CN210328147U - 毫米波有源天线单元及pcb板间互连结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构，PCB板间互连结构包括主板及AIP天线模块。主板为第一多层PCB板，并设有信号传输线以及与信号传输线电性连接的第一焊盘。AIP天线模块为第二多层PCB板，并设有第二焊盘、阻抗匹配变换枝节、阻抗线及信号处理电路。主板与AIP天线模块采用多层PCB板之间直接焊接互连的方式，一方面省去了昂贵的毫米波互连组件，如此成本很低；另一方面，板间直接焊接的方式，提高了产品的可靠性，可实现多层PCB板间互连设计，且多层PCB板间集成度大大提高，有利于毫米波设备小型化设计；此外，第二焊盘与信号处理电路之间设置有阻抗匹配变换枝节与阻抗线，能适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

Description

毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构

技术领域

本实用新型涉及毫米波通信技术领域，特别是涉及一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构。

背景技术

随着5G通信技术的发展，毫米波在大带宽、高速率通信方面有显著优势。5G系统需要Sub-6GHz和毫米波频段统筹规划、优势互补。5G毫米波可以在小基站、CPE(customerpremise equipment,客户前置设备)、Repeater(直放站)等场景中广泛应用。对于毫米波AAU(Active Antenna Unit，有源天线单元)产品包括AIP(Antenna in package，封装天线)天线模块及与AIP天线模块相连的主板。AIP天线模块的天线辐射单元位于多层PCB板的表层(多层指的是不少于两层)，AIP天线模块和主板的互连毫米波信号线位于多层PCB板的底部，完成AIP天线模块和主板间的互连。然而，传统的AIP天线模块，通常采用BGA植球的方式来完成板间互连设计，如此成本较高，或者采用PCB板焊接工艺得到的毫米波AAU产品，成本虽然低，但适合频率比较低、层叠数比较少的场合。

实用新型内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构，它能够实现低成本的同时，能适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

其技术方案如下：一种PCB板间互连结构，包括：主板，所述主板为第一多层PCB板，所述第一多层PCB板设有信号传输线以及与所述信号传输线电性连接的第一焊盘；及AIP天线模块，所述AIP天线模块为第二多层PCB板，所述第二多层PCB板设有第二焊盘、阻抗匹配变换枝节、阻抗线及信号处理电路，所述第二焊盘与所述第一焊盘叠置焊接连接，所述第二焊盘通过所述阻抗匹配变换枝节与所述阻抗线电性连接，所述阻抗线与所述信号处理电路电性连接。其中，信号处理电路具体可以是功分器处理电路或其它毫米波处理电路。此外，信号传输线具体为GCPW(ground-coplanar waveguide地面共面波导)传输线、微带线、或者其它类型传输线。

上述的PCB板间互连结构，主板与AIP天线模块采用多层PCB板之间直接焊接互连的方式，一方面省去了昂贵的毫米波互连组件(例如，轴线、波导等)，如此成本很低；另一方面，板间直接焊接的方式，提高了产品的可靠性，可实现多层PCB板间互连设计，且多层PCB板间集成度大大提高，有利于毫米波设备小型化设计；此外，第二焊盘与信号处理电路之间设置有阻抗匹配变换枝节与阻抗线，阻抗匹配变换枝节与阻抗线的具体设计大小可以根据具体工作频率相应仿真设计，能使得适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

在其中一个实施例中，所述信号传输线与所述第一焊盘分别位于所述第一多层PCB板的底层线路层与顶层线路层，所述第一多层PCB板设有从所述第一焊盘贯通至所述信号传输线的第一信号孔，所述信号传输线通过所述第一信号孔的侧壁的导电层与所述第一焊盘电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板的底层线路层包括第一接地导电层，所述第一接地导电层设有第一缺口区，所述信号传输线位于所述第一缺口区内，所述信号传输线的外边缘与所述第一缺口区的内边缘间隔设置；

所述第一多层PCB板的顶层线路层包括第二接地导电层，所述第二接地导电层设有第二缺口区，所述第一焊盘位于所述第二缺口区内，所述第一焊盘的外边缘与所述第二缺口区的内边缘间隔设置；

所述第二多层PCB板的底层线路层包括第三接地导电层，所述第三接地导电层设有第三缺口区，所述第二焊盘、所述阻抗匹配变换枝节及所述阻抗线均位于所述第三缺口区，且所述第二焊盘、所述阻抗匹配变换枝节及所述阻抗线的外边缘均与所述第三缺口区的内边缘间隔设置。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还包括设置于所述第一多层PCB板的底层线路层与顶层线路层之间的一个以上内层线路层，所述第一多层PCB板的内层线路层设有绕所述第一信号孔的第一反焊盘缺口区。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还包括设置于所述第一多层PCB板的底层线路层与内层线路层之间的第一介质层，以及设置于所述第一多层PCB板的顶层线路层与内层线路层之间的第二介质层，所述第一介质层为高频介质层，所述第二介质层为RF4介质层。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板的一部分区域与所述第二多层PCB板的一部分区域叠置配合，所述第一多层PCB板上与所述第二多层PCB板相重叠的叠置区域包括第一叠置区及与所述第一叠置区相连的第二叠置区，所述第一叠置区相对于所述第二叠置区更加靠近于所述第一多层PCB板的板缘；所述第一焊盘位于所述第二叠置区，所述第二焊盘位于所述第二多层PCB板的端部并与所述第二叠置区相应设置；所述第一叠置区与所述阻抗匹配变换枝节相对应的部位设有镂空缺口。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还包括与所述第二叠置区相连的第三叠置区，所述第一焊盘的一部分位于所述第二叠置区，所述第一焊盘的另一部分位于所述第三叠置区。

在其中一个实施例中，所述第二多层PCB板的端部设有与所述第二焊盘位置相应的辅助焊接孔，所述辅助焊接孔由所述第二多层PCB板的顶层贯穿至所述第二焊盘，所述辅助焊接孔的侧壁设有辅助焊接导电层。

在其中一个实施例中，所述第二多层PCB板设有内层线路层，所述第二多层PCB板的内层线路层设有绕所述辅助焊接孔的第二反焊盘缺口区，所述第二反焊盘缺口区设有与所述辅助焊接导电层电性连接的辅助焊盘。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还设有第一地焊盘，所述第一地焊盘铺设于所述第二接地导电层上；所述第二多层PCB板还设有第二地焊盘，所述第二地焊盘铺设于所述第三接地导电层上；所述第一地焊盘与所述第二地焊盘对应叠置焊接连接。

在其中一个实施例中，所述第一地焊盘为两个以上，所述第一地焊盘间隔设置，且所述第一地焊盘分别位于所述第一焊盘的两侧；所述第二地焊盘为两个以上，所述第二地焊盘间隔设置，且所述第二地焊盘分别位于所述第二焊盘的两侧。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还设有第一地孔，所述第一地孔从所述第一地焊盘贯穿至所述第一多层PCB板的顶层线路层，所述第一地孔的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板的各层的接地导电层电性连接；

所述第二多层PCB板还设有第二地孔，所述第二地孔从所述第二地焊盘贯穿至所述第二多层PCB板的顶层线路层，所述第二地孔的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板的各层的接地导电层电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板还设有一个以上第三地孔，所述第三地孔从所述第一接地导电层贯穿至所述第一多层PCB板的底层线路层，所述第三地孔的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板的各层的接地导电层电性连接，所述第三地孔沿着所述信号传输线的设置方向间隔设置；

所述第二多层PCB板还设有一个以上第四地孔，所述第四地孔从所述第三接地导电层贯穿至所述第二多层PCB板的顶层线路层，所述第四地孔的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板的各层的接地导电层电性连接，所述第四地孔沿着所述阻抗匹配变换枝节的设置方向间隔设置。

在其中一个实施例中，所述信号传输线的两侧均间隔地设有两个以上所述第三地孔；所述阻抗匹配变换枝节的两侧均间隔地设有两个以上所述第四地孔。

在其中一个实施例中，所述第二多层PCB板设有两个以上内层线路层，所述第二多层PCB板还包括设置于所述第二多层PCB板的底层线路层与内层线路层之间的第三介质层，设置于所述第二多层PCB板的相邻内层线路层之间的第四介质层，以及设置于所述第二多层PCB板的顶层线路层与内层线路层之间的第五介质层，所述第三介质层与所述第五介质层为高频介质层，所述第四介质层为RF4介质层。

一种毫米波有源天线单元，包括所述的PCB板间互连结构。

上述的毫米波有源天线单元，由于包括所述的PCB板间互连结构，其技术效果由所述的PCB板间互连结构带来，与所述的PCB板间互连结构的有益效果相同，不进行赘述。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的主板的底层线路层的结构图；

图3为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的主板的内层线路层的结构图；

图4为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的主板的顶层线路层的结构图；

图5为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的AIP天线模块的底层线路层的结构图；

图6为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的AIP天线模块的内层线路层的结构图；

图7为本实用新型一实施例所述的PCB板间互连结构的三维电磁仿真散射参数曲线图。

附图标记：

10、第一多层PCB板，11、信号传输线，12、第一焊盘，13、底层线路层，131、第一接地导电层，132、第一缺口区，14、顶层线路层，141、第二接地导电层，142、第二缺口区，143、第一地焊盘，15、第一信号孔，16、内层线路层，161、第一反焊盘缺口区，17、第一介质层，18、第二介质层，191、镂空缺口，192、第一地孔，193、第三地孔，20、第二多层PCB板，21、第二焊盘，22、阻抗匹配变换枝节，23、阻抗线，24、信号处理电路，25、底层线路层，251、第三接地导电层，252、第三缺口区，253、第二地焊盘，26、内层线路层，261、第二反焊盘缺口区，27、辅助焊接孔，271、辅助焊接导电层，272、辅助焊盘，281、第二地孔，282、第四地孔，291、第三介质层，292、第四介质层，293、第五介质层，294、顶层线路层。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

在一个实施例中，请参阅图1、图4及图5，一种PCB板间互连结构，包括主板及AIP天线模块。所述主板为第一多层PCB板10，所述第一多层PCB板10设有信号传输线11以及与所述信号传输线11电性连接的第一焊盘12。所述AIP天线模块为第二多层PCB板20，所述第二多层PCB板20设有第二焊盘21、阻抗匹配变换枝节22、阻抗线23及信号处理电路24。所述第二焊盘21与所述第一焊盘12叠置焊接连接，所述第二焊盘21通过所述阻抗匹配变换枝节22与所述阻抗线23电性连接。所述阻抗线23与所述信号处理电路24电性连接。其中，信号处理电路24具体可以是功分器处理电路或其它毫米波处理电路。此外，信号传输线11具体为GCPW(ground-coplanar waveguide地面共面波导)传输线、微带线、或者其它类型传输线。

上述的PCB板间互连结构，主板与AIP天线模块采用多层PCB板之间直接焊接互连的方式，一方面省去了昂贵的毫米波互连组件(例如，轴线、波导等)，如此成本很低；另一方面，板间直接焊接的方式，提高了产品的可靠性，可实现多层PCB板间互连设计，且多层PCB板间集成度大大提高，有利于毫米波设备小型化设计；此外，第二焊盘21与信号处理电路24之间设置有阻抗匹配变换枝节22与阻抗线23，阻抗匹配变换枝节22与阻抗线23的具体设计大小可以根据具体工作频率相应仿真设计，能使得适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

进一步地，请参阅图1至图4，所述信号传输线11与所述第一焊盘12分别位于所述第一多层PCB板10的底层线路层13与顶层线路层14。所述第一多层PCB板10设有从所述第一焊盘12贯通至所述信号传输线11的第一信号孔15。所述信号传输线11通过所述第一信号孔15的侧壁的导电层与所述第一焊盘12电性连接。如此，通过第一信号孔15能实现第一多层PCB板10的底层线路层13上的信号传输线11电性连接至顶层线路层14的第一焊盘12，并由第一焊盘12电性连接至第二多层PCB板20上的第二焊盘21，从而将信号传输至信号处理电路24。即能够实现位于不同平面的信号传输，可实现多层PCB板间互连设计，稳定性与可加工性均大大增强。

在一个实施例中，请参阅图1及图2，所述第一多层PCB板10的底层线路层13包括第一接地导电层131，所述第一接地导电层131设有第一缺口区132，所述信号传输线11位于所述第一缺口区132内，所述信号传输线11的外边缘与所述第一缺口区132的内边缘间隔设置。如此，第一接地导电层131对信号传输线11包地处理，可有效地防止信号传输线11的高次模传输，从而提高信号传输线11的性能。此外，也能避免信号传输线11与第一接地导电层131电性连接而出现短路现象。其中，信号传输线11的外边缘与第一缺口区132的内边缘的间隔距离可根据信号传输线11(微带线或者GCPW传输线)的设计规则来确定，不进行赘述。

在一个实施例中，请参阅图1及图4，所述第一多层PCB板10的顶层线路层14包括第二接地导电层141，所述第二接地导电层141设有第二缺口区142，所述第一焊盘12位于所述第二缺口区142内，所述第一焊盘12的外边缘与所述第二缺口区142的内边缘间隔设置。如此，同样地，第二接地导电层141对第一焊盘12包地处理，能避免第一焊盘12与第二接地导电层141电性连接而出现短路现象。其中，第一焊盘12的外边缘与第二缺口区142的内边缘的间隔距离可根据电磁仿真和加工要求进行确定，一般取值为0.2mm。

在一个实施例中，请参阅图1及图5，所述第二多层PCB板20的底层线路层25包括第三接地导电层251，所述第三接地导电层251设有第三缺口区252。所述第二焊盘21、所述阻抗匹配变换枝节22及所述阻抗线23均位于所述第三缺口区252，且所述第二焊盘21、所述阻抗匹配变换枝节22及所述阻抗线23的外边缘均与所述第三缺口区252的内边缘间隔设置。如此，同样地，第三接地导电层251对第二焊盘21、阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23均包地处理，可有效地防止阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23的高次模传输，从而提高阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23的性能。此外，也能避免阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23与第三接地导电层251电性连接而出现短路现象。其中，阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23的外边缘与第三缺口区252的内边缘的间隔距离可根据阻抗匹配变换枝节22及阻抗线23(微带线或者GCPW传输线)的设计规则来确定，不进行赘述。

进一步地，请参阅图1及图3，所述第一多层PCB板10还包括设置于所述第一多层PCB板10的底层线路层13与顶层线路层14之间的一个以上内层线路层16。所述第一多层PCB板10的内层线路层16设有绕所述第一信号孔15的第一反焊盘缺口区161。如此，第一反焊盘缺口区161使得第一信号孔15的侧壁的导电层与内层线路层16隔离开，避免出现短路现象。具体而言，内层线路层16可以是一个，也可以是两个、三个或四个，不进行限制。

进一步地，请参阅图1，所述第一多层PCB板10还包括设置于所述第一多层PCB板10的底层线路层13与内层线路层16之间的第一介质层17，以及设置于所述第一多层PCB板10的顶层线路层14与内层线路层16之间的第二介质层18。所述第一介质层17为高频介质层，所述第二介质层18为RF4介质层。其中，高频介质层具体可以为Rogers4350、Rogers5880等，而第二介质层18选用成本比较低的RF4板材。采用混压叠层工艺将各层叠置在一起，可降低第一多层PCB板10的物料成本。

进一步地，请参阅图1，所述第一多层PCB板10的一部分区域与所述第二多层PCB板20的一部分区域叠置配合，所述第一多层PCB板10上与所述第二多层PCB板20相重叠的叠置区域包括第一叠置区Ⅰ及与所述第一叠置区相连的第二叠置区Ⅱ。所述第一叠置区相对于所述第二叠置区更加靠近于所述第一多层PCB板10的板缘。所述第一焊盘12位于所述第二叠置区，所述第二焊盘21位于所述第二多层PCB板20的端部并与所述第二叠置区相应设置。所述第一叠置区与所述阻抗匹配变换枝节22相对应的部位设有镂空缺口191。具体而言，该镂空缺口191为第一叠置区内，基于阻抗匹配变换枝节22的宽度，在第一多层PCB板10上垂直自上而下所挖的槽，该槽贯穿第一多层PCB板10，从而避免第二介质层18对第二多层PCB板20的信号线上信号产生不利影响(例如：驻波增大及插损变大等缺陷)。

进一步地，所述第一多层PCB板10还包括与所述第二叠置区相连的第三叠置区Ⅲ，所述第一焊盘12的一部分位于所述第二叠置区，所述第一焊盘12的另一部分位于所述第三叠置区。如此，在第一焊盘12与第二焊盘21进行焊接操作过程中，可以在第一焊盘12对应于第三叠置区的部位放置焊锡，使得提高第一焊盘12与第二焊盘21之间的焊接性能。此外，第一焊盘12对应于第二叠置区的部位与第二焊盘21叠置焊接在一起，能保证信号连接的可靠性。

进一步地，请参阅图1至图4，所述第二多层PCB板20的端部设有与所述第二焊盘21位置相应的辅助焊接孔27。所述辅助焊接孔27由所述第二多层PCB板20的顶层贯穿至所述第二焊盘21，所述辅助焊接孔27的侧壁设有辅助焊接导电层271。如此，可以在辅助焊接孔27的侧壁放置焊锡，使得提高第一焊盘12与第二焊盘21之间的焊接性能，有利于实现第一焊盘12对应于第二叠置区的部位与第二焊盘21叠置焊接在一起，能保证信号连接的可靠性。具体而言，辅助焊接孔27为辅助焊接半圆孔。其中，在设计时，通过背钻或者沉槽工艺形成辅助焊接半圆孔，在满足可焊接性的情况下，辅助焊接孔27侧壁的辅助焊接导电层271的高度尽可能小(也即枝节长度尽可能短)，避免对毫米波信号产生不利影响。

在一个实施例中，请参阅图1、图5及图6，所述第二多层PCB板20设有内层线路层26，所述第二多层PCB板20的内层线路层26设有绕所述辅助焊接孔27的第二反焊盘缺口区261，所述第二反焊盘缺口区261设有与所述辅助焊接导电层271电性连接的辅助焊盘272。如此，第二反焊盘缺口区261使得辅助焊接孔27的侧壁的辅助焊接导电层271与内层线路层26隔离开，避免出现短路现象。此外，在第二多层PCB板20的内层线路层26的第二反焊盘缺口区261增设辅助焊盘272，主要是为了增加该垂直设置的辅助焊接半圆孔的互连可靠性。

具体而言，所述第二多层PCB板20的内层线路层26可以是一个，也可以是两个、三个或四个，不进行限制。

在一个实施例中，请参阅图4及图5，所述第一多层PCB板10还设有第一地焊盘143，所述第一地焊盘143铺设于所述第二接地导电层141上。所述第二多层PCB板20还设有第二地焊盘253，所述第二地焊盘253铺设于所述第三接地导电层251上。所述第一地焊盘143与所述第二地焊盘253对应叠置焊接连接。

进一步地，请参阅图4及图5，所述第一地焊盘143为两个以上，所述第一地焊盘143间隔设置，且所述第一地焊盘143分别位于所述第一焊盘12的两侧。

进一步地，请参阅图4及图5，所述第二地焊盘253为两个以上，所述第二地焊盘253间隔设置，且所述第二地焊盘253分别位于所述第二焊盘21的两侧。具体而言，第一焊盘12的其中一侧间隔设置有两个第一地焊盘143，另一侧也间隔设置有两个第一地焊盘143；相应地，第二焊盘21的其中一侧间隔设置有两个第二地焊盘253，另一侧也间隔设置有两个第二地焊盘253。第一地焊盘143与第二地焊盘253根据设计需求，面积应尽可能大，以最大限度地提高第一多层PCB板10和第二多层PCB板20的地平面互连面积。此外，第一地焊盘143与第二地焊盘253的形状和数量不局限于本实施例，例如，可采用数量大于4个的矩形焊盘，也可以将第一焊盘12、第二焊盘21两侧的第一地焊盘143、第二地焊盘253各合成一个大的地焊盘等。

在一个实施例中，请参阅图1至图4，所述第一多层PCB板10还设有第一地孔192，所述第一地孔192从所述第一地焊盘143贯穿至所述第一多层PCB板10的底层线路层13，所述第一地孔192的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板10的各层的接地导电层电性连接。

在一个实施例中，请参阅图5及图6，所述第二多层PCB板20还设有第二地孔281，所述第二地孔281从所述第二地焊盘253贯穿至所述第二多层PCB板20的顶层线路层294，所述第二地孔281的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板20的各层的接地导电层电性连接。

具体而言，第一地孔192、第二地孔281均为两个或以上，如此能够较好地实现第一多层PCB板10的各层的接地导电层相互连接，以及实现第二多层PCB板20的各层的接地导电层相互连接。此外，对于高频信号，添加第一地孔192、第二地孔281，信号就近回流，能降低感性作用，信号质量较好。

在一个实施例中，请参阅图1至图4，所述第一多层PCB板10还设有一个以上第三地孔193，所述第三地孔193从所述第一接地导电层131贯穿至所述第一多层PCB板10的顶层线路层14，所述第三地孔193的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板10的各层的接地导电层电性连接，所述第三地孔193沿着所述信号传输线11的设置方向间隔设置。如此，第一接地导电层131对信号传输线11包地处理，同时信号传输线11的周边放置第三地孔193(具体数量及位置根据设计来确定)，可有效地防止毫米波传输线的高次模传输，提高信号传输线11的性能。

在一个实施例中，请参阅图5及图6，所述第二多层PCB板20还设有一个以上第四地孔282，所述第四地孔282从所述第三接地导电层251贯穿至所述第二多层PCB板20的顶层线路层294，所述第四地孔282的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板20的各层的接地导电层电性连接，所述第四地孔282沿着所述阻抗匹配变换枝节22的设置方向间隔设置。如此，第三接地导电层251对阻抗匹配变换枝节22包地处理，同时阻抗匹配变换枝节22的周边放置第四地孔282(具体数量及位置根据设计来确定)，可有效地防止毫米波传输线的高次模传输，提高阻抗匹配变换枝节22的性能。

在一个实施例中，所述信号传输线11的两侧均间隔地设有两个以上所述第三地孔193；所述阻抗匹配变换枝节22的两侧均间隔地设有两个以上所述第四地孔282。

在一个实施例中，请再参阅图1，所述第二多层PCB板20设有两个以上内层线路层26，所述第二多层PCB板20还包括设置于所述第二多层PCB板20的底层线路层25与内层线路层26之间的第三介质层291，设置于所述第二多层PCB板20的相邻内层线路层26之间的第四介质层292，以及设置于所述第二多层PCB板20的顶层线路层294与内层线路层26之间的第五介质层293。所述第三介质层291与所述第五介质层293为高频介质层，所述第四介质层292为RF4介质层。其中，高频介质层具体可以为Rogers4350、Rogers5880等，而第二介质层18选用成本比较低的RF4板材。采用混压叠层工艺将各层叠置在一起，可降低第二多层PCB板20的物料成本。

第一焊盘12在满足可焊接性的条件下，尽可能小，如此降低匹配设计的难度，本实施例尺寸具体为1mm*2mm。

进一步地，阻抗匹配变换枝节22的长度和宽度可根据电磁仿真来确定，本实施例的尺寸具体为1.95mm*0.5mm。此外，阻抗线23的阻抗大小可以根据电磁仿真来确定，本实施例中具体为50Ohm。作为可选的方案，阻抗匹配变换枝节22还可以为阶梯状(即为多级阶梯阻抗，适合更宽频段的匹配)，或为宽度渐变形状(即为切比雪夫过渡匹配)。

请参阅图7，图7是本实用新型一实施例的电磁仿真结果图，根据仿真可知，在24GHz-28GHz频率范围内，第一多层PCB板10和第二多层PCB板20的互连结构的插损小于0.6dB，回波损耗小于-18dB，实现了第一多层PCB板10和第二多层PCB板20的不同平面间互连结构的高性能指标。

在一个实施例中，一种毫米波有源天线单元，包括如上任意一实施例所述的PCB板间互连结构。

上述的毫米波有源天线单元，由于包括所述的PCB板间互连结构，其技术效果由所述的PCB板间互连结构带来，与所述的PCB板间互连结构的有益效果相同，不进行赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种PCB板间互连结构，其特征在于，包括：

主板，所述主板为第一多层PCB板，所述第一多层PCB板设有信号传输线以及与所述信号传输线电性连接的第一焊盘；及

AIP天线模块，所述AIP天线模块为第二多层PCB板，所述第二多层PCB板设有第二焊盘、阻抗匹配变换枝节、阻抗线及信号处理电路，所述第二焊盘与所述第一焊盘叠置焊接连接，所述第二焊盘通过所述阻抗匹配变换枝节与所述阻抗线电性连接，所述阻抗线与所述信号处理电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述信号传输线与所述第一焊盘分别位于所述第一多层PCB板的底层线路层与顶层线路层，所述第一多层PCB板设有从所述第一焊盘贯通至所述信号传输线的第一信号孔，所述信号传输线通过所述第一信号孔的侧壁的导电层与所述第一焊盘电性连接。

3.根据权利要求2所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板的底层线路层包括第一接地导电层，所述第一接地导电层设有第一缺口区，所述信号传输线位于所述第一缺口区内，所述信号传输线的外边缘与所述第一缺口区的内边缘间隔设置；

所述第一多层PCB板的顶层线路层包括第二接地导电层，所述第二接地导电层设有第二缺口区，所述第一焊盘位于所述第二缺口区内，所述第一焊盘的外边缘与所述第二缺口区的内边缘间隔设置；

所述第二多层PCB板的底层线路层包括第三接地导电层，所述第三接地导电层设有第三缺口区，所述第二焊盘、所述阻抗匹配变换枝节及所述阻抗线均位于所述第三缺口区，且所述第二焊盘、所述阻抗匹配变换枝节及所述阻抗线的外边缘均与所述第三缺口区的内边缘间隔设置。

4.根据权利要求3所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还包括设置于所述第一多层PCB板的底层线路层与顶层线路层之间的一个以上内层线路层，所述第一多层PCB板的内层线路层设有绕所述第一信号孔的第一反焊盘缺口区。

5.根据权利要求4所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还包括设置于所述第一多层PCB板的底层线路层与内层线路层之间的第一介质层，以及设置于所述第一多层PCB板的顶层线路层与内层线路层之间的第二介质层，所述第一介质层为高频介质层，所述第二介质层为RF4介质层。

6.根据权利要求5所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板的一部分区域与所述第二多层PCB板的一部分区域叠置配合，所述第一多层PCB板上与所述第二多层PCB板相重叠的叠置区域包括第一叠置区及与所述第一叠置区相连的第二叠置区，所述第一叠置区相对于所述第二叠置区更加靠近于所述第一多层PCB板的板缘；所述第一焊盘位于所述第二叠置区，所述第二焊盘位于所述第二多层PCB板的端部并与所述第二叠置区相应设置；所述第一叠置区与所述阻抗匹配变换枝节相对应的部位设有镂空缺口。

7.根据权利要求6所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还包括与所述第二叠置区相连的第三叠置区，所述第一焊盘的一部分位于所述第二叠置区，所述第一焊盘的另一部分位于所述第三叠置区。

8.根据权利要求7所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第二多层PCB板的端部设有与所述第二焊盘位置相应的辅助焊接孔，所述辅助焊接孔由所述第二多层PCB板的顶层贯穿至所述第二焊盘，所述辅助焊接孔的侧壁设有辅助焊接导电层。

9.根据权利要求8所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第二多层PCB板设有内层线路层，所述第二多层PCB板的内层线路层设有绕所述辅助焊接孔的第二反焊盘缺口区，所述第二反焊盘缺口区设有与所述辅助焊接导电层电性连接的辅助焊盘。

10.根据权利要求3所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还设有第一地焊盘，所述第一地焊盘铺设于所述第二接地导电层上；所述第二多层PCB板还设有第二地焊盘，所述第二地焊盘铺设于所述第三接地导电层上；所述第一地焊盘与所述第二地焊盘对应叠置焊接连接。

11.根据权利要求10所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一地焊盘为两个以上，所述第一地焊盘间隔设置，且所述第一地焊盘分别位于所述第一焊盘的两侧；所述第二地焊盘为两个以上，所述第二地焊盘间隔设置，且所述第二地焊盘分别位于所述第二焊盘的两侧。

12.根据权利要求10所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还设有第一地孔，所述第一地孔从所述第一地焊盘贯穿至所述第一多层PCB板的顶层线路层，所述第一地孔的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板的各层的接地导电层电性连接；

所述第二多层PCB板还设有第二地孔，所述第二地孔从所述第二地焊盘贯穿至所述第二多层PCB板的顶层线路层，所述第二地孔的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板的各层的接地导电层电性连接。

13.根据权利要求3所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第一多层PCB板还设有一个以上第三地孔，所述第三地孔从所述第一接地导电层贯穿至所述第一多层PCB板的底层线路层，所述第三地孔的侧壁的导电层与所述第一多层PCB板的各层的接地导电层电性连接，所述第三地孔沿着所述信号传输线的设置方向间隔设置；

所述第二多层PCB板还设有一个以上第四地孔，所述第四地孔从所述第三接地导电层贯穿至所述第二多层PCB板的顶层线路层，所述第四地孔的侧壁的导电层与所述第二多层PCB板的各层的接地导电层电性连接，所述第四地孔沿着所述阻抗匹配变换枝节的设置方向间隔设置。

14.根据权利要求13所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述信号传输线的两侧均间隔地设有两个以上所述第三地孔；所述阻抗匹配变换枝节的两侧均间隔地设有两个以上所述第四地孔。

15.根据权利要求1至14任意一项所述的PCB板间互连结构，其特征在于，所述第二多层PCB板设有两个以上内层线路层，所述第二多层PCB板还包括设置于所述第二多层PCB板的底层线路层与内层线路层之间的第三介质层，设置于所述第二多层PCB板的相邻内层线路层之间的第四介质层，以及设置于所述第二多层PCB板的顶层线路层与内层线路层之间的第五介质层，所述第三介质层与所述第五介质层为高频介质层，所述第四介质层为RF4介质层。

16.一种毫米波有源天线单元，其特征在于，包括如权利要求1至15任意一项所述的PCB板间互连结构。

Images