CN111524643A - 一种易折弯软性传输线 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种易折弯软性传输线，包括金属地、信号层以及介质层。其中，多个金属地组成传输线的多层结构，介质层填充在多层金属地之间，信号层嵌入介质层内。位于介质层顶面的顶层金属地和位于介质层底面的底层金属地在折弯区域内设有缓冲孔。本申请提供的传输线在弯折区域进行开窗减铜设计，可以在保证软性传输线射频性能的前提下，使软性传输线能够完成所需要的弯折处理，并且在弯折区域进行减铜还可以减轻工艺难度。解决传统软性传输线回弹力和折弯难度大，不便于进行折弯的问题。

Description

一种易折弯软性传输线

技术领域

本申请涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种易折弯软性传输线。

背景技术

传输线是一种用于传输信号的通信元件。随着通信技术的飞速发展，对于通信设备的信号传输性能要求也变得越来越高。鉴于5G通信大容量、高频、高速信号的传输特点，终端设备内部信号的传输效率以及内部空间的利用率尤为重要。为了实现信号传输，终端设备可使用圆形同轴线完成信号传输。但在终端功能多样、设备模块复杂以及天线的数量大量增加的情况下，终端对于信号传输线的数量需求也越来越大。因此，传统的圆形同轴传输线难以满足信号传输需求。

为了适应信号传输效率以及提高终端设备的空间利用率，可以采用软性传输线取代圆形同轴传输线。典型的软性传输线多采用软性材料包裹传输铜层，以能够进行折弯。所采用的软性材料为LCP、改性PI以及含氟PTFE等，通过利用软性传输线的可集成性以及可弯折性，适应终端设备的整机尺寸以及终端设备内部的空间布局要求。

在软性传输线的折弯处，会对软性传输线进行一定角度的折弯，使得传输线与内部空间进行共形。但由于软性传输线内部含有三层或三层以上的铜层，使得软性传输线在弯折时硬度较高，容易导致弯折不到预定的角度或者折断。并且随着软性传输线中的铜层的层数越多以及整体厚度越厚，其回弹力和折弯难度越大，使得在终端设备中安装软性传输线时，很容易因为软性传输线硬度较大或回弹力较大，在终端内部松动甚至脱落，从而影响软性传输线的传输性能以及整个设备的功能。

发明内容

本申请提供了一种易折弯软性传输线，以解决传统软性传输线回弹力和折弯难度大，不便于进行折弯的问题。

本申请提供一种易折弯软性传输线，包括金属地、信号层以及介质层；所述介质层填充在多层所述金属地之间，所述信号层嵌入所述介质层内；

多层所述金属地中包括：位于所述介质层顶面的顶层金属地和位于所述介质层底面的底层金属地；所述顶层金属地和底层金属地在折弯区域内设有缓冲孔，以提高所述软性传输线的折弯性能。

可选的，所述软性传输线还包括金属柱；所述金属柱贯穿多层所述金属地，以连接所述顶层金属地和底层金属地，隔离所述信号层。

可选的，所述信号层包括信号线；所述金属柱设置在所述信号线的两侧，以提高所述信号线的隔离性。

可选的，所述信号层还包括电源线和控制线；所述电源线和所述控制线嵌入所述介质层；所述电源线和所述控制线分置于所述信号线的两侧，以通过所述金属柱将所述信号线、电源线以及控制线隔离。

可选的，所述缓冲孔设置在所述电源线和控制线向所述顶层金属地和底层金属地的正投影区域内。

可选的，所述缓冲孔为均匀设置在所述折弯区域内的多个开孔结构。

可选的，所述缓冲孔为设置在所述折弯区域内镂空结构。

可选的，所述介质层的介质基材为LCP或MPI或PTFE。

可选的，所述软性传输线还包括连接器；所述连接器设置在所述软性传输线的两端；所述连接器连接所述信号层，以传输信号。

由以上技术方案可知，本申请提供一种易折弯软性传输线，包括金属地、信号层以及介质层。其中，多个金属地组成传输线的多层结构，介质层填充在多层金属地之间，信号层嵌入介质层内。位于介质层顶面的顶层金属地和位于介质层底面的底层金属地在折弯区域内设有缓冲孔。本申请提供的传输线在弯折区域进行开窗减铜设计，可以在保证软性传输线射频性能的前提下，使软性传输线能够完成所需要的弯折处理，并且在弯折区域进行减铜还可以减轻工艺难度。解决传统软性传输线回弹力和折弯难度大，不便于进行折弯的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本申请一种易折弯软性传输线的结构示意图；

图2为本申请软性传输线的剖面结构示意图；

图3为本申请信号层内部走线结构示意图；

图4为本申请折弯区域结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

在本申请提供的技术方案中，所述传输线可应用于各种电子通信设备的信号传输设计，如手机、平板电脑、笔记本电脑等。所述传输线可以根据终端设备中器件的排布方式和连接关系，具有不同的数据传输功能。并且，在设置终端设备的内部器件布局时，需要在部分区域进行折弯，以适应其他部件形状。例如，在传输线两端连接的部件高度差不同时，需要依据终端设备的外壳形状，在传输线上设置多处折弯区域。在折弯区域内，传输线整体需要进行折弯。

参见图1，为本申请一种易折弯软性传输线的结构示意图；参见图2为本申请软性传输线的剖面结构示意图。如图1、图2所示，本申请提供一种易折弯软性传输线，包括金属地1、信号层2以及介质层3。其中，金属地1、信号层2以及介质层3组成多层结构的传输线。介质层3填充在多层所述金属地1之间的空间区域内，信号层2嵌入介质层3，使金属地1能够对信号层2和介质层3进行保护和屏蔽，从而完成信号传输。

实际应用中，传输线中包括至少两层金属地1，如图2所示，多层所述金属地1中包括：位于所述介质层3顶面的顶层金属地11和位于所述介质层3底面的底层金属地12。通过顶层金属地11和底层金属地12除了作为参考地功能之外，还可以起到屏蔽干扰的作用，可以对终端设备内部做电磁兼容处理时，起到帮助作用。

需要说明的是，上述顶层和底层仅仅是为了便于描述而进行的方位区分，并不对整体传输线的安装位置和应用姿态构成限定。本申请中仅仅将位于介质层3最顶部的一层金属地1称为顶层金属地11；将位于介质层3最底部的一层金属地1称为底层金属地12。实际应用中，所述金属地1不限层数，可以根据实际的需求来进行设计。例如，可以根据实际信号传输需要在介质层3中再增加金属地1，以便提供额外的参考地。还可以为了增加传输线的整体强度，以便对内部的信号线等线材进行更好的保护，增加金属地1的层数或者增加金属地1的厚度。

为了适应折弯结构，所述顶层金属地11和底层金属地12在折弯区域内设有缓冲孔4，以提高所述软性传输线的折弯性能。本申请中，所述缓冲孔4为均匀设置在所述折弯区域内的多个开孔结构，或者，所述缓冲孔4为设置在所述折弯区域内镂空结构。

实际应用中，由于在折弯区域内，金属地1、信号层2以及介质层3均需要折弯。因此可以在顶层金属地11和底层金属地12上开设小孔，孔的大小和形状不限，可以是独立的孔，也可以整片的去铜；孔的形状可以是圆形、方形、矩形和其他任何形状。如果在信号层2拥有足够的空间，还可以对信号层2上的金属地1进行镂空去铜处理，进一步提高软性传输线在折弯区域内的折弯性能。

可见，相较于传统方法中将折弯区域的走线由带状线改为微带线进行减层处理的方式，不仅可以很好的改善产品的折弯性能，使得其结构趋于稳定，而且可以克服传统方法在弯折区域进行带状线转微带线时所引起的软性传输线阻抗突变，提高传输线的射频性能。

并且，本申请在弯折区域进行开窗减铜设计，可以在保证软性传输线射频性能的前提下，使得软性传输线能够完成所需要的弯折处理。通过在顶层金属地11和底层金属地12的折弯区域内设置缓冲孔，可以提高传输线在弯折区域的易变形程度，以便在需要折弯时，能够顺利完成折弯，提高折弯性能。其中。所述折弯性能是一个对软性传输线的综合评价指标，包括是否容易折弯、折弯后变形程度、折弯后对信号传输质量的影响等多个方面。

同时，本申请提供的软性传输线相较于常规的减层设计方式获得的传输线，仅需要在顶层金属地11和底层金属地12的弯折区域进行打孔、镂空等减铜处理，无需复杂的压合工艺，减轻工艺难度。

在本申请的部分实施例中，所述软性传输线还包括金属柱5；所述金属柱5贯穿多层所述金属地1，以连接所述顶层金属地11和底层金属地12，隔离所述信号层2。金属柱5可以在金属地1、信号层2以及介质层3之间完成逐层堆叠后，沿垂直于各层的方向先进行打孔，再通过于所打的孔中插入金属柱5的方式，使顶层金属地11与底层金属地12之间实现连接。并且，由于顶层金属地11和底层金属地12均进行接地等0位处理，以作为参考地，因此，金属柱5具有0电位参考地的特点，从而对信号层2进行隔离，提高信号层2的信号传输性能。

进一步地，所述信号层2包括信号线21。实际应用中，由于传输线具有多排走线，其中，不同的走线中用于传递不同的数据信号。而信号线21可以是多排走线中的任意一排走线或者多排走线，即传输线中用于传递信号的走线。为了隔离信号线21，所述金属柱5设置在所述信号线21的两侧，以提高所述信号线的隔离性。

为了便于布置金属柱5，在实际应用中，可以将信号线21设置在整个信号层2的中间位置，信号线21沿传输线整体延伸方向延伸，其两侧可成对设置金属柱5。相应的，为了获得更好的信号线屏蔽效果，可以沿传输线整体延伸方向均匀设置多对金属柱5。例如，如图2所示，所述金属柱5分别位于射频信号线21的两边，且穿过顶层金属地11、信号层2以及底层金属地12的三层结构，使得射频信号线21具有较好的隔离性，避免信号在信号线21中传输的过程中，受到外界电磁波的干扰或其他因素的影响。

进一步地，所述信号层2还包括电源线22和控制线23。实际应用中，电源线22可用于为传输线任一端连接的器件供给电能，如连接天线的馈电电路等；控制线23可以用于传递控制信号，以驱动任一端上连接的器件。信号线21、电源线22以及控制线23可以设置在同一层级，即都设置在传输线的中间层位置，相应的，所述电源线22和控制线23也嵌入介质层3。

为了充分利用传输线的整体空间，并具有较好的信号隔离性能，所述电源线22和控制线23分置于信号线21的两侧，以通过金属柱将所述信号线21、电源线22以及控制线23进行隔离。例如，如图2、图3所示，信号线21设置在传输线信号层2的中部位置，电源线22设置在信号线21的一侧区域内(图2中的右侧区域)；控制线23设置在信号线21的另一侧区域内(图2中的左侧区域)。其中，电源线22和控制线23均可以根据实际连接部件的功能需要，设置多条走线。例如，图2中左侧区域内可以设置3条信号线21，而在右侧区域内设置1条电源线22，实际应用中，通过电源线22向一端器件供给电能，通过多条信号线21传递不同的控制信号，保证所连接器件的正常工作状态。

在折弯区域内，由于包括金属地1、内部走线以及介质基材均需要进行折弯，其中，对于信号线21中传输的电信号，容易在折弯时受到弯曲结构的影响；而电源线22和控制线23中传输的电信号，一般受弯曲结构的影响较小，因此为了保证信号线21中电信号的传输质量。具体表现为，信号线21需要在折弯区域依然保持顶层金属地11、底层金属地12的隔离效果，而为了获得更好的折弯性，需要对折弯区域中顶层金属地11和底层金属地12进行开孔，这将影响到信号线21的隔离效果，进而影响信号线21中的信号传递效果。而电源线22和控制线23并不需要与信号线21具有同等的隔离效果，因此折弯区域的结构不会对电源线22和控制线23造成较大的影响。

为了缓解折弯区域的弯曲结构对信号线21传输质量造成的影响，在本申请的部分实施例中，所述缓冲孔4设置在所述电源线22和控制线23向所述顶层金属地11和底层金属地12的正投影区域内。

例如，如图1、图4所示，当信号线21设置在信号层中部区域时，顶层金属地11和底层金属地12的中部区域可以不设缓冲孔4，而在顶层金属地11和底层金属地12设置缓冲孔4。可见，在折弯区域中，分别在软性传输线的顶层金属地11与底层金属地12区域开一片圆形窗。为了保证射频信号的能量不损失，不在信号线21上方的顶层金属地11(向顶层金属地11正投影区域)和下方的底层金属地12(向底层金属地12正投影区域)进行开窗去铜处理，只在电源线22以及控制线23对应的顶层金属地11和底层金属地12上进行开窗，从而减小折弯区域内的整体硬度(或刚度)，便于对传输线进行折弯。

另外，对于传输线，不在折弯区域做金属化过孔，即不设置金属柱5，以免在对产品进行折弯时导致断裂。

本申请提供的技术方案中，介质层3可以对金属地1、信号层2以及内部走线进行组合，以形成传输线整体的多层结构，还可以对内部走线，即信号线21、电源线22以及控制线23进行隔离保护。显然，在折弯区域内介质层3也随着传输线整体弯折而具有弯曲结构，因此介质层3也应采用软性材料制成。即在本申请的部分实施例中，所述介质层3的介质基材为LCP或MPI或PTFE。这些基材具有很好的折弯性，且损耗低，可以一定程度上减少信号的损耗。实际应用中，可以根据传输线应用在不同的终端设备特点和工作环境，选择合适的介质基材。

其中，LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)材料，是一种特种工程塑胶原料，即溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺，具有优异的耐热性能和成型加工性能，可以很方便的变形成弯曲结构，以适应传输线的折弯需求。MPI(Modified PI，改进配方的聚酰亚胺)材料，是一种非结晶性材料，具有较好的灵活性和密封性，同样可以适应传输线的折弯需求。PTFE(Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)材料是一种密封材料和填充材料，具有易成型、耐腐蚀的特点，可以在适应传输线的折弯需求的前提下，拥有更好的稳定性提高传输线的使用寿命。

在本申请的部分实施例中，所述软性传输线还包括连接器6。连接器6可用于连接具体的信号器件。显然，为了实现两个器件之间的信号传递，所述连接器6设置在所述软性传输线的两端，两端的连接器6分别用于连接不同的器件。例如，一端的连接器6与天线连接，另一端的连接器6与终端主板连接，从而在终端主板与天线之间完成信号的传递。连接器6的结构可以根据所连接器件对应的接口规范，而具有不同的接口结构。同时，所述连接器6连接所述信号层2，即连接器6需要与信号线21、电源线22以及控制线23进行连接，以传输信号。

由以上技术方案可知，本申请提供一种易折弯软性传输线，包括金属地1、信号层2以及介质层3。其中，多个金属地1组成传输线的多层结构，介质层3填充在多层金属地1之间，信号层2嵌入介质层3内。位于介质层3顶面的顶层金属地11和位于介质层3底面的底层金属地12在折弯区域内设有缓冲孔4。本申请提供的传输线通过在弯折区域进行开窗减铜设计，可以在保证软性传输线射频性能的前提下，使软性传输线能够完成所需要的弯折处理，并且在弯折区域进行减铜还可以减轻工艺难度。解决传统软性传输线回弹力和折弯难度大，不便于进行折弯的问题。

需要说明的是，上述实施例以上、中、下三层结构作为示例描述本申请所提供的传输线结构。其中，上、下层的金属地1地位于软性传输线介质层外的表层，中间层即信号层位于介质基材中间，并且嵌入介质基材之中。使得，顶层金属地11和底层金属地12除了作为参考地功能之外，还可以起到屏蔽干扰的作用，为终端设备内部做电磁兼容处理起到帮助作用。显然，所述传输线的结构并不局限于上述三层结构，可以根据实际的需求进行灵活设计，即可应用在四层或四层以上的软性传输线上。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种易折弯软性传输线，其特征在于，包括金属地(1)、信号层(2)以及介质层(3)；所述介质层(3)填充在多层所述金属地(1)之间，所述信号层(2)嵌入所述介质层(3)内；

多层所述金属地(1)中包括：位于所述介质层(3)顶面的顶层金属地(11)和位于所述介质层(3)底面的底层金属地(12)；所述顶层金属地(11)和底层金属地(12)在折弯区域内设有缓冲孔(4)，以提高所述软性传输线的折弯性能。

2.根据权利要求1所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述软性传输线还包括金属柱(5)；所述金属柱(5)贯穿多层所述金属地(1)，以连接所述顶层金属地(11)和底层金属地(12)，隔离所述信号层(2)。

3.根据权利要求2所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述信号层(2)包括信号线(21)；所述金属柱(5)设置在所述信号线(21)的两侧，以提高所述信号线(21)的隔离性。

4.根据权利要求3所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述信号层(2)还包括电源线(22)和控制线(23)；所述电源线(22)和所述控制线(23)嵌入所述介质层(3)；所述电源线(22)和所述控制线(23)分置于所述信号线(21)的两侧，以通过所述金属柱(5)将所述信号线(21)、电源线(22)以及控制线(23)隔离。

5.根据权利要求4所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述缓冲孔(4)设置在所述电源线(22)和控制线(23)向所述顶层金属地(11)和底层金属地(12)的正投影区域内。

6.根据权利要求1所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述缓冲孔(4)为均匀设置在所述折弯区域内的多个开孔结构。

7.根据权利要求1所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述缓冲孔(4)为设置在所述折弯区域内镂空结构。

8.根据权利要求1所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述介质层(3)的介质基材为LCP或MPI或PTFE。

9.根据权利要求1所述的易折弯软性传输线，其特征在于，所述软性传输线还包括连接器(6)；所述连接器(6)设置在所述软性传输线的两端；所述连接器(6)连接所述信号层(2)，以传输信号。

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