CN117730457A - 传输线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于第一电子装置与第二电子装置之间的通信的传输线，该传输线包括：用于连接到第一电子装置的柔性平面传输线，柔性平面传输线包括第一导电层、第一介电层、第二介电层、第二导电层、以及设置在第一介电层与第二介电层之间的信号线，其中，信号线设置有裸露部分；适配器，该适配器包括导电体，该导电体在该导电体的第一侧部处设置有第一开口，该第一开口布置成接纳柔性平面传输线；以及设置在导电体的第二侧部处的第一连接器，该第一连接器设置有接触区域和销，该接触区域在第二侧部处、被布置成接纳用于连接到第二电子装置的第二传输线的第一连接部，该销用于接纳第二传输线的第二连接部；其中，接触区域电连接到第二导电层，并且适配器进一步包括支撑件，该支撑件被布置成使柔性传输线平面变形，以将信号线连接到销并将第一导电层连接到接触区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在第一电子装置与第二电子装置之间进行通信的传输线。
背景技术
传输线可以应用于在电子系统与低温电路之间传输和接收信号。已知的传输线应用适配器来将同轴传输线连接至平面传输线。这种传输线从US 5,986,519中已知。
低温电路可以包括例如量子位装置、量子处理器、感测和检测器系统、量子互联网设备、医疗装置、密码装置、经典计算处理器和任何其他电子装置。然而，还有许多其他使用低温电子电路的应用，比如天文学和量子通信应用中使用的多像素超导光子检测器。
低温冷却装备被设置用于将低温电子电路维持在接近零开尔文的所需操作温度处。这种低温冷却装备通常由分开的温度级(stage)的堆叠构成，其中每个更低的级被冷却到更低温度。由于热力学的基本原理，逐渐冷却到更低温度所需的功率以指数方式增大。例如，典型的低温冷却装备在100mK下消耗20kW至30kW来处理12μW至18μW的热负荷。用于低温系统的控制装置典型地放置在低温装备外部，以防止其功率耗散使整个低温装备并且因此也使低温电路升温。因此，需要通信路径来在低温装备的末级处的低温电路间、通过低温装备的顶部到电子系统(例如外部控制电子器件)地交换信号。这种路径典型地由一连串半刚性传输线(通常是同轴电缆)构成，以缩短冷却程序和操作期间的距离。低温电路(比如量子位装置)需要与外部控制装置进行通信，以控制量子位并并向控制装置发回每个量子位的实际状态。这还需要高频HF模拟信号。典型地，该信号的范围可以从低频或DC到上至80GHz的超高频。
最新的低温量子位装置具有数量增大的量子位。每个量子位都需要与低温量子位装置外部的控制装置进行单独通信。这种单独的通信需要数量增大的用于量子位的传输线。例如，低温量子位装置可以包含96个量子位，并且需要至少288条单独的传输线，这些传输线应通过后续的热级引导到外部。传输线可以各自包括几个同轴连接器，例如用于跨过低温装备的相继级。所以，当传输线的数量增大时，传输线中桥接每个级的连接器的总数量也增大，并且需要相对更多的空间来容纳数量增大的连接器，并且可能成为量子位的数量进一步增大的限制条件。可以应用扁平柔性传输线将同轴传输线连接到低温装置的量子位。然后需要适配器将同轴传输线与扁平柔性传输线连接。然而，适配器中的同轴传输线与扁平柔性传输线之间的连接可能对通过传输线的HF信号过渡产生负面影响。
发明内容
因此，本发明的目的是减轻上述问题并提供一种实现小型化、可扩展性并改进信号传输的传输线。
根据本发明的第一方面，该目的和其他目的通过一种用于在第一电子装置与第二电子装置之间进行通信的传输线来实现，该传输线包括
被布置成连接第一电子装置的柔性平面传输线，该柔性平面传输线包括第一导电层、第一介电层、第二介电层、第二导电层、以及设置在第一介电层与第二介电层之间的信号线，其中，信号线设置有裸露部分；
适配器，该适配器包括导电体和第一连接器，该导电体在该导电体的第一侧部处设置有第一开口，该第一开口被布置成接纳柔性平面传输线，该第一连接器设置在导电体的第二侧部处，第一连接器设置有接触区域和销，该接触区域在第二侧部处、被布置成接纳用于连接到第二电子装置的第二传输线的第一连接部并且电连接到第二导电层，该销被布置成接纳第二传输线的第二连接部；
其中，接触区域连接到第二导电层；
并且其中，适配器进一步包括
支撑件，该支撑件被布置成使柔性传输线平面变形，以将传输线的裸露部分连接到销并将第一导电层连接到接触区域。
在本申请中，平面变形被定义为使柔性传输线变形，使得在适配器中平行于柔性传输线的宽度且垂直于信号线的方向沿着柔性传输线是不变的。
在该布置中，支撑件将信号线的裸露部分压至销，以确保销与一侧处的同轴传输线以及另一侧处的柔性平面传输线的信号线之间的电接触。
通过平面弯曲，第一导电层和第二导电层分别保持与信号线相邻直至接触区域。这种布置为从第一导电层和第二导电层两者到接触区域的电流提供了没有绕行的减少的连接路径，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的流畅过渡。
此外，还确保通过该传输线改善HF信号传输至GHz范围。
此外，在该布置中，销可以可移除地连接至传输线的中心芯。
另一个优点在于这种布置实现非超导层与超导层之间的连接。
在根据本披露的优选实施例中，传输线包括第二传输线，第二传输线设置有第二连接器，第二连接器包括传输线的第一连接部和传输线的第二连接部，并且第一连接器可拆卸地连接至第二连接器。在这种布置中，柔性平面传输线、适配器和第二传输线被集成在一个装置中。
在根据本披露的另一实施例中，第二传输线是包括屏蔽件、电介质和中心芯的同轴传输线，其中，第一连接部是到屏蔽件的并且第二连接部是到中心芯的，并且其中，第二连接器是同轴连接器，该同轴连接器设置有由形成第一连接部的金属制成的壳体和形成第二连接部的另一销或套筒。第二连接器可以是同轴连接器，例如公SMA连接器或母SMA连接器。
在根据本披露的另一实施例中，支撑件包括第一调节件，该第一调节件设置在导电体的与第二侧部相反的第三侧部处、被布置成沿与销的纵向轴线对准的方向施加第一力。通过第一调节件，可以例如通过螺钉手动调节力，并且当达到正确的调节时，可以固定第一调节件。通过该力，刚性连接在信号线与销之间
在另一实施例中，第一调节件包括第一螺钉或弹簧加载的装置。在这种布置中，第一螺钉安装在第三侧部中的孔中，并且当第一螺钉被拧紧时可以在信号线与销之间施加力。弹簧加载的装置可以是所谓的“pogo”。
在根据本披露的另一实施例中，第一调节件包括机电致动器，该机电致动器被布置成当接收到控制信号时施加第一力。机电致动器可以由控制信号激活。在实施例中，机电致动器是压电装置。而且，可以应用其他机电致动器，例如电磁装置。安装传输线后，可以将控制信号施加到机电致动器并可以进行HF连接。
在根据本披露的另一实施例中，支撑件包括第二调节件，该第二调节件设置在导电体的与第二侧部相反的第三侧部处、被布置成在传输线的端部处提供第二力。第二调节件可以是第二螺钉或弹簧加载装置。在这种布置中，当拧紧第二螺钉时，第二螺钉在第二导电层上施加第二力，以确保与适配器的第二侧部处的接触区域的电接触。在这种布置中，支撑件使柔性传输线平面变形，并且信号线连接至销，并且第一导电层和第二导电层连接至接触区域。在这种布置中，第一导电层、信号和第二导电层与第二连接器之间的HF路径被进一步减少。
在根据本披露的另一实施例中，传输线在第一导电层的远离第一介电层定向的侧部处设置有第三介电层。该第三介电层保护第一导电层。
在根据本披露的不同实施例中，支撑件进一步包括位于第一导电层的端部与接触区域之间的导电部分。在这种布置中，第一导电层、信号线和第二导电层与第二连接器之间的HF路径通过导电部分进一步减小。
在根据本披露的另一实施例中，导电部分包括面向第一导电层的第三导电层，并且第三导电层在背离第一导电层的侧部处设置有第四介电层。在这种布置中，可以使用柔性传输线的简单端部。
在根据本披露的不同实施例中，适配器包括位于柔性传输线与第一连接器之间的珠子，其中，珠子设置有护套、第二电介质和销，其中，护套电连接到接触区域和第一导电层。这种布置可以用于适配器的气密密封。珠子可以是例如玻璃珠。
在根据本披露的不同实施例中，适配器包括印刷电路板，其中，印刷电路板设置有第一过孔和第二过孔，其中，接触区域通过第一过孔电连接到第一导电层，并且其中，第二过孔包括销。
本发明进一步涉及一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的传输线的电子装置。
根据本发明的第二方面，该目的和其他目的通过一种调节根据权利要求1至13中任一项所述的传输线的方法来实现，该方法包括按顺序的以下步骤：
a)在传输线的一个端部处提供具有在DC至80GHz的范围内的频谱的HF信号；
b)测量传输线的一个端部或另一端部处的输出HF信号；
c)基于输出HF信号的特性，通过支撑件调节力；以及
d)将第一支撑件固定在固定位置。
在实施例中，可以通过强力胶或环氧树脂或焊接来固定第一调节件。HF输出信号的特性可以是例如传输线在例如0GHz至15GHz的频率范围内的传输或衰减。
下面将参照附图更详细地解释本发明的这些和其他特征和效果，在这些附图中示出了本发明的优选和说明性实施例。本领域技术人员将认识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的其他替代方案和等效实施例可以被设想并付诸实践。
附图说明
图1示出了根据依据本披露的实施例的设置有支撑件的传输线的交接(intersection)；
图2A示出了根据依据本披露的实施例的设置有支撑件的传输线的交接；
图2B示出了根据依据本披露的实施例的设置有支撑件的传输线的交接；
图3示出了根据依据本披露的实施例的平面传输线的交接；
图4示出了根据本披露的实施例的传输线的实施例的交接；
图5示出了根据本披露的实施例的传输线的交接；
图6示出了根据本披露的实施例的传输线的交接；
图7示出了根据本披露的实施例的传输线的交接；
图8示出了根据本披露的实施例的传输线的交接。
图9示出了包括根据本披露的实施例的传输线的测试布置；以及
图10示出了电子装置、低温电路和根据本披露的实施例的传输线。
具体实施方式
在图中，相似的数字指的是相似的部分。参照图1至图10解释本发明。传输线可以用于第一电子装置与第二电子装置之间的通信。第一电子装置可以是例如处于室温的电子电路，第二电子装置可以是例如处于约10mK的温度的低温电子电路。低温电路可以是例如量子位装置。平面传输线还可以应用于低温冷却装置内部处于不同温度的两个相继级之间。
图1示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线1的截面。传输线1包括柔性平面传输线2、适配器3和另外的传输线4。
柔性平面传输线2包括第一导电层21、第一介电层22、第二介电层24和第二导电层25的堆叠。信号线23设置在第一介电层22上远离第一导电层21定向的侧部处、位于第一介电层与第二介电层之间。信号线23设置有柔性平面传输线2的、插入适配器3中的裸露部分26。柔性平面传输线2可以具有矩形几何形状，其长度为例如100mm或200mm，宽度为例如4mm，厚度为例如0.3mm。第一介电层和第二介电层可以是例如聚酰亚胺或聚四氟乙烯PTFE、四氟乙烯ETFE。在实施例中，可以应用石英、硅和印刷电路板材料。柔性平面传输线2可以通过与第一导电层21一起提供形成第一介电层22的聚酰亚胺片材来制造。例如，第一导电层21可以通过本领域技术人员公知的溅射、电镀或其他薄膜或厚膜工艺来提供。聚酰亚胺片材的厚度在例如0.012mm至0.4mm的范围内。在实施例中，导电层包含银Ag。另外，也可以使用金Au和铜Cu。在实施例中，导电层21、25包括超导体，例如铝Al、铌Nb、铌钛NbTi、铌钛氮化物NbTiN和铟In中的一者。
在实施例中，导电层21、25包括电阻膜，例如镍铬合金、NiCr、碳C、铂Pt和氧化铟锡ITO中的一者。第一导电层21和第二导电层25的厚度为例如2μm。第二介电层24也可以由聚酰亚胺片材形成。第一介电层可以设置有第一信号线23。在实施例中，第一介电层22的背离第一导电层21的侧部可以设置有第一信号线23。信号线23可以位于第一介电层的中心处。信号线23包括用于信号传输的导电材料。在实施例中，信号线23可以由与第一导电层21中使用的相同的导电材料制成。信号线23可以具有例如0.15mm的宽度和例如0.002mm的厚度。聚酰亚胺片材的厚度可以为例如0.1mm。然后，设置第二介电层24和第二导电层25。柔性平面传输线2可以设置有附加的聚酰亚胺层以获得希望的厚度。层的堆叠可以通过胶合、层压、焊接、冷焊、超声波焊接、密封、刮涂、旋涂或介电树脂形成。柔性平面传输线的总厚度可以是例如0.3mm。
在实施例中，柔性平面传输线的第一导电层21和第二导电层25的厚度可以具有从0.1μm与5μm之间的范围中选择的值。例如，该值可以是2μm。在实施例中，导电层的在柔性平面传输线的冷侧处的端部可以包括超导体(例如铝Al、铌Nb、铌钛NbTi、铌钛氮化物NbTiN和铟In中的一者)，并且在该端部处，厚度可以减小至10nm，并且在柔性平面传输线的另一端部处，导电层可以包括厚度最多达35μm(典型地在10nm至100nm的范围内)的银。
在实施例中，适配器3由导电体形成。导电体可以是矩形块或盒。块可以由金属制成，例如铜板或内侧和外侧上设置有镀金的铜板。导电块的壁的厚度可以是例如3mm。导电块在块的第一侧部中设置有第一开口33，在导电块的与第一侧部相邻的第二侧部中设置有第一连接器5，其中第一开口接纳柔性扁平传输线2。
第一连接器5设置有接触区域、位于第二侧部中的第一电介质56、以及位于第一电介质中心的销53。接触区域包括导电块的第二侧部的一部分，并且连接至柔性平面传输线2的第一导电层21、第二导电层25以及第二传输线4的第一连接部。
在实施例中，第二传输线4是同轴传输线，其中同轴传输线包括屏蔽件41、第一电介质42和中心芯43。此外，传输线4设置有第二连接器6。第二连接器6与第一连接器5相配合，其中第二连接器包括第二传输线4的第一连接部和第二连接部。在这种布置中，第一连接器5可拆卸地连接至第二连接器6。
此外，第二连接器6是设置有壳体61、第二电介质63和另一销62的同轴连接器，其中壳体61连接至屏蔽件41，而另一销或套筒连接至中心芯43。壳体可以由消磁不锈钢制成，第二电介质可以是合成材料(例如PTFE)，并且中心芯可以是铜。在该实施例中，第一连接部是壳体61的一部分。销53可拆卸地连接到第二传输线4的第二连接部，其中第二连接部包括另一销62。
在实施例中，第二介电层24和第二导电层25可以被排除在柔性平面传输之外。在该实施例中，适配器的第一开口33设置有介电层(例如聚酰亚胺、PTFE或ETFE)，以使第一开口与信号线23绝缘。此外，在该实施例中，第一接触区域仅连接至第一导电层21。
在实施例中，信号线23可以设置在介电层的设置第一金属层的相同侧部的一部分处，并与第一导电层分开某个间距。
此外，适配器设置有支撑件。在该实施例中，支撑件包括第一调节件。第一调节件包括第一螺钉32，其中通过拧紧第一螺钉32来设置力。在实施例中，第一调节件包括机电致动器，其中力由机电致动器(例如压电装置91或电磁装置)主动施加。参照图8的描述来描述其中机电致动器是压电装置的实施例。
此外，在适配器3中，第一螺钉孔设置在导电块的与第二侧部相反的第三侧部内部并与销53的纵向轴线一致，以接纳第一螺钉32。第一螺钉32可以具有2mm直径的直径和10mm的长度。当拧紧第一螺钉时，沿与销53的纵向轴线对准的方向经由第一金属层21和第一介电层22在柔性平面传输线3的信号线23的端部处的裸露部分26上施加力。该力使柔性平面传输线3平面变形，并将信号线23连接至销53，并将第一导电层21连接至接触区域。该力确保了信号线23与销53之间的良好接触质量，以传输0GHz与80GHz之间的范围内的HF信号。测试后，可以例如使用强力胶或环氧树脂来固定第一螺钉32。
此外，当旋转第一螺钉以进行拧紧时，第一介电层22防止由于第一螺钉32的旋转的端部而损坏信号线23。
此外，第一连接器5的销53将第二连接器6的另一销62电连接到柔性平面传输线2的信号线23的端部处的裸露部分26。销53的长度可以在1.5mm与5mm之间的范围内。销的直径可以为约1mm。销的端部可以是锥形的。销可以由铜或黄铜制成。该实施例分别提供了柔性平面传输线和同轴传输线的中心芯43与信号线23之间的截面的几何尺寸的平滑过渡，从而得到HF信号的改进的过渡。此外，这种布置提供了第一连接器5的销53与第二连接器6的另一销62之间的可拆卸连接。
在该实施例中，壳体61设置有凸缘，并且第一连接器设置有两个夹子51、52和螺钉孔。螺钉54、55将夹子51、52紧固，使得夹子固持第二连接器6的壳体61的凸缘。此外，第一导电层21和第二导电层22经由第一连接器5的接触区域和壳体61电连接到同轴传输线2的屏蔽件41。在该实施例中，接触区域由夹子51、52的一部分和导电块的一部分形成。
此外，在实施例中，第一调节件可以是弹簧加载的装置，例如所谓的Pogo。Pogo的优点在于，由于触点的弹性，在较低温度或甚至低温温度下保持可靠在实施例中，第一连接器5是公SMA连接器，第二连接器6是母SMA连接器。
此外，在实施例中，柔性平面传输线2可以设置有多个(例如6个)信号线23，并且适配器3可以设置有六个连接器5，以分别接纳六个同轴传输线的第二连接器，并且适配器设置有六个销53以通过另外的销62将每条同轴传输线4的中心芯43分别电连接到各信号线23的裸露部分。此外，适配器于是包括六个第一螺钉32，以分别沿与相应销53的纵向轴线对准的方向在柔性传输线23的裸露部分上施加力。
图2A示意性地示出了根据本披露的实施例的具有支撑件的传输线20的截面。传输线20与图1所示的传输线几乎相似。在该实施例中，柔性平面传输线2在第一导电层21的与第一介电层22相反的侧部处设置有第三介电层27。第三介电层27可以以与第一介电层22和第二介电层24相同的方式设置在柔性平面传输线2上。第一导电层21和第三介电层27在柔性平面传输的长度方向上延伸越过信号线23的端部。此外，柔性传输线在第一导电层21的面向导电块的第二侧部的端部处具有裸露部分
此外，支撑件包括第一调节件(例如第一螺钉32)和第二调节件(例如第二螺钉32')。此外，在第三侧部中除第一螺钉孔外还设置有第二螺钉孔，使得当拧紧第二螺钉32'时，力平行于销53的纵向轴线的方向通过第三介电层27被提供在第一导电层21的端部处，并且第一导电层21的端部电连接到导电块3'的第二侧部处的接触区域。在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线32连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层25的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的流畅过渡。
而且，在该实施例中，适配器3'设置有第一连接器5，以可拆卸地连接同轴传输线4的端部处的第二连接器6。当第一连接器5连接到第二连接器6时，两个夹子51、52和导电块3'经由第一连接器的接触区域分别电连接到第二连接器6的壳体61、第一金属层21和第二金属层25。接触区域由夹子51、52的一部分和导电块3'的第二侧部形成。第一连接器的销53电连接到第二连接器的另一销62和同轴传输线4的中心芯43。在这种布置中，与通过图1的实施例中的适配器的HF路径相比，适配器3'中的HF信号路径被缩短。
此外，在该实施例中，当旋转第二螺钉32'以进行拧紧时，第二螺钉32'不会损坏第一导电层21，因为第二螺钉接触保护第一导电层21的第三介电层27。
在实施例中，第二调节件可以是弹簧加载的装置。在实施例中，第一连接器和第二连接器可以是同轴连接器，例如SMA连接器。
在实施例中，可以分配第三介电层27并且可以将第二螺钉直接布置至第一导电层21。
图2B示意性地示出了根据本披露的实施例的具有支撑件的传输线20的截面。传输线20与图1所示的传输线几乎相似。在该实施例中，支撑件包括第一调节件(即第一螺钉32)、第二调节件(即第二螺钉32')以及导电部分或板。导电部分包括面向第一导电层21的第三导电层28和位于第三导电层28的背离第一导电层21的侧部处的第四介电层29。第三导电层28将第一导电层21连接至接触区域。第一螺钉31沿销53的纵向轴线的方向提供力，并将信号线23连接至销51，并将第一导电层21连接至第三导电层28。第二螺钉32'在第四介电层29上平行于销53的纵向轴线的方向提供力，并将第三导电层28连接到接触区域。在这种布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别经由第三导电层28和第一导电层21将信号线32连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域，第二导电层21和第三导电层28分别与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的流畅过渡。
图3示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线30的截面。在该实施例中，传输线30与图2A所示的实施例的传输线20几乎相似。而且，在该实施例中，第一螺钉32沿与销53的纵向轴线对准的方向在柔性平面传输线2的端部上提供力。该力确保信号线23与销53之间的HF连接。不同之处在于，在该实施例中，第二电介质63在适配器3'内部延伸，使得第二电介质63的端部位于第二连接器6的外侧与另一销62的端部之间。
在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线32连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层21的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的HF和流畅过渡。
图4示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线40的截面。在该实施例中，传输线40与图2A所示的实施例的传输线20几乎相似。在该实施例中，第二连接器6的壳体61在外周边上设置有螺纹，第一连接器5在内周边上设置有带螺纹的螺钉孔以接纳第二连接器6的螺纹。这种布置在第一连接器5与壳体61之间提供螺纹联接。在该实施例中，接触区域包括螺纹联接部。
而且，在该实施例中，适配器3'中的第一调节件包括第一螺钉32。第一螺钉32沿与销53的纵向轴线对准的方向在柔性平面传输线2的端部上施加力。该力确保信号线23与销53之间的HF连接。此外，第二调节件包括第二螺钉32'。第二螺钉平行于销53的纵向轴线的方向在第三介电层27的端部处提供力，以将第一导电层21电连接到块3'的接触区域和壳体61。
在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线23连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层21的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的HF和流畅过渡。
图5示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线50的截面。在该实施例中，传输线50与图2A所示的实施例的传输线20几乎相似。不同之处在于，在图5所示的实施例中，第二连接器6的壳体61设置有具有两个孔的凸缘，并且适配器3设置有在内周边上具有螺纹的螺钉孔和螺钉54、55，以通过螺纹联接将凸缘连接至适配器3'。在该实施例中，接触区域由适配器3'的导电块与凸缘之间的区域形成。而且，在该实施例中，第一调节件包括第一螺钉32，以通过第三介电层27、第一金属层21和第一介电层22沿与销3的纵向轴线对准的方向在柔性平面传输线2的端部上施加力。该力确保了信号线23与销53之间的良好连接以及HF信号的稳定过渡。此外，第二调节件包括第二螺钉32'，当拧紧第二螺钉时，第二螺钉通过第三介电层和第一金属层平行于销53的纵向轴线的方向在柔性平面传输线的端部处提供力，以将第一导电层21电连接至导电块3'的接触区域和壳体61。在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线23连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层21的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的HF和流畅过渡。
图6示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线60的截面。在该实施例中，传输线60与图2A所示的实施例的传输线20几乎相似。不同之处在于，在该实施例中，第二连接器6的壳体61设置有具有两个孔的凸缘，并且适配器3设置有在内周边上具有螺纹的螺钉孔和螺钉54、55，以通过螺纹联接将凸缘连接至适配器3'。此外，在该实施例中，适配器3包括设置有三个通孔的印刷电路板PCB 71，这三个通孔具有第一过孔72、第二过孔73和第三过孔74。第一过孔72和第三过孔74经由接触区域分别连接到第二连接器6的壳体61以及柔性平面传输线2的第一导电层21和第二导电层25。接触区域包括导电块3的一部分和凸缘。第二过孔73包括与第二连接器6的另一销62和信号线23连接的销53。而且，在该实施例中，第一调节件包括第一螺钉32，以通过第三介电层27、第一金属层21和第一介电层22沿与销53的纵向轴线对准的方向在柔性平面传输线2的端部处施加力。
此外，支撑件包括第二调节件。第二调节件包括第二螺钉32'。当拧紧时，第二螺钉在第三介电层27的端部处提供力，以将第一导电层21通过导电块3'电连接至壳体61。该力确保信号线23与销53之间的良好连接。在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线23连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层21的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的HF和流畅过渡。
图7示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线70的截面。在该实施例中，传输线30与图6所示的实施例的传输线60几乎相似。在该实施例中，第二连接器6包括壳体61、第二电介质63和导电套筒65。在该实施例中，第二连接器6可以是母型SMA连接器。
此外，在该实施例中，适配器3'包括珠子81(例如玻璃珠)，其中玻璃珠包括护套82、第三电介质83和销53。护套82可以由铜制成。第三电介质可以是玻璃。销53的长度足以与导电套筒65接合。在该实施例中，销53电连接至导电套筒65和信号线23。第一导电层21和第二导电层21、25通过接触区域电连接到壳体61，其中接触区域包括壳体61的一部分以及适配器的在适配器与壳体61之间的区域。而且，在该实施例中，支撑件包括第一调节件。第一调节件包括第一螺钉32。第一螺钉通过第三介电层27、第一金属层21和第一介电层22沿与销53的纵向轴线对准的方向在柔性平面传输线2的端部上施加力。当拧紧第一螺钉32时，该力确保了信号线23与销53之间的HF连接。此外，支撑件包括第二调节件。第二调节件包括第二螺钉32'。当拧紧时，第二螺钉32'沿平行于销53的纵向轴线的方向在第三介电层27的端部处提供力，并且将第一导电层21电连接至导电块3'的接触区域。在该布置中，支撑件使柔性传输线2平面变形，以分别将信号线23连接到销53并将第一导电层21连接到接触区域。在这种布置中，第一导电层21和第二导电层21的端部分别在第二侧部处的接触区域处与信号线23相邻，并且提供了EM场从柔性传输线到第一连接器的HF和流畅过渡。
图8示意性地示出了根据本披露的实施例的传输线80的截面。在该实施例中，传输线80与图1所示的实施例的传输线1几乎相似。不同之处在于，支撑件的第一调节件包括众所周知的压电致动器91和控制线92，该控制线用于接收控制信号以将压电致动器从第一状态A(其中没有施加力)偏转至状态B(其中施加第一力，并且该力与销53的纵向轴线对准)。压电致动器可以是其中一端或两端固定的条带弯曲致动器。如果压电致动器的一端固定，则另一端弯曲，如果压电致动器的两端固定，则中心偏转以产生移位。控制线92可以与控制器93连接。控制器93被布置成激活压电致动器以沿与销53的纵向轴线对准的方向经由第一金属层21和第一介电层22在柔性平面传输线3的信号线23的端部处的裸露部分26上提供第一力。该力确保了信号线23与销53之间的良好接触质量，以传输0GHz与80GHz之间的范围内的HF信号。
图9示出了测试布置90，其包括矢量网络分析仪VNA 101和可以用于测试HF传输的传输线。传输线包括根据本披露的实施例的柔性平面传输线2、适配器3和第二传输线4。
VNA 101可以是如可以从美国Keysight获得的P937xA。VNA连接到个人计算机。此外，VNA 101的输入和输出分别连接到同轴传输线4的输入和柔性平面传输线2的输出。替代性地，VNA的输入和输出可以仅连接到传输线的一侧。
在操作中，VNA产生HF信号。HF信号包含0GHz与80GHz之间的范围内的频率。然后可以通过按顺序的以下步骤执行传输线的调节，
向轴向传输线4的端部提供HF信号；
测量传输线的一个端部或另一端部处的输出HF信号；
例如通过以下方式通过第一调节件来调节力：拧紧螺钉31，直到接收器103测量到输出信号；确定输出HF信号的特性，例如传输线的传输或衰减；以及，在最后步骤中，当特性具有预定值时，使用胶水104(例如强力胶或环氧树脂)将螺钉31固定在适配器3的固定位置。衰减的预定值可以是例如-15db。
图10示出了包括第一电子装置111、第二电子装置113和根据本披露的实施例的传输线的电子系统100。在该布置中，第一电子装置111是电子控制电路。第二电子装置113是设置在低温冷却装置112或冰箱中的低温电路。传输线在电子控制电路与低温电路之间提供通信。传输线可以是根据图1至图8的实施例之一的。柔性平面传输线2通过专用端口115进入冰箱。柔性平面传输线2可以通过适配器3连接到同轴传输线4。
尽管已经参照附图描述了本发明的说明性实施例，但是应当理解，本发明不限于这些实施例。在不偏离如权利要求书限定的本发明的范围或精神的情况下，本领域技术人员可以进行各种改变或修改。因此，贯穿本说明书提及“一个实施例”、“实施例”意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点被包含在本发明的至少一个实施例中。因此，在遍及本说明书的不同地方出现的短语‘在一个实施例中’或‘在一实施例中’不一定都是指同一个实施例。此外，注意，这些具体的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。
Claims (15)
1.一种用于第一电子装置与第二电子装置之间的通信的传输线，包括用于连接到该第一电子装置的柔性平面传输线，该柔性平面传输线包括第一导电层、第一介电层、第二介电层、第二导电层、以及设置在该第一介电层与该第二介电层之间的信号线，其中，该信号线设置有裸露部分；
适配器，该适配器包括导电体，该导电体在该导电体的第一侧部处设置有第一开口，该第一开口布置成接纳该柔性平面传输线；以及
设置在该导电体的第二侧部处的第一连接器，该第一连接器设置有接触区域和销，该接触区域在该第二侧部处、被布置成接纳用于连接到该第二电子装置的第二传输线的第一连接部，该销用于接纳该第二传输线的第二连接部；
其中，该接触区域电连接至该第二导电层，其中，该适配器进一步包括支撑件，该支撑件被布置成使柔性传输线平面变形，以将该信号线连接到该销并将该第一导电层连接到该接触区域。
2.如权利要求1所述的传输线，
其中，该传输线包括该第二传输线，该第二传输线设置有第二连接器，该第二连接器包括该传输线的该第一连接部和该第二连接部，并且
该第一连接器可拆卸地连接到该第二连接器。
3.如权利要求2所述的传输线，其中，该第二传输线是同轴传输线，该同轴传输线包括屏蔽件、第一电介质和中心芯，其中，该第一连接部是到该屏蔽件的并且该第二连接部到是该中心芯的；并且其中，该第二连接器是同轴连接器，该同轴连接器设置有形成该第一连接部的壳体、第二电介质、以及形成该第二连接部的另一销或套筒。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传输线，其中，该支撑件包括第一调节件，该第一调节件设置在该导电体的与该第二侧部相反的第三侧部处、被布置成沿与该销的纵向轴线对准的方向施加第一力。
5.如权利要求4所述的传输线，其中，该第一调节件包括第一螺钉或弹簧加载的装置。
6.如权利要求4所述的传输线，其中，该第一调节件包括机电致动器，该机电致动器被布置成当接收到控制信号时施加该第一力。
7.如权利要求1至6中任一项所述的传输线，其中，该支撑件包括第二调节件，该第二调节件设置在该导电体的与该第二侧部相反的第三侧部处、被布置成在该传输线的端部处提供第二力。
8.如权利要求7所述的传输线，其中，该第二调节件包括第二螺钉或弹簧加载的装置。
9.如权利要求1至8中任一项所述的传输线，其中，该柔性平面传输线在该第一导电层的与该第一介电层相反的侧部处设置有第三介电层。
10.如权利要求1至8中任一项所述的传输线，其中，该支撑件进一步包括位于该第一导电层的端部与该接触区域之间的导电部分。
11.如权利要求10所述的传输线，其中，该导电部分包括面向该第一导电层的第三导电层，并且该第三导电层在背离该第一导电层的侧部处设置有第四介电层。
12.如权利要求1至11中任一项所述的传输线，
其中，该适配器包括位于该柔性传输线与该第一连接器之间的珠缘，其中，该珠缘设置有护套、第三电介质和该销，其中，该护套电连接到该接触区域和该第一导电层。
13.如权利要求1至11中任一项所述的传输线，其中，该适配器包括印刷电路板，其中，该印刷电路板设置有第一过孔和第二过孔，其中，该第一过孔被布置成将该接触区域分别电连接到该第一导电层，并且该第二过孔包括该销。
14.一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的传输线的电子装置。
15.一种用于调节根据权利要求1-13中任一项所述的传输线的方法，包括按此顺序的以下步骤：
a)在该传输线的一个端部处提供具有在1GHz至80GHz的范围内的频谱的HF信号；
b)测量该传输线的该一个端部和另一端部处的输出HF信号；
c)基于该输出HF信号的特性，通过该支撑件调节力；
d)将该支撑件固定在固定位置。
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