CN201238424Y - 用于无线信号接收器的四层导体层电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于无线信号接收器的四层导体层电路板，其依序包含：第一导体层，其上设置有至少一个射频信号传输线及至少一个第一基频信号传输线；第一绝缘层；第二导体层，作为第一接地层，其上具有多个穿孔；第二绝缘层，其上具有多个穿孔；第三导体层，具有多个电源导线及至少一个第二基频信号传输线，该第二基频信号传输线通过该第二导体层及该第二绝缘层的所述穿孔与该第一基频信号传输线连接；第三绝缘层；以及第四导体层，作为第二接地层。本实用新型能够大大地降低了因电容效应及导线穿孔数量过多所产生的串音噪声。

Description

用于无线信号接收器的四层导体层电路板

技术领域

本实用新型有关于一种用于无线信号接收器的电路板，尤指一种应用于全球卫星定位系统的无线信号接收器的电路板。

背景技术

全球卫星定位系统(Global Positioning System，简称GPS)的应用已经逐渐地进入我们每个人的生活周遭。例如：利用全球卫星定位系统(GPS)的定位装置加上电子地图(E-Map)便可进行导航，让驾驶者或登山者轻易地到达目的地，或是用来找寻迷途人员的位置等等功能。

请参见图1，其为全球卫星定位系统运作原理示意图。从图中可以清楚看出，该全球卫星定位系统1是由GPS接收器10，接收由运行在地球12上空轨道上多个人造卫星111～11n中的至少三个卫星信号，而该GPS接收器10再根据所接收到的多个卫星信号，利用三角测量的方法计算出二维坐标位置甚或是三维坐标位置，进而使得使用者能够通过该GPS接收器10所计算出的该二维坐标位置或该三维坐标位置得知使用者目前的位置，进而再配合电子地图来进行导航或其它应用。

再请参见图2，其为GPS接收器10的内部电路方块示意图，其中主要包含有天线100、射频模块101、基频模块102以及电路板103，其中天线100用以接收人造卫星所发出的卫星信号，而通过电路板103上的信号线，射频信号将被送入射频模块101进行处理以得到基频讯号，而得到的基频信号经由基频模块102处理后输出到主系统11，主系统11则可以将得到的坐标配合电子地图来进行导航或其它应用。

而由上述可知，GPS接收器10内的电路板103用以承载射频模块101以及基频模块102，因此其上必须同时传送射频信号、基频信号与电源信号，而为避免高频率的射频信号对基频信号产生干扰，目前常见的常用电路板103以如图3所示的六层导体层构造来完成，其中分别以第一导体层31来完成射频信号线路(RF trace)，以第二导体层32来完成射频信号的接地层(RFground)，而以第三导体层33与第四导体层34来完成基频信号线路、基频信号电源线路及基频信号接地线路，至于第五导体层35与第六导体层36则是为避免信号干扰所特别设置的接地导体层，用以遮蔽可能的电磁波泄露。但经发明人研究发现，上下分散设置于第三导体层33与第四导体层34中的基频信号线路、基频信号电源线路及基频信号接地线路，因为上下交迭设置的导体线路容易形成电容效应而产生串音(cross talk)，导致信号产生噪声而影响电路的稳定性，而如何将上述信号线路的配置进行改进，是发展本实用新型的主要目的。

实用新型内容

公知的无线信号接收器大多是使用具有六层导体层的电路板，但是六层导体层电路板内的导体线路因为上下交叠设置而容易形成电容效应进而产生串音，导致信号产生噪声而影响电路的稳定性，本实用新型用以解决此类问题。

本实用新型为一种用于无线信号接收器的四层导体层电路板，依序包含：第一导体层，其上设置有至少一个射频信号传输线及至少一个第一基频信号传输线；第一绝缘层；第二导体层，作为第一接地层，其上具有多个穿孔；第二绝缘层，其上具有多个穿孔；第三导体层，具有多个电源导线及至少一个第二基频信号传输线，该第二基频信号传输线通过该第二导体层及该第二绝缘层的所述穿孔与该第一基频信号传输线连接；第三绝缘层；以及第四导体层，作为第二接地层。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中第三导体层具有第一铜箔、第二铜箔以及第三铜箔，该第一、第二及第三铜箔互不相连接，且分别将该第三导体层区分为第一区域、第二区域及第三区域。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中所述电源导线包含：第一电源导线，设置于该第一区域内；第二电源导线，设置于该第二区域内；以及第三电源导线，设置于该第三区域内。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中该第一导体层上还设置有射频模块及基频模块。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中该第一电源导线用以提供第一电压电平的电源给该射频模块，该第二电源导线用以提供第二电压电平的电源给该基频模块，该第三电源导线用以提供第三电压电平的电源给该基频模块。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中该第一铜箔具有该第一电压电平的电压，该第二铜箔具有该第二电压电平的电压，该第三铜箔具有该第三电压电平的电压。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其中该第一、第二、及第三铜箔分别与该第四导体层形成解耦电容。

根据上述构想的本实用新型所述的电路板，其用于GPS接收器上。

本实用新型能够大大地降低了因电容效应及导线穿孔数量过多所产生的串音噪声。

附图说明

本实用新型通过下列附图及说明得到更深入的了解：

图1为全球卫星定位系统运作原理示意图。

图2为GPS接收器10的内部电路方块示意图。

图3为六层导体层构造所完成的电路板。

图4为本实用新型改善常用缺失所开发出来的GPS接收器电路板的配置示意图。

图5为图4电路板的第一导体层表面上的电路导线布局简化示意图。

图6为图4电路板的第二导体层表面电路简化示意图。

图7为图4电路板的第三导体层表面电路简化示意图。

其中，附图标记说明如下：

1   全球卫星定位系统　　　　 　 　10GPS     接收器

12  地球                          111～11n  人造卫星

100 天线                          101       射频模块

102 基频模块                      103       电路板

11  主系统

31  第一导体层               　　　32       第二导体层

33        第三导体层　　　　　　　　34    第四导体层

35        第五导体层                36    第六导体层

40        电路板                    401   第一导体层

402       第一绝缘层         　　 　403   第二导体层

404       第二绝缘层                405   第三导体层

406       第三绝缘层                407   第四导体层

41        天线                      43    射频模块

42        射频信号传输线            45    基频模块

611       穿孔                      701   第一区域

702       第二区域                  703   第三区域

704       接地区                    711   电源导线

712、713  导线

具体实施方式

请参见图4，其为本实用新型改善常见缺失所开发出来用于GPS接收器的电路板配置示意图，其主要是由四层导体层的电路板40所完成，如此可以把成本降低。电路板40仅包含有第一导体层401、第二导体层403、第三导体层405、以及第四导体层407等四层导体层，上述导体层401、403、405、407分别由第一绝缘层402、第二绝缘层404以及第三绝缘层406隔开。第一导体层401上设置有射频模块43以及基频模块45，其中，射频模块43通过射频信号传输线42接收来自天线41的射频信号，射频信号经由射频模块43处理后输出基频信号至基频模块45中，基频模块45再进一步处理接收到的基频信号以得到坐标资料。

请参见图5，其为本实用新型第一导体层表面上的电路导线布局简化示意图。第一导体层表面上形成有射频模块43及基频模块45的周边电路，其主要包括传送射频信号的射频信号传输线及传送基频信号的基频信号传输线，考量传输射频信号的阻抗匹配问题以及避免射频信号受到干扰，射频信号传输线仅设置于第一导体层表面上，而基频信号则可通过电路板40上的穿孔传输到第三导体层上。

请参见图6，其为本实用新型第二导体层403的示意图。第二导体层403是作为射频信号的接地层(RF Ground)，如图6所示，第二导体层403上形成有多个穿孔611，用以让基频信号传输线及电源导线通过。

再请参见图7，其为本实用新型第三导体层405的电路导线布局示意图。第三导体层405上由三个多边形(polygon)铜箔区分成第一区域701、第二区域702以及第三区域703，其中，第一区域701内设置有电源导线711，该电源导线711用以提供第一电压电平的电源给射频模块43；第二区域702内设置有导线712，该导线712包含用以传输基频信号的基频信号传输线，以及用以提供第二电压电平的电源给基频模块45的电源导线；第三区域703内设置有导线713，该导线713包含用以传输基频信号的基频信号传输线，以及用以提供第三电压电平的电源给基频模块45的电源导线。如上所述，用以提供射频模块43第一电压电平电源的电源导线，以及提供基频模块45第二电压电平电源与第三电压电平电源的电源导线安排在彼此不交错的区域中，如此可避免信号互相干扰。上述各电源导线及传输线与其周边的多边形铜箔之间存在间隙，互不相连接，且各区域的多边形铜箔彼此亦互不相连接。

图7中，第一区域701内的铜箔上具有该第一电压电平的电压，第二区域702内的铜箔上具有该第二电压电平的电压，而第三区域703内的铜箔上则具有该第三电压电平的电压。在实施例中，该第一电压电平为3.3V，该第二电压电平亦为3.3V，而该第三电压电平为1.8V。

第四导体层407为电源的接地层(power ground)。而第三导体层405上第一、第二及第三区域内的铜箔可分别与第四导体层407形成解耦电容(decoupling capacitors)，用以减少高频信号的噪声(noise)。

在优选实施例中，图7的第三导体层405还在第一、第二及第三区域的外围设置接地区704，用以避免辐射所造成的干扰信号被天线接收。

在本实用新型的GPS接收器的电路板中，基频信号传输线及用以供给射频模块43与基频模块45的电源所需的电源导线皆完成于该第三导体层405中，如此一来，原本在常用手段中上下交叠设置的基频信号传输线与电源导线，在本实用新型中改成了设置在同一平面，因此大大地降低了因电容效应及导线穿孔数量过多所产生的串音噪声，进而达成发展本实用新型的主要目的。另外，由于基频信号传输线与电源导线皆集中至第三导体层405中，因此仅需利用第四导体层407便可完成电源接地层，如此便可改用价格较低廉的四层板构造的电路板来完成GPS接收器，进而改善常用手段中使用六层板构造电路板的缺失。

综上所述，本实用新型的装置可有效改善常用缺失，较简洁的结构也可广泛地应用于各种射频/基频电路的设计，用以提供成本较为低廉的解决方案。故根据上述具体实施例的具体揭示，本实用新型可以由本领域技术人员作出各种更改和修饰，但都不脱离所附权利要求书所请求保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于无线信号接收器的四层导体层电路板，其特征在于，依序包含：

第一导体层，其上设置有至少一个射频信号传输线及至少一个第一基频信号传输线；

第一绝缘层；

第二导体层，作为第一接地层，其上具有多个穿孔；

第二绝缘层，其上具有多个穿孔；

第三导体层，具有多个电源导线及至少一个第二基频信号传输线，该第二基频信号传输线通过该第二导体层及该第二绝缘层的所述多个穿孔与该第一基频信号传输线连接；

第三绝缘层；以及

第四导体层，作为第二接地层。

2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，第三导体层具有第一铜箔、第二铜箔以及第三铜箔，该第一铜箔、第二铜箔及第三铜箔互不相连接，且分别将该第三导体层区分为第一区域、第二区域及第三区域。

3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述电源导线包含：第一电源导线，设置于该第一区域内；第二电源导线，设置于该第二区域内；以及第三电源导线，设置于该第三区域内。

4.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，该第一导体层上还设置有射频模块及基频模块。

5.如权利要求4所述的电路板，其特征在于，该第一电源导线为用以提供第一电压电平的电源给该射频模块的电源导线，该第二电源导线为用以提供第二电压电平的电源给该基频模块的电源导线，该第三电源导线为用以提供第三电压电平的电源给该基频模块的电源导线。

6.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，该第一铜箔具有该第一电压电平的电压，该第二铜箔具有该第二电压电平的电压，该第三铜箔具有该第三电压电平的电压。

7.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，该第一铜箔、该第二铜箔、及该第三铜箔分别与该第四导体层形成解耦电容。

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