而且带宽有限很容易偏频。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的不足，提供一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，包括由多个线路层和介质层交互压合的PCB板、设置在所述PCB板正面的天线以及设置在PCB板背面的射频芯片及其信号走线，在所述PCB板背面还设有与射频芯片连接的微带线，所述微带线的末端位于所述天线的中心相邻两天线单元的连接端下方，在所述微带线的末端与其对应的天线单元之间设有垂直的信号过孔，在所述PCB板非表面线路层上分别设有以所述信号过孔的轴线为圆心的不同直径的挖空区域，沿所述信号过孔一周均匀的设有多个与所述信号过孔处在不同半径的同心圆周上的接地过孔，所述天线与所述射频芯片间通过所述信号过孔、挖空区域和接地过孔组成的垂直互联结构传输射频信号。
进一步的，作为优选技术方案，所述PCB板由六个线路层和五个介质层从上向下依次交互压合而成，所述第一线路层为所述PCB板正面，所述天线为第一线路层， 所述第六线路层为所述PCB板背面，所述微带线为第六线路层。
进一步的，作为优选技术方案，所述信号过孔的直径范围为0.25mm- 0.45mm。
进一步的，作为优选技术方案，所述挖空区域包括位于所述PCB板的第二线路层上的第一挖空区域，所述第一挖空区域的直径范围为1.5mm- 2.5mm。
进一步的，作为优选技术方案，所述挖空区域包括位于所述PCB板的第三线路层上的第二挖空区域，所述第二挖空区域直径范围为0.45mm- 0.65mm。
进一步的，作为优选技术方案，所述挖空区域包括位于所述PCB板的第四线路层和第五线路层上的第三挖空区域和第四挖空区域，所述第三挖空区域和第四挖空区域的直径范围均为0.5mm-0.7mm。
进一步的，作为优选技术方案，所述接地过孔为九个，包括依次设置的五个穿过所述PCB板的第三线路层至第六线路层的第一接地过孔和四个穿过所述PCB板的第一线路层至第六线路层的第二接地过孔。
进一步的，作为优选技术方案，所述第一接地过孔位于所述天线单元所在处的下方，所述第二接地过孔位于所述天线的相邻两天线单元之间。
进一步的，作为优选技术方案，所述同心圆的半径范围为0.9mm-1.5mm；所述接地过孔的直径范围为0.25mm- 0.45mm。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过在PCB板的微带线的末端与其对应的天线单元之间设置垂直的信号过孔，并在PCB板非表面线路层上设置以信号过孔的轴线为圆心的不同直径的挖空区域，同时，沿信号过孔一周设置与信号过孔处在不同半径的同心圆周上的接地过孔，使得天线与射频芯片通过信号过孔、挖空区域和接地过孔组成的垂直互联结构传输射频信号，而设置的不同直径的挖空区域，以改变每个非表面线路层的挖空区域的圆面积，从而改变PCB板的每个线路层的介质多少不同，以满足雷达天线工作频带内的射频性能。
附图说明
图1为本发明PCB板上信号过孔和挖空区域剖视图。
图2为本发明结构图。
图3为本发明俯视图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1
一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，包括由多个线路层11和介质层12交互压合的PCB板1、设置在PCB板1正面的天线以及设置在PCB板1背面的射频芯片及其信号走线、与射频芯片连接的微带线以及电阻电容等元器件，微带线的末端位于天线的中心相邻两天线单元的连接端下方，在微带线的末端与其对应的天线单元之间设有垂直的信号过孔2，在PCB板1非表面线路层11上分别设有以信号过孔2的轴线为圆心的不同直径的挖空区域3，沿信号过孔2一周均匀的设有多个与信号过孔2处在不同半径的同心圆周上的接地过孔4，天线与射频芯片间通过信号过孔2、挖空区域3和接地过孔4组成的垂直互联结构传输射频信号。
在本发明中，线路层11即为接地平面，PCB板1由六个线路层11和五个介质层12从上向下依次交互压合而成，第一线路层111为PCB板1正面，第六线路层116为PCB板1背面，而天线为第一线路层111，微带线为第六线路层116；
其中，挖空区域3包括位于PCB板1的第二线路层112上的第一挖空区域31、位于PCB板1的第三线路层113上的第二挖空区域32以及位于PCB板1的第四线路层114和第五线路层115上的第三挖空区域33和第四挖空区域34；其中，信号过孔2的直径范围为0.25mm- 0.45mm，第一挖空区域31的直径范围为1.5mm- 2.5mm，第二挖空区域32直径范围为0.45mm-0.65mm，第三挖空区域33和第四挖空区域34的直径范围均为0.5mm-0.7mm。
作为优选技术方案，在本实施例中，信号过孔2的直径为0.3mm，第一挖空区域31的直径为2mm，第二挖空区域32直径为0.56mm，第三挖空区域33和第四挖空区域34的直径均为0.615mm。
在本发明中，所述接地过孔4为九个，包括依次设置的五个穿过PCB板1的第三线路层113至第六线路层116及其之间的介质层12的第一接地过孔41和四个穿过PCB板1的第一线路层111至第六线路层116及其之间的介质层12的第二接地过孔42。而，第一接地过孔41位于天线单元所在处的下方，第二接地过孔42位于天线的中心相邻两天线单元之间。其中，同心圆的半径范围为0.9mm-1.5mm；接地过孔4的直径范围为0.25mm- 0.45mm。
作为优选技术方案，在本实施例中，接地过孔4的直径为0.3mm，由于第一挖空区域31为最大挖空区域，且第一挖空区域31的直径为2mm，因此，同心圆的半径至少为1.15mm。
在本发明中，第一线路层111与第二线路层112之间的第一介质层121、第五线路层115与第六线路层116之间的第五介质层125为罗杰斯材料，第二线路层112与第三线路层113之间的第二介质层122、第三线路层113与第四线路层114之间的第三介质层123以及第四线路层114与第五线路层115之间第四介质层124为RF4材料。
本发明通过在PCB板1的微带线的末端与其对应的天线单元之间设置垂直的信号过孔2，并在PCB板1非表面线路层11设置不同直径的挖空区域3，同时，沿信号过孔2一周设置与信号过孔处在不同半径的同心圆周上的接地过孔4，使得天线与射频芯片通过信号过孔2、挖空区域3和接地过孔4组成的垂直互联结构传输射频信号，而设置的不同直径的挖空区域3，以改变每个非表面线路层11的挖空区域3的圆面积，从而改变PCB板的每个线路层11的介质多少不同，相当于改变了信号过孔2在不同介质层的寄生电容和电感的特性来满足雷达天线工作频带内的射频性能，而改变PCB板1的中间非表面线路层11的挖空区域3的圆面积，并没有加严对PCB板1背面设置的微带线的直角和接地过孔4加工的工艺要求，保证加工简单易行且效率高。。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，包括由多个线路层（11）和介质层（12）交互压合的PCB板（1）、设置在所述PCB板（1）正面的天线以及设置在PCB板（1）背面的射频芯片及其信号走线，其特征在于，在所述PCB板（1）背面还设有与射频芯片连接的微带线，所述微带线的末端位于所述天线的中心相邻两天线单元的连接端下方，在所述微带线的末端与其对应的天线单元之间设有垂直的信号过孔（2），在所述PCB板（1）非表面线路层（11）上分别设有以所述信号过孔（2）的轴线为圆心的不同直径的挖空区域（3），沿所述信号过孔（2）一周均匀的设有多个与所述信号过孔（2）处在不同半径的同心圆周上的接地过孔（4），所述天线与所述射频芯片间通过所述信号过孔（2）、挖空区域（3）和接地过孔（4）组成的垂直互联结构传输射频信号。
2. 根据权利要求1所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述PCB板（1）由六个线路层（11）和五个介质层（12）从上向下依次交互压合而成，所述第一线路层（111）为所述PCB板（1）正面，所述天线为第一线路层（111）， 所述第六线路层（116）为所述PCB板（1）背面，所述微带线为第六线路层（116）。
3.根据权利要求2所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述信号过孔（2）的直径范围为0.25mm- 0.45mm。
4.根据权利要求2所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述挖空区域（3）包括位于所述PCB板（1）的第二线路层（112）上的第一挖空区域（31），所述第一挖空区域（31）的直径范围为1.5mm- 2.5mm。
5.根据权利要求2所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述挖空区域（3）包括位于所述PCB板（1）的第三线路层（113）上的第二挖空区域（32），所述第二挖空区域（32）直径范围为0.45mm- 0.65mm。
6.根据权利要求2所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述挖空区域（3）包括位于所述PCB板（1）的第四线路层（114）和第五线路层（115）上的第三挖空区域（33）和第四挖空区域（34），所述第三挖空区域（33）和第四挖空区域（34）的直径范围均为0.5mm-0.7mm。
7.根据权利要求1所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述接地过孔（4）为九个，包括依次设置的五个穿过所述PCB板（1）的第三线路层（113）至第六线路层（116）的第一接地过孔（41）和四个穿过所述PCB板（1）的第一线路层（111）至第六线路层（116）的第二接地过孔（42）。
8.根据权利要求7所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述第一接地过孔（41）位于所述天线单元所在处的下方，所述第二接地过孔（42）位于所述天线的相邻两天线单元之间。
9.根据权利要求1所述的提高毫米波雷达信号垂直互联性能的结构，其特征在于，所述同心圆的半径范围为0.9mm-1.5mm；所述接地过孔（4）的直径范围为0.25mm- 0.45mm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112885811A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 联发科技股份有限公司 多层基板的垂直互连结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058234A2 (en) * 2001-01-16 2002-07-25 Formfactor, Inc. High frequency printed circuit board via
US20050146390A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-07 Jae-Myung Baek Multi-layer substrate having impedance-matching hole
CN102024782A (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 北京大学 三维垂直互联结构及其制作方法
CN204761829U (zh) * 2015-06-25 2015-11-11 北京中微普业科技有限公司 一种多层板实现射频电路垂直互联的结构
CN107453025A (zh) * 2016-05-10 2017-12-08 为昇科科技股份有限公司 具有反向功率分配器功能的天线单元及其数组模块
CN107453043A (zh) * 2017-06-23 2017-12-08 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 一种汽车侧后方雷达天线阵列以及天线面阵

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058234A2 (en) * 2001-01-16 2002-07-25 Formfactor, Inc. High frequency printed circuit board via
US20050146390A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-07 Jae-Myung Baek Multi-layer substrate having impedance-matching hole
CN102024782A (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 北京大学 三维垂直互联结构及其制作方法
CN204761829U (zh) * 2015-06-25 2015-11-11 北京中微普业科技有限公司 一种多层板实现射频电路垂直互联的结构
CN107453025A (zh) * 2016-05-10 2017-12-08 为昇科科技股份有限公司 具有反向功率分配器功能的天线单元及其数组模块
CN107453043A (zh) * 2017-06-23 2017-12-08 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 一种汽车侧后方雷达天线阵列以及天线面阵

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAO ZHANG等: "Low-Cost Aperture-Coupled 60-GHz-Phased Array Antenna Package With Compact Matching Network", 《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION》 *
罗鑫: "集成化垂直互连的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112885811A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 联发科技股份有限公司 多层基板的垂直互连结构

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