CN113540768B - 一种应用于微波系统的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于微波系统的连接结构，用于实现低损耗地传输信号。该连接结构包括第一印制板组件和第二印制板组件。其中，第一印制板组件包括第一印制板和第一耦合面，第一印制板和第一耦合面连接，第一印制板内设有贯通第一印制板的第一信号传输过孔，第一信号传输过孔的一孔口和第一耦合面连接。第二印制板组件包括第二印制板和第二耦合面，第二印制板和第二耦合面连接，第二印制板内设有贯通第二印制板的第二信号传输过孔，第二信号传输过孔的一孔口和第二耦合面连接。第一耦合面和第二耦合面相对且间隔设置。这样，通过电磁耦合的方式进行信号传输，信号损耗低，传输效率高。

Description

一种应用于微波系统的连接结构
技术领域
本发明涉及微波系统设备技术领域，尤其涉及一种应用于微波系统的连接结构。
背景技术
在微波系统设备中，往往需要在多层部件间进行信号传递，以满足部件间的信号互联需求。
一般的实现方式是，通过信号连接件实现微波系统设备的层间互联，现有的信号连接件，会有在传递信号的过程中，信号损耗高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于微波系统的连接结构，用于实现低损耗地传输信号。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种应用于微波系统的连接结构，包括：
第一印制板组件，所述第一印制板组件包括第一印制板和第一耦合面，所述第一印制板和所述第一耦合面连接，所述第一印制板内设有贯通所述第一印制板的第一信号传输过孔，所述第一信号传输过孔的一孔口和所述第一耦合面连接；
第二印制板组件，所述第二印制板组件包括第二印制板和第二耦合面，所述第二印制板和所述第二耦合面连接，所述第二印制板内设有贯通所述第二印制板的第二信号传输过孔，所述第二信号传输过孔的一孔口和所述第二耦合面连接；
所述第一耦合面和所述第二耦合面相对且间隔设置。
可选地，所述第一印制板组件还包括第一外接地面和第一内接地面，所述第一外接地面和所述第一内接地面分别设置在所述第一印制板的两侧，所述第一外接地面和所述第一内接地面位于所述第一信号传输过孔的孔口外侧，所述第一内接地面环绕所述第一耦合面设置；
所述第一印制板内设有贯通所述第一印制板的第一屏蔽过孔，所述第一屏蔽过孔的一孔口和所述第一外接地面连接，所述第一屏蔽过孔的另一孔口和所述第一内接地面连接；
所述第一外接地面和所述第一内接地面通过所述第一屏蔽过孔电连接；
所述第二印制板组件还包括第二外接地面和第二内接地面，所述第二外接地面和所述第二内接地面分别设置在所述第二印制板的两侧，所述第二外接地面和所述第二内接地面位于所述第二信号传输过孔的孔口外侧，所述第二内接地面环绕所述第二耦合面设置；
所述第二印制板内设有贯通所述第二印制板的第二屏蔽过孔，所述第二屏蔽过孔的一孔口和所述第二外接地面连接，所述第二屏蔽过孔的另一孔口和所述第二内接地面连接；
所述第二外接地面和所述第二内接地面通过所述第二屏蔽过孔电连接；
所述第一内接地面和所述第二内接地面电连接。
可选地，所述第一屏蔽过孔环绕所述第一耦合面设置；
所述第二屏蔽过孔环绕所述第二耦合面设置。
可选地，所述连接结构还包括导电面；
所述导电面的一侧和所述第一内接地面电连接，所述导电面的另一侧和所述第二内接地面电连接。
可选地，所述连接结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第一耦合面和所述第二耦合面之间。
可选地，所述绝缘层和所述第二耦合面连接。
可选地，所述连接结构还包括天线和天线印制板；
所述天线印制板的一侧和所述天线连接，所述天线印制板的另一侧和所述第一外接地面连接；
所述第一信号传输过孔的一孔口朝向所述天线印制板和所述天线。
可选地，所述连接结构还包括射频组件和射频印制板；
所述射频印制板的一侧和所述射频组件连接，所述射频印制板的另一侧和所述第二外接地面连接；
所述第二信号传输过孔的一孔口朝向所述射频组件和所述射频印制板。
可选地，所述第一外接地面、所述第一内接地面、所述第二外接地面和所述第二内接地面皆为铜箔材质；
所述导电面为粘性材质。
可选地，所述连接结构应用于微波系统中的相控阵天线系统。
本发明的有益效果：
本发明实施例的应用于微波系统的连接结构包括第一印制板组件和第二印制板组件。其中，第一印制板组件包括第一印制板和第一耦合面，第一印制板和第一耦合面连接，第一印制板内设有贯通第一印制板的第一信号传输过孔，第一信号传输过孔的一孔口和第一耦合面连接。第二印制板组件包括第二印制板和第二耦合面，第二印制板和第二耦合面连接，第二印制板内设有贯通第二印制板的第二信号传输过孔，第二信号传输过孔的一孔口和第二耦合面连接。第一耦合面和第二耦合面相对且间隔设置。这样，信号可通过第一信号传输过孔激励第一耦合面，因第一耦合面和第二耦合面相对且间隔设置，通过空间的电磁耦合作用，可激励第二耦合面产生信号，以完成信号在空间的传输。被激励的第二耦合面产生的信号可通过第二信号传输过孔继续传输，从而完成信号的层间传输。通过电磁耦合的方式进行信号传输，信号损耗低，传输效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种应用于微波系统的连接结构的爆炸图；
图2为图1所示的连接结构的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种应用于微波系统的连接结构的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种应用于微波系统的连接结构的使用场景图。
图中：
1、第一印制板组件；11、第一印制板；12、第一耦合面；13、第一信号传输过孔；14、第一外接地面；15、第一屏蔽过孔；16、第一内接地面；2、第二印制板组件；21、第二印制板；22、第二耦合面；23、第二信号传输过孔；24、第二外接地面；25、第二屏蔽过孔；26、第二内接地面；3、导电面；30、导电基板；4、绝缘层；5、天线；6、天线印制板；7、射频组件；8、射频印制板。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种应用于微波系统的连接结构，用于实现低损耗地传输信号。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1为本发明一实施例提供的一种应用于微波系统的连接结构的爆炸图，图2为图1所示的连接结构的结构示意图。
参阅图1和图2，本发明实施例的一种应用于微波系统的连接结构包括第一印制板组件1和第二印制板组件2。
如图1所示，第一印制板组件1包括第一印制板11和第一耦合面12，第一印制板11和第一耦合面12连接，具体来说，第一印制板11的一侧面和第一耦合面12的一侧面连接。
第一印制板11内设有贯通第一印制板11的第一信号传输过孔13，第一信号传输过孔13的一孔口和第一耦合面12连接。
如图1所示，第二印制板组件2包括第二印制板21和第二耦合面22，第二印制板21和第二耦合面22连接，具体来说，第二印制板21的一侧面和第二耦合面22的一侧面连接。
第二印制板21内设有贯通第二印制板21的第二信号传输过孔23，第二信号传输过孔23的一孔口和第二耦合面22连接。
将第一印制板组件1和第二印制板组件2安装在微波系统中，如图2所示，第一耦合面12和第二耦合面22相对且间隔设置。换言之，第一耦合面12的一侧面朝向第二耦合面22的一侧面，并且，第一耦合面12和第二耦合面22间隔预设距离。
其中，第一耦合面12和第二耦合面22的具体实现方式有多种，例如第一耦合面12和第二耦合面22为铜箔材质。
第一耦合面12和第二耦合面22的具体的形状结构也有多种，具体可以为预设的特定图形。
在本发明实施例中，第一信号传输过孔13和第二信号传输过孔23用于传输射频信号。而第一耦合面12和第二耦合面22可实现信号在第一印制板组件1和第二印制板组件2间的电磁耦合。
具体来说，信号在第一信号传输过孔13中传输，因第一信号传输过孔13的一孔口和第一耦合面12连接，第一信号传输过孔13中的信号激励第一耦合面12，以使第一耦合面12产生信号。因第一耦合面12和第二耦合面22相对且间隔设置，从而，通过空间的电磁耦合作用，第一耦合面12产生的信号激励第二耦合面22产生信号，以完成信号在空间中的传输。因第二信号传输过孔23的一孔口和第二耦合面22连接，从而第二耦合面22产生的信号通过第二信号传输过孔23继续传输。这样，采用电磁耦合的方式，实现了射频信号在第一印制板组件1和第二印制板组件2间的低损耗高效率传输。
如图1和图2所示，可选地，第一印制板组件1还包括第一外接地面14和第一内接地面16，第一外接地面14和第一内接地面16分别设置在第一印制板11的两侧。换言之，第一印制板11位于第一外接地面14和第一内接地面16之间，例如，如图2所示，第一印制板11远离第一耦合面12的一侧和第一外接地面14连接，第一印制板11靠近第一耦合面12的一侧和第一内接地面16连接。
第一外接地面14和第一内接地面16位于第一信号传输过孔13的孔口外侧，第一内接地面16环绕第一耦合面12设置。
第一印制板11内设有贯通第一印制板11的第一屏蔽过孔15，第一屏蔽过孔15的一孔口和第一外接地面14连接，第一屏蔽过孔15的另一孔口和第一内接地面16连接。第一外接地面14和第一内接地面16通过第一屏蔽过孔15电连接。具体来说，第一屏蔽过孔15为金属化过孔，第一屏蔽过孔15可进行导电。第一屏蔽过孔15的数量可以为多个。
第二印制板组件2还包括第二外接地面24和第二内接地面26，第二外接地面24和第二内接地面26分别设置在第二印制板21的两侧。换言之，第二印制板21位于第二外接地面24和第二内接地面26之间，例如，如图2所示，第二印制板21远离第二耦合面22的一侧和第二外接地面24连接，第二印制板21靠近第二耦合面22的一侧和第二内接地面26连接。
第二外接地面24和第二内接地面26位于第二信号传输过孔23的孔口外侧，第二内接地面26环绕第二耦合面22设置。
第二印制板21内设有贯通第二印制板21的第二屏蔽过孔25，第二屏蔽过孔25的一孔口和第二外接地面24连接，第二屏蔽过孔25的另一孔口和第二内接地面26连接。第二外接地面24和第二内接地面26通过第二屏蔽过孔25电连接。具体来说，第二屏蔽过孔25为金属化过孔，第二屏蔽过孔25可进行导电。第二屏蔽过孔25的数量可以为多个。
其中，第一内接地面16和第二内接地面26电连接。
在本发明实施例中，第一外接地面14在第一印制板11上形成参考地，第二外接地面24在第二印制板21上形成参考地。
其中，第一外接地面14、第一内接地面16、第二外接地面24和第二内接地面26的材质有多种实现方式。例如，第一外接地面14、第一内接地面16、第二外接地面24和第二内接地面26皆为铜箔材质。
而第一屏蔽过孔15和第二屏蔽过孔25可减少电磁耦合的信号的泄露或者减少电磁耦合的信号受外部的干扰。
第一屏蔽过孔15和第二屏蔽过孔25的具体实现方式有多种，例如可以为横截面为扇形、环形、或者圆形等等的结构。在本发明的一实施例中，第一屏蔽过孔15环绕第一耦合面12设置。第二屏蔽过孔25环绕第二耦合面22设置。
这样，第一屏蔽过孔15包绕住第一耦合面12，第二屏蔽过孔25包绕住第二耦合面22。例如，第一屏蔽过孔15为圆环结构，第一耦合面12位于第一屏蔽过孔15的圆环结构内侧。第二屏蔽过孔25为圆环结构，第二耦合面22位于第二屏蔽过孔25的圆环结构内侧。
从而，通过第一屏蔽过孔15在第一耦合面12周围布置，以及第二屏蔽过孔25在第二耦合面22周围布置，使得第一屏蔽过孔15和第二屏蔽过孔25类似于屏蔽腔，保证电磁耦合的信号不会泄露或者避免受外部干扰。
实现第一内接地面16和第二内接地面26电连接的方式有多种。例如，第一内接地面16和第二内接地面26直接连接。
在一个具体的实现方式中，如图2和图3所示，连接结构还包括导电面3。导电面3的一侧和第一内接地面16电连接，导电面3的另一侧和第二内接地面26电连接。
通过导电面3可连接第一印制板组件1和第二印制板组件2，实现第一印制板组件1和第二印制板组件2之间的贴合，以使得第一耦合面12和第二耦合面22之间的间隔在预设范围内。
导电面3有多种实现方式，例如为金属板，或者导电面3为粘性材质。在一个具体的示例中，导电面3为导电胶膜，导电胶膜为导电的粘性材料，其作用在于粘合第一内接地面16和第二内接地面26，并保证第一内接地面16和第二内接地面26的电连接。
为了隔绝第一耦合面12和第二耦合面22的直接电气连接，可选地，如图3所示，本发明实施例的连接结构还包括绝缘层4，绝缘层4位于第一耦合面12和第二耦合面22之间。例如，如图3所示，绝缘层4和第二耦合面22连接。其中，在绝缘层4和第一耦合面12之间具有空隙，该空隙可为空气层。
具体来说，可以在第二耦合面22上覆盖一定厚度的绝缘层4。其中，该绝缘层4例如为绿油。
应该理解，在本发明的其它实施例中，也可以为绝缘层4和第一耦合面12连接，而绝缘层4和第二耦合面22之间具有空隙。
在具体的应用场景中，如图4所示，可选地，本发明实施例的连接结构还包括天线5和天线印制板6。
其中，天线印制板6的一侧和天线5连接，天线印制板6的另一侧和第一外接地面14连接。换言之，天线印制板6位于天线5和第一外接地面14之间。
第一信号传输过孔13的一孔口朝向天线印制板6和天线5。从而，天线5产生的信号通过天线印制板6传输到第一信号传输过孔13中。
在具体的应用场景中，如图4所示，可选地，本发明实施例的连接结构还包括射频组件7和射频印制板8。
其中，射频印制板8的一侧和射频组件7连接，射频印制板8的另一侧和第二外接地面24连接。换言之，射频印制板8位于射频组件7和第二外接地面24之间。
第二信号传输过孔23的一孔口朝向射频组件7和射频印制板8。从而，第二信号传输过孔23的信号可以传输给射频印制板8和射频组件7。
在具体的制造过程中，可先将天线印制板6和第一印制板组件1进行压合，然后，将第二印制板组件2和射频印制板8进行压合，然后，通过导电面3贴合第一印制板组件1和第二印制板组件2。或者，将第一导电板31和第一印制板11连接、以及第二导电板32和第二印制板21连接后，通过导电基板30(例如导电胶膜)贴合第一导电板31和第二导电板32。
在具体的使用场景中，本发明实施例的连接结构可根据实际使用频段及指标需求，设计并确定第一印制板组件1和第二印制板组件2的各项尺寸参数和材料。从而根据具体的技术需求实现定制化本发明实施例的连接结构。
本发明实施例的连接结构应用于微波系统中，例如，该连接结构应用于微波系统中的相控阵天线系统。
本发明实施例的连接结构可完成天线印制板6与射频印制板8之间的层间互联，该连接结构可应用于印制板之间有层间互联需求的所有的微波系统，例如，应用于相控阵天线中。
本发明实施例的连接结构应用于有源微波系统或者相控阵系统内，可实现天线印制板6与射频印制板8之间的低成本、低损耗、高效率的层间互联需求，具体来说，通过电磁耦合，将射频信号低损耗、高效率地从第一印制板11传输到第二印制板21。
本发明实施例的连接结构可替代传统成本较为昂贵的对插连接器或者毛纽扣。
本发明实施例的连接结构成本仅为耦合第一印制板11和第二印制板21的费用、以及各个印制板的压合费用，和导电基板30(例如导电胶膜)的贴合费用。该连接结构的成本比对插连接器或者毛纽扣的成本更低。
其中，在一些微波系统设备中，采用对插连接器，即插针连接器(J型)与插孔连接器(K型)对插，或者，采用毛纽扣作为层间互联的连接器。
对插连接器应用于微波系统设备的垂直互联系统内时，纵向集成剖面较高。而毛纽扣作为层间互联的连接器，结构、装配较复杂。且对插连接器和毛纽扣成本较高。
本发明实施例的连接结构相较于对插连接器和毛纽扣成本较低。并且，相对于对插连接器，本发明实施例的连接结构在纵向集成的剖面高度上也较低；相对于毛纽扣，结构和装配较简单。
应该理解，本发明实施例的连接结构可沿垂直方向布置，例如，第一印制板组件1和第二印制板组件2沿垂直方向上下布置。
应该理解，本发明实施例的连接结构可采用阵列方式布置，换言之，多个连接结构相交，以阵列的方式布置。
综上所述，本发明实施例的应用于微波系统的连接结构包括第一印制板组件1和第二印制板组件2。其中，第一印制板组件1包括第一印制板11和第一耦合面12，第一印制板11和第一耦合面12连接，第一印制板11内设有贯通第一印制板11的第一信号传输过孔13，第一信号传输过孔13的一孔口和第一耦合面12连接。第二印制板组件2包括第二印制板21和第二耦合面22，第二印制板21和第二耦合面22连接，第二印制板21内设有贯通第二印制板21的第二信号传输过孔23，第二信号传输过孔23的一孔口和第二耦合面22连接。第一耦合面12和第二耦合面22相对且间隔设置。这样，信号可通过第一信号传输过孔13激励第一耦合面12，因第一耦合面12和第二耦合面22相对且间隔设置，通过空间的电磁耦合作用，可激励第二耦合面22产生信号，以完成信号在空间的传输。被激励的第二耦合面22产生的信号可通过第二信号传输过孔23继续传输，从而完成信号的层间传输。通过电磁耦合的方式进行信号传输，信号损耗低，传输效率高。
另外，本发明实施例的连接结构相比于传统的对插连接器或者毛纽扣，在大规模连接需求的系统中使用能够有效地降低成本，其中，本发明实施例的连接结构的成本取决于印制板大小与材质。并且，可实现射频信号在第一印制板11和第二印制板21之间的高效率、低损耗传输，以及该连接结构工艺简单，易于实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种应用于微波系统的连接结构，其特征在于，包括：
第一印制板组件，所述第一印制板组件包括第一印制板和第一耦合面，所述第一印制板和所述第一耦合面连接，所述第一印制板内设有贯通所述第一印制板的第一信号传输过孔，所述第一信号传输过孔的一孔口和所述第一耦合面连接；
第二印制板组件，所述第二印制板组件包括第二印制板和第二耦合面，所述第二印制板和所述第二耦合面连接，所述第二印制板内设有贯通所述第二印制板的第二信号传输过孔，所述第二信号传输过孔的一孔口和所述第二耦合面连接；
所述第一耦合面和所述第二耦合面相对且间隔设置；
所述第一印制板组件还包括第一外接地面和第一内接地面，所述第一外接地面和所述第一内接地面分别设置在所述第一印制板的两侧，所述第一外接地面和所述第一内接地面位于所述第一信号传输过孔的孔口外侧，所述第一内接地面环绕所述第一耦合面设置；
所述第一印制板内设有贯通所述第一印制板的第一屏蔽过孔，所述第一屏蔽过孔的一孔口和所述第一外接地面连接，所述第一屏蔽过孔的另一孔口和所述第一内接地面连接；
所述第一外接地面和所述第一内接地面通过所述第一屏蔽过孔电连接；
所述第二印制板组件还包括第二外接地面和第二内接地面，所述第二外接地面和所述第二内接地面分别设置在所述第二印制板的两侧，所述第二外接地面和所述第二内接地面位于所述第二信号传输过孔的孔口外侧，所述第二内接地面环绕所述第二耦合面设置；
所述第二印制板内设有贯通所述第二印制板的第二屏蔽过孔，所述第二屏蔽过孔的一孔口和所述第二外接地面连接，所述第二屏蔽过孔的另一孔口和所述第二内接地面连接；
所述第二外接地面和所述第二内接地面通过所述第二屏蔽过孔电连接；
所述第一内接地面和所述第二内接地面电连接；
所述第一屏蔽过孔环绕所述第一耦合面设置；
所述第二屏蔽过孔环绕所述第二耦合面设置；
所述连接结构还包括导电面；
所述导电面的一侧和所述第一内接地面电连接，所述导电面的另一侧和所述第二内接地面电连接；
所述连接结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第一耦合面和所述第二耦合面之间；
所述绝缘层和所述第二耦合面连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，
所述连接结构还包括天线和天线印制板；
所述天线印制板的一侧和所述天线连接，所述天线印制板的另一侧和所述第一外接地面连接；
所述第一信号传输过孔的一孔口朝向所述天线印制板和所述天线。
3.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，
所述连接结构还包括射频组件和射频印制板；
所述射频印制板的一侧和所述射频组件连接，所述射频印制板的另一侧和所述第二外接地面连接；
所述第二信号传输过孔的一孔口朝向所述射频组件和所述射频印制板。
4.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，
所述第一外接地面、所述第一内接地面、所述第二外接地面和所述第二内接地面皆为铜箔材质；
所述导电面为粘性材质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的连接结构，其特征在于，
所述连接结构应用于微波系统中的相控阵天线系统。
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