CN116937100A - 金属悬置线结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种金属悬置线结构，由多层金属基板自上而下布置堆叠并通过金属化通孔贯穿连接形成自封装结构，除顶层金属基板与底层金属基板以外的金属基板中至少有两个相隔开的金属基板的内部形成空气填充的空心腔体，两个所述空心腔体中间的金属基板上布置需要的电路结构。本发明通过多层金属集成悬置线电路技术，形成多层自封装结构，在悬置线层进行电路设计，利用金属结构低损耗、高Q值特性来实现具有高性能的射频、微波以及太赫兹电路，此电路布局可充分发挥全金属集成悬置线平台的优势，实现高Q值、电磁屏蔽良好、散热性能优异的电路结构；同时也可在顶层金属基板与底层金属基板上刻蚀辐射单元，设计天线结构。
Description
技术领域
本发明涉及射频微波电路技术领域，特别是涉及一种金属悬置线结构
背景技术
在现代通信系统中，传输线是微波毫米波电路的重要组成部分，传输线的尺寸、损耗等特性都直接关系到整个电路与系统的性能优劣。传统介质悬置线具有损耗小、色散弱优势，同时介质集成悬置线电路因为具有自封装特性，近年来适用于小型化、高集成度以及高稳定性的传输线类型日益成为传输线研究的热点，基于介质集成悬置线设计的电路已经成功应用于多种微波器件的设计之中。然而传统介质集成悬置线由于其Q值(品质因数)相对较小，无法满足对Q值具有较高要求的器件，如窄带滤波器以及多工器就需要用极高Q值的传输线结构。同时在一些有源器件之中，介质集成悬置线的散热效果也有待提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题，而提供一种金属悬置线结构(Metal-integrated suspended line，MISL)，基于多层金属集成悬置线平台，利用多层金属结构来设计多层电路，基于多层全金属集成悬置线平台来设计具有高Q值金属传输线、金属谐振器等，实现高Q、自封装以及易于集成的特性。
本发明是这样实现的，一种金属悬置线结构，由多层金属基板自上而下布置堆叠并通过金属化通孔贯穿连接形成自封装结构，除顶层金属基板与底层金属基板以外的金属基板中至少有两个相隔开的金属基板的内部形成空气填充的空心腔体，两个所述空心腔体中间的金属基板上布置需要的电路结构。
其中，多层金属基板通过沉孔、铆钉或锡焊连接，进而形成自封装结构。
其中，两个所述空心腔体为矩形腔体，面积相同。
其中，每层金属基板上的所述金属化通孔为多个，布置在对应的所述金属基板的表面。
其中，所述电路结构包括悬置线以及与所述悬置传输线连接同轴馈电结构，所述悬置传输线位于所在的金属基板上的空气腔体中，所述同轴馈电结构布置在所述空气腔体的两端。
其中，所述电路结构包括同轴线滤波器，所述同轴线滤波器为多个，在空气腔体的一侧间隔排开布置在所在的金属基板上形成的空气腔体中。
其中，所述同轴线滤波器的一端与所述空气腔体的长度方向的一个内壁相连接，相对的另一端与所述空气腔体的长度方向的相对的另一个内壁相隔开。
其中，顶层金属基板的顶部设置有波导馈电模块。
其中，多层金属基板的厚度相同或不同。
本发明通过多层金属集成悬置线电路技术，形成多层自封装结构，在悬置线层进行电路设计，利用金属结构低损耗、高Q值特性来实现具有高性能的射频、微波以及太赫兹电路。此电路布局可充分发挥全金属集成悬置线平台的优势，实现高Q值、电磁屏蔽良好、散热性能优异的电路结构。同时也可以在顶层金属基板以及底层金属基板上刻蚀辐射单元，设计天线结构。
另外，基于此平台可以方便与其它有源以及无源电路进行集成，各层金属结构可独立加工，最后通过铆接或锡焊等方式进行集成即可。
附图说明
图1是本发明实施例金属悬置线结构(Metal-integrated suspended line，MISL)的示意图；
图2是本发明实施例金属悬置线结构中传输线以及同轴馈电结构示意图；
图3是本发明实施例金属悬置线结构中谐振器型滤波器以及波导馈电结构示意图。
图4是本发明实施例金属悬置线结构的七层MSISL结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明为了实现高Q以及良好的散热特性，聚焦全金属集成悬置线结构的实现，来提高基于其设计的器件的Q值以及散热等问题。
图1示出了本发明一个实施例的金属悬置线结构，所述金属悬置线结构包括从上而下依次设置的多层金属基板，每层均为金属结构，从上而下依次为金属基板一1、金属基板二2、金属基板三3、金属基板四4、金属基板五5；对金属基板二2以及金属基板五5进行部分切除形成空气填充的第一空心腔体11、第二空心腔体12，在金属基板三3进行主电路设计，在每层金属基板上都打相应的金属化通孔13并通过连接件贯穿所有金属基板，从而形成封闭的腔体结构；多层金属基板通过沉孔、铆钉或锡焊连接，进而形成自封装结构。
其中，每层金属基板的厚度可根据实际需求自由设定，所述的金属基板采用由铝、铜、或其它合金经过金属刻蚀等工艺加工而成。
如图2所示，图2示出基于金属悬置线结构(MSISL)设计的传输线结构。基于此传输线结构可以设计实现传输线结构14的耦合器、功分器等射频微波电路，可以利用同轴馈电线结构15对电路进行馈电。
如图3所示，图3示出了基于金属悬置线结构(MSISL)设计的谐振器的结构，如使用各种金属片状或者柱状谐振器，并利用其来设计同轴线滤波器17、双工器等结构。也可以利用在金属基板一1或金属基板5上刻蚀辐射结构设计各种类型的天线等。该结构也可利用同轴馈电线或者波导馈电模块16直接进行馈电。
如图4所示，图4示出了基于金属悬置线结构(MSISL)的多层堆叠结构，该多层堆叠结构可以实现电路的垂直集成。图四为七层电路，自上而下布置有金属板一21、金属板二22、金属板三23、金属板四24、金属板五25、金属板六26以及金属板七27，利用垂直堆可集成任意多层电路。
上述的七层电路中，所述金属板上均有金属化通孔，在金属板二、金属板四以及金属板六中形成所述的空气填充的空心腔体，在金属板三23以及金属板五25中为悬置线层，设置主电路，如图2、图3所示的实施例的电路设计。
需要说明的是，本发明中，所述金属板或金属基板数量可以是图1、图2图3所示五层结构，也可以是图4所示的七层结构或是更多层结构，具体不限于所给出的实施例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.金属悬置线结构，其特征在于，由多层金属基板自上而下布置堆叠并通过金属化通孔贯穿连接形成自封装结构，除顶层金属基板与底层金属基板以外的金属基板中至少有两个相隔开的金属基板的内部形成空气填充的空心腔体，两个所述空心腔体中间的金属基板上布置需要的电路结构。
2.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，多层金属基板通过沉孔、铆钉或锡焊连接，进而形成自封装结构。
3.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，两个所述空心腔体为矩形腔体，面积相同。
4.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，每层金属基板上的所述金属化通孔为多个，布置在对应的所述金属基板的表面。
5.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，所述电路结构包括悬置线以及与所述悬置传输线连接同轴馈电结构，所述悬置传输线位于所在的金属基板上的空气腔体中，所述同轴馈电结构布置在所述空气腔体的两端。
6.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，所述电路结构包括同轴线滤波器，所述同轴线滤波器为多个，在空气腔体的一侧间隔排开布置在所在的金属基板上形成的空气腔体中。
7.根据权利要求6所述金属悬置线结构，其特征在于，所述同轴线滤波器的一端与所述空气腔体的长度方向的一个内壁相连接，相对的另一端与所述空气腔体的长度方向的相对的另一个内壁相隔开。
8.根据权利要求6所述金属悬置线结构，其特征在于，顶层金属基板的顶部设置有波导馈电模块。
9.根据权利要求1所述金属悬置线结构，其特征在于，多层金属基板的厚度相同或不同。
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