CN211123246U - 一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，它包括射频板以及电源板，所述射频板与电源板之间通过柔性印制板实现双板间的信号互联；本实用新型把雷达印制板（PCB）分割成两块，大大缩小了射频板的面积，从而减少了射频材料的使用量，软板两板连接和板与板间用连接器连接相比，节省了连接器占用的PCB的面积，避免了产品使用中，因为震动造成连接器松动带来的错误信号；同时软板连接的可靠性和生产工艺已经得到了大规模验证。

Description

一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板

技术领域

本实用新型涉及一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板。

背景技术

77GHz车载毫米波雷达需要用到特殊的高频材料如罗杰斯3003，用来保证天线的性能。生产和加工此种材料的技术含量较高，难度较大，所以成本也相对较高。使用这种材料的面积直接决定了雷达的成本，因此为了凸现成本的优势，增加产品的竞争力，如果缩减高频材料的使用面积，成为了决定性的因素。

由于虽然只有天线部分需要搭载在高频材料上，但PCB的材料压合必须整版进行，如果使用单板多层板，为了给电子元器件足够的焊接空间，面积无法缩减。通用的方法就是用垂直的双板方案实现，通过连接器来连接两块板，信号都通过连接器来传递，比如博世的各代雷达等。

这样的双板实现方案虽然会缩减高频材料的使用面积，但是同时也会带来其他的问题。最主要的就是连接器信号传递的稳定性，由于车载硬件必须面对各种不同的特殊环境考验，比如-40度到85度的温度变化对连接器性能的影响，振动造成的连接器接触不良，连接器信号的电磁干扰。虽然特制连接器可以在一定程度上解决以上问题，但无法做到完全的安全，而特制连接器本身的成本也大于高频材料。并且垂直堆叠的双板对组装工艺要求也很高，也进一步增加了产品的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种平行双板方案，用柔性印制板实现双板间信号互联的缩减高频材料的使用面积的雷达印制板。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，它包括射频板以及电源板；所述射频板与电源板之间通过柔性印制板实现双板间的信号互联；所述射频板、电源板以及柔性印制板容置在天线罩和外壳组成的空间内，外壳一侧还设有与电源板插头相连接的车载接口；所述射频板上下共分为六层，顶层为射频材料，自下而上第三层为软板连接层，各层之间通过设置盲孔实现信号传输；所述电源板上下共分为六层，自下而上第三层为软板连接层，各层之间通过设置盲孔实现信号传输；所述软板连接层与柔性印制板连接处设置金属层；所述柔性印制板是由多组软板连接而成，软板之间通过过孔相连接，各个软板分别与射频板、电源板相连接通过软板连接线实现信号传输。

优选的，所述射频板的正面贴片射频芯片，反面贴片控制芯片、通讯信号的收发器以及射频芯片的外接电路和器件；所述射频芯片和控制芯片间的数据和控制信号传输，通过盲孔在射频板上连接，控制芯片处理完射频芯片传来的数据后，把控制信号通过通讯接口传给收发器。

优选的，所述电源板正面贴片电源控制芯片、预警控制信号芯片以及车载电源的滤波电解电容和车载电源电路所需的电感，反面贴片外接电路所需的器件，车载接口的连接在电源板上与插头相连。

进一步的，所述控制芯片的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到控制芯片所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电；所述射频芯片的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到射频芯片所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电；所述收发器的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到收发器所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电，

再进一步的，所述控制芯片把处理后的控制信号传给收发器，收发器把控制信号编码驱动后通过软板连接线传输给电源板上的车载连接器；所述控制芯片会把控制信号直接通过软板连接线传输给电源板上的预警控制信号芯片，通过车载接口直接控制车上的警示灯或蜂鸣器。

特别的，所有传输信号都通过盲孔引到金属层，然后通过和软板间的过孔连接，连到柔性印制板。

优选的，所述电源板与天线罩之间的间隙部分还填充有吸波材料对电源板做完全的屏蔽。

综上所述本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用平行双板方案，在软板连接的可靠性和生产工艺已经得到了大规模验证用下利用柔性印制板实现双板间的信号互联：

（1）通过把PCB分割成两块，大大缩小了射频板的面积，从而减少了射频材料的使用量，由于射频材料的价格昂贵，此举大大降低了产品成本；

（2）软板两板连接和板与板间用连接器连接相比，节省了连接器占用的PCB的面积；避免了产品使用中，因为震动造成连接器松动带来的错误信号；连接器本身价格昂贵，也因此降低了产品成本；

（3）软板连接可以将射频板和电源板在垂直位置上做错位安装，可以把较高的电解电容放在电源板正面，反面放置较小的器件，从而减少产品整体厚度；

（4）软板连接可以将射频板和电源板在垂直位置上做错位安装，可以用吸波材料对电源板做完全的屏蔽，使得天线的性能得到大幅提升。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

请参阅图1、2所示，一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，它包括射频板1以及电源板2；射频板1与电源板2之间通过柔性印制板3实现双板间的信号互联；射频板1、电源板2以及柔性印制板3容置在天线罩4和外壳5组成的空间内，外壳5一侧还设有与电源板2插头相连接的车载接口6；射频板1上下共分为六层，顶层为射频材料，自下而上第三层为软板连接层A，各层之间通过设置盲孔B实现信号传输；电源板2上下共分为六层，自下而上第三层为软板连接层A，各层之间通过设置盲孔B实现信号传输；软板连接层A与柔性印制板3连接处设置金属层C；柔性印制板3是由多组软板连接而成，软板之间通过过孔3-1相连接，各个软板分别与射频板、电源板相连接，通过软板连接线实现信号传输。

射频板1的正面贴片射频芯片(MMIC)1-1，正面除了射频芯片和板上天线，没有其他电路和器件，以保证天线的收发性能；

反面贴片控制芯片(MCU)1-2、通讯信号的收发器(以太网和CAN)1-3以及射频芯片1-1的外接电路和器件；射频芯片1-1和控制芯片1-2间的数据和控制信号传输，通过盲孔B在射频板1上连接，控制芯片1-2处理完射频芯片1-1传来的数据后，把控制信号通过通讯接口传给收发器1-3。

电源板2正面贴片电源控制芯片2-1、预警控制信号芯片2-2以及12V/24V车载电源的滤波电解电容和车载电源电路所需的电感，由于体积较大高度较高，都贴片在电源板正面，反面贴片外接电路所需的器件，车载接口6（12V/24V, GND, CANH, CANL等等）的连接在电源板上与插头相连。

控制芯片MCU、射频芯片MMIC以及收发器(以太网和CAN)的电源是由车载电源通过电源板2上的电源控制芯片2-1处理后，降到各自芯片所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板1上的控制芯片1-2供电.

控制芯片1-2把处理后的控制信号传给收发器，收发器把控制信号编码驱动后通过软板连接线传输给电源板2上的车载连接器；控制芯片1-2把控制信号直接通过软板连接线传输给电源板2上的预警控制信号芯片2-2，通过车载接口6直接控制车上的警示灯或蜂鸣器。

所有传输信号都通过盲孔B引到金属层C，然后通过和软板间的过孔3-1连接，连到柔性印制板3。

电源板2与天线罩4之间的间隙部分还填充有吸波材料7对电源板做完全的屏蔽。

针对射频板1与电源板2除去上述的各层外同时FR4的印制板，软板连接可以将射频板和电源板在垂直位置上做错位安装，减少垂直堆叠的双板对组装工艺的要求，大大缩小了射频板的面积，从而减少了射频材料的使用量，由于射频材料的价格昂贵，此举大大降低了产品成本，同时避免了产品使用中，因为震动造成连接器松动带来的错误信号。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (7)

1.一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，它包括射频板以及电源板，其特征在于：所述射频板与电源板之间通过柔性印制板实现双板间的信号互联；所述射频板、电源板以及柔性印制板容置在天线罩和外壳组成的空间内，外壳一侧还设有与电源板插头相连接的车载接口；所述射频板上下共分为六层，顶层为射频材料，自下而上第三层为软板连接层，各层之间通过设置盲孔实现信号传输；所述电源板上下共分为六层，自下而上第三层为软板连接层，各层之间通过设置盲孔实现信号传输；所述软板连接层与柔性印制板连接处设置金属层；所述柔性印制板是由多组软板连接而成，软板之间通过过孔相连接，各个软板分别与射频板、电源板相连接通过软板连接线实现信号传输。

2.根据权利要求1所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所述射频板的正面贴片射频芯片，反面贴片控制芯片、通讯信号的收发器以及射频芯片的外接电路和器件；所述射频芯片和控制芯片间的数据和控制信号传输，通过盲孔在射频板上连接，控制芯片处理完射频芯片传来的数据后，把控制信号通过通讯接口传给收发器。

3.根据权利要求2所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所述电源板正面贴片电源控制芯片、预警控制信号芯片以及车载电源的滤波电解电容和车载电源电路所需的电感，反面贴片外接电路所需的器件，车载接口的连接在电源板上与插头相连。

4.根据权利要求3所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所述控制芯片的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到控制芯片所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电；所述射频芯片的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到射频芯片所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电；所述收发器的电源是由车载电源通过电源板上的电源控制芯片处理后，降到收发器所需的电压和电流范围，通过软板连接线传输给射频板上的控制芯片供电。

5.根据权利要求4所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所述控制芯片把处理后的控制信号传给收发器，收发器把控制信号编码驱动后通过软板连接线传输给电源板上的车载连接器；所述控制芯片会把控制信号直接通过软板连接线传输给电源板上的预警控制信号芯片，通过车载接口直接控制车上的警示灯或蜂鸣器。

6.根据权利要求1所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所有传输信号都通过盲孔引到金属层，然后通过和软板间的过孔连接，连到柔性印制板。

7.根据权利要求1所述的一种缩减高频材料的使用面积的雷达印制板，其特征在于：所述电源板与天线罩之间的间隙部分还填充有吸波材料对电源板做完全的屏蔽。

Images