TWI668909B - 應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法 - Google Patents

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Eric S. Li
李士修
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國立臺北科技大學
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Abstract

一種應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，是將微帶線之信號線待垂直轉接的一端下方的接地層開設一鏤空部而形成一槽孔。在槽孔中形成多個貫穿基板的穿孔，這些穿孔包括一轉接孔及至少一第二穿孔。轉接孔連接微帶線之信號線的一端，並與鏤空部組成第一偏心配置。第二穿孔與鏤空部組成第二偏心配置。將同軸結構的中心導體穿過轉接孔並接觸信號線，而形成一垂直轉接結構。此方法利用第一偏心配置來達到二傳輸線間的場型轉換，以降低其垂直轉接的插入損耗及增加1-dB通帶頻寬，再利用第二穿孔來將槽孔所引起的共振響應移位，可以進一步增加1-dB通帶頻寬。

Description

應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法
本發明係與一種垂直轉接方法有關，特別係與一種適用於同軸結構至微帶線之間的高頻微波信號傳輸的垂直轉接方法有關。
在微波通訊領域中，由於元件測試上的需求或是在系統整合上的需要，會遭遇到各種不同傳輸線垂直連結的情形，例如同軸纜線、微帶線、共平面波導、波導管等，而其中又以同軸纜線和微帶線為最常見的組合。為了使訊號在這兩種不同形式且相互垂直的傳輸線間順利地傳遞，習知的作法是採用凸緣固定式(Flange Mount)同軸連接器來進行同軸纜線和微帶線之間的垂直轉接。
習知的凸緣固定式之SMA(Sub-Miniature version A)同軸連接器100如圖1A所示，其包含外部導體110、擋牆120、中心導體130及介電體140。外部導體110用以連接及固定同軸纜線200。擋牆120可視為外部導體110的一部分，做為機械固定用途。介電體140環繞並包覆中心導體130，且介於中心導體130與外部導體110之間。擋牆120設置於介電體140之一端面的外側。中心導體130具有一裸露端，由介電體140內往外延伸而凸出於擋牆120。
在圖1A所示的習知背向垂直轉接結構中，同軸連接器100是由微帶線300的接地層350下方饋入。組裝時，中心導體130透過微帶線300上所加工之穿孔312，由下往上穿過接地層350及基板310，進而與信號線330連接，來達成垂直轉接的目的。習知背向垂直轉接結構常見於一般高頻測試裝置或高頻元件的輸入端口及輸出端口，用以做為同軸纜線200與微帶線300間的信號傳輸。
另外，在某些設計上會使用到如圖1B所示的上方垂直轉接結構，此時同軸連接器100A是由微帶線300A的信號線330上方饋入。在上方垂直轉接結構中，為了防止擋牆120與信號線330碰觸而短路，圖1B的同軸連接器100A使用四根腳柱150將擋牆120架高。並且，微帶線300A的基板310a多了四個固定孔314，用以將腳柱150由上往下穿過基板310a，再與接地層350焊接，使其固定於基板310a上。
因為兩種傳輸線之電磁場型分佈的不同，加上信號傳輸途徑的不連續性，會於轉接處產生插入損耗。如圖2A所示為同軸纜線200內部電磁場型的分佈，圖2B所示為微帶線300之電磁場型的分佈，兩者之間電磁場型有明顯的差異，這種現象所導致垂直轉接的損耗在高頻時更加顯著。然而，圖1A或圖1B所示之結構，僅是單純地將同軸纜線200與微帶線300或300A垂直地轉接在一起，並未解決此兩種傳輸線之間電磁場型突兀改變的問題，故無法有效降低在高頻時嚴重插入損耗的現象，導致習知垂直轉接結構的1-dB通帶頻寬受到限制而無法提升，也不能適用於更高的頻段。
習知技術為了要降低上述的插入損耗而改善1-dB通帶頻寬，可能需擴大穿孔312而造成中心導體130難以定位。若要在穿孔312被擴大的情形下，對中心導體130加以固定，則是必須增加額外的固定結構來固定中心導體130而導致製造成本的增加。
因此，若能設計一個涵蓋更高頻段的寬頻垂直轉接結構，能降低插入損耗及增加1-dB通帶頻寬，並且無需增加額外的固定結構，應能被廣泛地用於取代傳統的垂直轉接結構。
本發明之一目的在於提供一種應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，相較於習知的垂直轉接結構，本發明可以提供較低的插入損耗及較大的1-dB通帶頻寬。
本發明之另一目的在於提供一種應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，只需改變微帶線之基板上的孔、槽的數量及配置，且無需額外提供複雜的固定結構來將中心導體固定至基板，即可大幅地增加其1-dB通帶頻寬。
為了達到上述之一或全部目的，本發明提供一種應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其包括：提供一微帶線及一同軸結構，其中微帶線包括一基板、一信號線及一接地層，基板具有一上表面及一與上表面相對的下表面，上表面鋪設信號線，下表面鋪設接地層，其中同軸結構具有一裸露的中心導體；將微帶線之信號線待垂直轉接的一端下方的接地層鏤空而形成一鏤空部，使該基板的下表面的一部分裸露於鏤空部中而形成一裸露底面，裸露底面與鏤空部組成一槽孔；在槽孔中形成複數穿孔從基板之上表面貫穿至下表面，這些穿孔包括一轉接孔及至少一第二穿孔，其中轉接孔位於信號線之一端，並且轉接孔與鏤空部二者組成一第一偏心配置，第二穿孔與鏤空部二者組成一第二偏心配置；以及將中心導體的延伸方向與信號線的延伸方向彼此垂直地放置，再將中心導體穿過微帶線的轉接孔而接觸於信號線。
在一實施例中，於上述接地層下方貼附一第二基板；在第二基板製作複數第三穿孔，使其對應於基板的轉接孔及第二穿孔；在第二基板下方形成一第二接地層；以及將第二接地層的一部分鏤空而形成一第二鏤空部，使其對應接地層之鏤空部。
在一實施例中，上述槽孔中的裸露底面為圓形，將圓形的裸露底面劃分為一第一扇形區及一第二扇形區，其中第一扇形區具有一小於180度的中心角，第二扇形區具有一大於180度的中心角；於第一扇形區中開設轉接孔；以及將整個第二扇形區內的基板打穿而形成第二穿孔。
在一實施例中，上述第二扇形區具有一圓弧邊，其兩端分別連接一第一直線邊及一第二直線邊，將圓弧邊與第一直線邊的交角製作為一第一圓角；以及將圓弧邊與第二直線邊的交角製作為一第二圓角。
在一實施例中，在上述槽孔中的裸露底面開設一圓角矩形穿孔及兩圓形穿孔；並且將轉接孔開設於兩圓形穿孔之間。
在一實施例中，將微帶線的基板的第二穿孔的邊緣製作為一方形邊緣連接一圓弧邊。
在一實施例中，微帶線的基板的第二穿孔的邊緣環繞成一C字型區域。
在一實施例中，同軸結構具有一擋牆，將中心導體從接地層的一側向上穿過轉接孔；以及將擋牆固定於接地層。
在一實施例中，在轉接孔的內壁裝設一金屬環，使金屬環與信號線電性連接；在擋牆上製作複數腳柱，每一腳柱具有一基部及一尾端，其中基部連接於擋牆，並且基部的厚度大於信號線之厚度；在鏤空區之外部開設複數固定孔，並且每一固定孔的位置對應於複數腳柱之其一；將中心導體從基板的上表面向下穿過轉接孔；從基板之下方接地層的一側進行焊接加工，使中心導體電性連接金屬環，並且將每一腳柱從基板的上表面向下對應地穿過每一固定孔，並將腳柱之尾端焊接在接地層。
本發明的垂直轉接方法是將微帶線之接地層的鏤空部與通過轉接孔的中心導體形成偏心結構，以此偏心結構作為同軸結構與微帶線之間信號垂直傳輸的介面。同軸連接器的中心導體與微帶線之接地層的鏤空部之間的偏心結構可以改善同軸結構與微帶線在垂直轉接處之電磁場型轉變的情形，以減少因電磁場型的不同而導致的插入損耗，而適當尺寸的轉接孔具有固定中心導體的功能。同時，藉由槽孔內的其他穿孔，來使槽孔所引起的共振響應移位，可以進一步增加垂直轉接的1-dB通帶頻寬。因此相較於習知的垂直轉接結構，本發明可以大幅提升上述兩種傳輸線之垂直轉接的1-dB通帶頻寬，可廣泛應用在高頻元件測試及高頻系統內元件整合之用途。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是用於參照隨附圖式的方向。因此，該等方向用語僅是用於說明，並非是用於限制本發明。
圖3為本發明之第一實施例的應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法示意圖。第一實施例是將一習知的凸緣固定式之SMA(Sub-Miniature version A)同軸連接器100從一新穎的微帶線400的下方饋入，亦即由接地層450的那一側饋入，下文稱為「背向垂直轉接」。同軸連接器100的結構與圖1A所述相同。微帶線400包括一基板410、一信號線430及一接地層450。基板410具有一上表面412及一下表面414。基板410的上表面412用以鋪設信號線430。信號線430視實際的需求而可能有不同的電路佈局圖案。下表面414鋪設接地層450。
在圖3的垂直轉接方法中，需對微帶線400的接地層450及基板410進行以下的加工步驟：
在接地層450開設一鏤空部452，需注意此鏤空部452並不貫穿基板410，並使基板410的下表面414的一部分裸露於鏤空部452中而形成一裸露底面414A。裸露底面414A與接地層450的鏤空部452兩者組成一槽孔460。接著，在槽孔460內開設複數穿孔420、440，使這些穿孔420、440從基板410之上表面412貫穿至下表面414。這些穿孔420、440包括一轉接孔420及至少一第二穿孔440。將轉接孔420開設於信號線430之一端，用以承接及定位同軸連接器100的中心導體130。
值得注意的是，本發明將轉接孔420與鏤空部452組成一第一偏心配置，可以改善1-dB通帶頻寬。第二穿孔440是用於位移由槽孔460所引起的共振響應，並與鏤空部452組成一第二偏心配置。在其他實施例中可使用不同數量及形狀的第二穿孔440。
共振響應是由槽孔460的寄生參數所引起的。「寄生參數」是指微帶線400在位於槽孔460範圍內的信號線430與位於槽孔460內的中心導體130各自所產生的寄生電感，以及因該中心導體130、該信號線430與槽孔460範圍內之基板410的介電物質三者之組合結構所產生的寄生電容。寄生電感與寄生電容二者結合會形成共振電路，在其共振頻率處產生共振響應。此共振響應會影響第一偏心配置改善頻寬的效果。因此，本發明在槽孔460內增設一或多個第二穿孔440，來將共振響應移位，使共振頻率點向高頻處移動，進而增加垂直轉接的1-dB通帶頻寬。
組裝垂直轉接結構時，將中心導體130的延伸方向Z與信號線430的延伸方向X放置為彼此垂直，再將中心導體130穿過基板410的轉接孔420之後再與信號線430的一端進行電性連接。
圖3A是圖3中微帶線400的上視圖。接地層450的鏤空部452為圓形，其與基板410的裸露底面414A所組成的槽孔460為圓形。圓形的鏤空部452尺寸大於同軸連接器100的中心導體130的尺寸，並且中心導體130穿過轉接孔420而與圓形的鏤空部452及槽孔460形成偏心圓配置，如圖3A所示，鏤空部452的中心C 1與轉接孔420中心C 2並不在同一位置。如此，同軸結構的電磁場型分布可藉由槽孔460所提供的空間，逐漸地轉變成微帶線400的電磁場型分佈，因此更有利於二傳輸線間電磁場型的轉換，降低垂直轉接的插入損耗及反射損耗，進而改善垂直轉接於高頻時的傳輸特性。
另外值得注意的是，微帶線400的信號線430延伸至圓形槽孔460的範圍內。組裝後，信號線430與同軸連接器100的中心導體130所形成的接點是設在中心導體130的圓形端面上，通常接點的面積會涵蓋中心導體130的整個圓形端面。因此，接點與圓形槽孔460也會形成偏心圓配置。
在本實施例中，將圓形槽孔460內的裸露底面414A區分為一第一扇形區454及一第二扇形區456。第一扇形區454具有一小於180度的中心角，第二扇形區456具有一大於180度的中心角。圖3A中第一扇形區454的中心角大小為 θ 1角的2倍。轉接孔420開設於第一扇形區454中。第二穿孔440是將整個第二扇形區456的基板410打穿所形成的扇形穿孔440A。如此，在圓形槽孔460中即形成多個穿孔420及440A。由圖3A的示意圖即可清楚觀察到扇形穿孔440A與同軸連接器100的中心導體130在X-Y水平面上的相對位置。圖3B可清楚觀察到圖3A之A-A剖面結構，顯示扇形穿孔440A、轉接孔420與圓形槽孔460在X-Z垂直面上的相對位置。
圖3A中，基板410的介電常數為6.15，厚度為32 mil，其尺寸大小為30 mm × 40 mm。C 1定義為鏤空部452的中心。鏤空部452直徑D 1=150 mil。轉接孔420的中心C 2為C 1位置往右偏移D距離，D = 35 mil。轉接孔420的直徑D 2=50 mil。扇形穿孔440A之圓弧邊是沿著圓形鏤空部452的部分邊緣。扇形穿孔440A之兩直線邊的長度D 4= 75mil，兩直線邊與+X軸方向的夾角 θ 1=60度。
圖3所示之背向垂直轉接方法，其重要技術特徵包含：一、轉接孔420與第二穿孔440共存於圓形槽孔460內，並分別與鏤空部452組成偏心配置；二、以第二穿孔440來將共振響應移位；並以轉接孔420來提供中心導體130做簡易地的定位，再將同軸連接器的擋牆120與接地層450做焊接固定。藉由上述技術特徵，本發明以簡單的構造即能同時達到減少插入損耗、增加1-dB頻寬、改變共振頻率及提供中心導體130簡易地定位等多個效果。
圖4為本發明之第二實施例，其中同軸連接器100A是由上方饋入微帶線400A。圖4中，同軸連接器100A的擋牆120延伸出複數腳柱150，每一腳柱150具有一基部151連接於擋牆120，基部151的厚度T1需大於信號線430的厚度T2。微帶線400A的基板410結構除了包括圖3所示的技術特徵之外，還在其接地層450的鏤空部452之外部開設複數固定孔416，使其貫穿基板410及接地層450。每一固定孔416的位置對應於擋牆120下的複數腳柱150之其一。每一腳柱150對應地穿過每一固定孔416，並將其尾端152焊接在接地層450，藉此固定上方饋入之同軸連接器100A。另外需注意的是，同軸連接器100A的腳柱150之基部151的設計，是為了防止擋牆120在最終裝配後與信號線430短路的情形。
如圖4A所示，基板410的介電常數為6.15，厚度為32 mil，其尺寸大小為30 mm × 40 mm。C 1定義為鏤空部452的中心，鏤空部452的直徑為D 1=164 mil。轉接孔420中心C 2為C 1位置往右偏移20 mil，直徑D 2=50 mil。轉接孔420內壁裝設一金屬環，例如：銅環421，用以電性連接信號線430。銅環421的厚度D 7= 1.5 mil。扇形穿孔440A之圓弧邊是沿著圓形鏤空部452的邊緣。扇形穿孔440A之兩直線邊的長度D 9= 87mil，直線邊與+X軸方向夾角 θ 1=70度。與圖3A的實施例不同的是，兩直線邊的交點C 11位於C 1點的左側。固定孔416直徑D 3= 67 mil。每一固定孔416的中心C 3、C 4、C 5、C 6到轉接孔420中心C 2的連線距離D 8皆為149 mil。固定孔416的中心C 3、C 4、C 5、C 6至C 2點的連線與+X軸方向夾角分別為 θ 2= 42度、 θ 3= 42度，與-X軸方向夾角分別 θ 4= 42度、 θ 5= 42度。
上述的銅環421亦稱為「電通孔」，用來形成中心導體130與信號線430的電性接點。由於自上方饋入之垂直轉接的設計，其中心導體130的尾端與待連接之微帶線400A之信號線430的尾端均位於同軸連接器100A之擋牆120下方，因此難以直接在基板410的上表面412製作接點，需藉由電通孔，才能從微帶線400A的接地層450那一側進行接點的製作。而背向饋入之垂直轉接設計則無此問題，可直接在基板410的上表面412製作信號線430與中心導體130的接點，因此無須「電通孔」。
圖5A為圖3A之扇形穿孔440A的第一種變化型態，圖5B為其背面結構。將扇形穿孔440A的圓弧邊與任一直線邊之間的夾角修飾成圓角而形成另一型態的扇形穿孔440B，扇形穿孔440B的水平截面形狀包括兩圓角441，這樣的變化，有助於簡化第二穿孔440的製程。
圖6A為扇形穿孔440A的第二種變化型態，圖6B為其背面結構。將扇形穿孔440A的兩直線邊形成的角形邊緣改為方形邊緣442而形成另一型態的穿孔440C。轉接孔420位於方形邊緣442及鏤空部452邊緣所界定出的基板410區域內，這樣的變化，是將第二穿孔440的面積極大化，有助於將垂直轉接的1-dB通帶頻寬極大化。
圖7A為扇形穿孔440A的第三種變化型態，圖7B為其背面結構。將扇形穿孔440A的兩直線邊形成的角形邊緣改為C形內側邊443，並將扇形穿孔440A的圓弧邊改為C形外側邊444，C形內側邊443與C形外側邊444的兩端分別以圓弧邊445連接而形成如圖7A的C字型穿孔440D，這樣的變化，可以同時兼顧簡化第二穿孔440的製程及極大化垂直轉接的1-dB通帶頻寬。
圖7C為C字型穿孔440D應用於多層電路板的實施例。微帶線400B的結構包括一層信號線430及一層接地層450及一層介電質基板410。基板410及接地層450的結構與圖7A及圖7B所示相同。本實施例在接地層450下方再貼附第二基板470，並於第二基板470上製作數個穿孔472及474分別對應基板410的轉接孔420及C字型穿孔440D。在第二基板470下方再形成第二接地層480，將第二接地層480的一部分鏤空而形成第二鏤空部482，使其對應接地層450的鏤空部452。最後，同軸連接器100再由第二接地層480的下方饋入。
圖8為本發明之第三實施例的背向垂直轉接方法示意圖。微帶線400C的第二穿孔440包括一圓角矩形穿孔440E及兩圓形穿孔440F、440G，用以改變圓形槽孔460引進之寄生參數所產生的共振響應。轉接孔420設置於兩圓形穿孔440F、440G之間。本實施例是使用圓形槽孔460內的圓角矩形穿孔440E與兩個圓形穿孔440F、440G來取代圖3的扇形穿孔440A。相較圖3的扇形穿孔440A，本實施例的穿孔440E、440F、440G形式較為簡單，因此可以簡化第二穿孔440的製程。與圖3相同的是，本實施例的基板410一樣是在圓形槽孔460內開設包含轉接孔420在內的多個穿孔420、440，且這些穿孔420、440各自與圓形槽孔460形成多組偏心配置。圖8A為第三實施例的基板正面示意圖；圖8B為其背面示意圖。由圖8A及圖8B的示意圖即可清楚觀察到鏤空部452、圓角矩形穿孔440E和圓形穿孔440F、440G與轉接孔420的相對位置。
圖8C的實施例所採用之基板410，其介電常數為6.15，厚度為32 mil，其尺寸大小為30 mm × 40 mm。C 1定義為鏤空部452的中心，鏤空部452的直徑為D 1=170 mil。圓角矩形穿孔440E的中心C 7為C 1位置往左位移23mil。圓角矩形穿孔440E的長度D 12=173 mil，寬度D 11= 75mil。轉接孔420的中心C 2為C 1位置往右偏移50 mil，轉接孔420的直徑為D 2=50 mil。C 8為一個圓形穿孔440F的中心位置，C 8距離C 1點的連線距離D 10= 65 mil，該連線與+X軸方向夾角為 θ 6=52度。另一個圓形穿孔440G的中心為C 9，C 9距離C 1點的連線距離D 10= 65 mil，該連線與+X軸方向夾角為 θ 6= 52度。
圖9為本發明之第四實施例的上方垂直轉接方法示意圖。微帶線400D的基板410結構除了包括圖8所示的技術特徵之外，還在其接地層450的鏤空部452之外部開設四個固定孔416。每一固定孔416的位置對應於擋牆120下的四根腳柱150之其一，用以供上方饋入之同軸連接器100A的每一腳柱150對應地穿過每一固定孔416，並將其尾端152焊接於接地層450，藉此固定上方的同軸連接器100A。而腳柱150的基部151設計，是為了防止擋牆120與信號線430接觸而造成短路。
如圖9A所示，基板410的介電常數為6.15，厚度為32 mil，其尺寸大小為30 mm × 40 mm。C 1定義為鏤空部452的中心，鏤空部452的直徑為D 1=164 mil，圓角矩形穿孔440E的中心C 7為C 1位置往左位移 43mil；圓角矩形穿孔440E的長度D 12=124 mil，寬度D 11= 53mil。轉接孔420的中心C 2為C 1位置往右偏移20 mil，直徑為D 2=50 mil。銅環421的厚度D 7=1.5 mil。C 8為一個圓形穿孔440F的中心位置，C 8距離C 1點的連線距離D 10= 58 mil，該連線與+X軸方向夾角為 θ 6=80.5度。另一個圓型穿孔440G中心為C 9，C 9距離C 1點的連線距離D 10= 58 mil，該連線與+X軸方向夾角為 θ 6= 80.5度。固定孔416直徑D 3= 7 mil，其中心分別為C 3、C 4、C 5、C 6。以轉接孔420中心C 2為起始座標，C 3、C 4、C 5、C 6各點到C 2的連線距離D 8皆為149 mil。C 3、C 4各點到C 2的連線與+X軸方向夾角分別為 θ 2= 42度、 θ 3= 42度。C 5、C 6各點到C 2的連線與-X軸方向夾角分別 θ 4= 42度、 θ 5= 42度。
圖10為依據本發明之第一及第三實施例的方法所形成的背向垂直轉接結構與習知背向垂直轉接結構相比較的頻率響應圖。圖10中曲線C10顯示採用圖1A所示習知背向垂直轉接結構的1-dB通帶頻寬的上限為5.5 GHz。相較於圖1A，曲線C12顯示採用圖3所示的背向垂直轉接結構，其1-dB通帶的上限為18.8 GHz，1-dB通帶增加約342 %。若是採用圖8所示的背向垂直轉接結構，曲線C14顯示其1-dB通帶的上限為18.2GHz，1-dB通帶增加約331 %。
圖11為依據本發明之第二及第四實施例的方法所形成的上方垂直轉接結構與習知上方垂直轉接結構相比較的頻率響應圖。圖11中曲線C20顯示採用圖1B所示習知傳統上方垂直轉接結構的1-dB通帶頻寬的上限為4.8 GHz。相較於圖1B，曲線C22顯示採用圖4所示的上方垂直轉接結構，其1-dB通帶的上限為16.4 GHz，1-dB通帶增加約342 %。若是採用圖9所示的上方垂直轉接結構，曲線C24顯示其1-dB通帶的上限為16.7 GHz，1-dB通帶增加約348 %。
本發明係針對同軸結構至微帶線之間的垂直轉接而提出的新方法。相較於習知的垂直轉接，本發明可以降低插入損耗、減輕共振響應的影響、大幅提升1-dB通帶頻寬，同時提供固定中心導體的簡易方式。經由傳輸線之間的垂直轉接特性分析，證實本發明的垂直轉接方法可通用於同軸連接器背向饋入及上方饋入等兩種情形，亦可應用於不同種類的同軸連接器，且適用於具有不同厚度及不同介電常數之基板的微帶線，其應用範圍甚廣，尤其是對微波工程中高頻的系統整合或高頻元件量測的效果更為顯著。依據本發明的方法，垂直轉接的頻譜響應不會受到同軸連接器及平面傳輸線在製程上的誤差而產生明顯變化。綜上所述，本發明符合產業利用性、新穎性及進步性等專利要件。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所做之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
100、100A‧‧‧習知的凸緣固定式SMA同軸連接器
110‧‧‧外部導體
120‧‧‧擋牆
130‧‧‧中心導體
140‧‧‧介電體
150‧‧‧腳柱
151‧‧‧腳柱的基部
152‧‧‧腳柱的尾端
200‧‧‧同軸纜線
300、300A‧‧‧習知的微帶線
310、310a‧‧‧基板
312‧‧‧穿孔
314‧‧‧固定孔
330‧‧‧信號線
350‧‧‧接地層
400、400A、400B、400C、400D‧‧‧本發明的微帶線
410‧‧‧基板
412‧‧‧基板的上表面
414‧‧‧基板的下表面
414A‧‧‧裸露底面
416‧‧‧固定孔
420‧‧‧轉接孔(穿孔)
421‧‧‧銅環
430‧‧‧信號線
440‧‧‧第二穿孔
440A、440B‧‧‧扇形穿孔
440C‧‧‧穿孔
440D‧‧‧C字型穿孔
440E‧‧‧圓角矩形穿孔
440F、440G‧‧‧圓形穿孔
441‧‧‧圓角
442‧‧‧方形邊緣
443‧‧‧C形內側邊
444‧‧‧C形外側邊
445‧‧‧圓弧邊
450‧‧‧接地層
452‧‧‧鏤空部
454‧‧‧第一扇形區
456‧‧‧第二扇形區
460‧‧‧槽孔
470‧‧‧第二基板
472、474‧‧‧第二基板上的穿孔
480‧‧‧第二接地層
482‧‧‧第二鏤空部
A-A‧‧‧微帶線的剖面
C1‧‧‧鏤空部的中心
C2‧‧‧轉接孔的中心
C3、C4、C5、C6‧‧‧固定孔的中心
C7‧‧‧圓角矩形穿孔的中心
C8、C9‧‧‧圓形穿孔的中心
C11‧‧‧扇形穿孔之兩直線邊的交點
D‧‧‧C2點與C1點之間的距離
D1‧‧‧鏤空部直徑
D2‧‧‧轉接孔直徑
D3‧‧‧固定孔直徑
D4、D9‧‧‧扇形穿孔之直線邊長度
D7‧‧‧銅環厚度
D8‧‧‧各固定孔中心到C2點的距離
D10‧‧‧圓形穿孔的中心與C1點的連線距離
D11‧‧‧圓角矩形穿孔的寬度
D12‧‧‧圓角矩形穿孔的長度
習知背向垂直轉接結構的頻率響應曲線C10
圖3所示的背向垂直轉接結構的頻率響應曲線C12
圖8所示的背向垂直轉接結構的頻率響應曲線C14
習知上方垂直轉接結構的頻率響應曲線C20
圖4所示的上方垂直轉接結構的頻率響應曲線C22
圖9所示的上方垂直轉接結構的頻率響應曲線C24
腳柱基部的厚度T1
信號線的厚度T2
信號線的延伸方向X
中心導體的延伸方向Z
水平面X-Y
垂直面X-Z
扇形穿孔之直線邊與+X軸方向的夾角 θ 1
各固定孔的中心至C 2點的連線與+X軸方向夾角 θ 2、 θ 3
各固定孔的中心至C 2點的連線與-X軸方向夾角 θ 4、 θ 5
圓形穿孔的中心與C 1點的連線與+X軸方向夾角為 θ 6
圖1A為習知的背向垂直轉接結構示意圖。
圖1B為習知的上方垂直轉接結構示意圖。
圖2A為同軸結構內部電磁場型分佈示意圖。
圖2B為微帶線電磁場型分佈示意圖。
圖3為本發明之第一實施例的背向垂直轉接方法示意圖。
圖3A為應用於本發明之第一實施例的基板正面示意圖。
圖3B為應用於本發明之第一實施例的基板之垂直剖面示意圖。
圖4為本發明之第二實施例的上方垂直轉接方法示意圖。
圖4A為應用於本發明之第二實施例的基板正面示意圖。
圖5A為本發明之一實施例的基板正面示意圖，其為圖3A之第一種變形。
圖5B為本發明之一實施例的基板背面示意圖。
圖6A為本發明之一實施例的基板正面示意圖，其為圖3A之第二種變形。
圖6B為本發明之一實施例的基板背面示意圖。
圖7A為本發明之一實施例的基板正面示意圖，其為圖3A之第三種變形。
圖7B為本發明之一實施例的基板背面示意圖。
圖7C為一C字型穿孔應用於多層電路板的實施例。
圖8為本發明之第三實施例的背向垂直轉接方法示意圖。
圖8A及圖8B為應用於本發明之第三實施例的基板正面示意圖。
圖8C為應用於本發明之第三實施例的基板背面示意圖。
圖9為本發明之第四實施例的上方垂直轉接方法示意圖。
圖9A為應用於本發明之第四實施例的基板正面示意圖。
圖10為依據本發明之第一及第三實施例所形成的背向垂直轉接結構與習知垂直轉接結構相比較的頻率響應圖。
圖11為依據本發明之第二及第四實施例所形成的上方垂直轉接結構與習知垂直轉接結構相比較的頻率響應圖。

Claims (10)

  1. 一種應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其包括： 提供一微帶線及一同軸結構，其中該微帶線包括一基板、一信號線及一接地層，該基板具有一上表面及一與該上表面相對的下表面，該上表面鋪設該信號線，該下表面鋪設該接地層，其中該同軸結構具有一裸露的中心導體； 將該信號線待垂直轉接的一端下方的一部分該接地層鏤空而形成一鏤空部，使該基板的該下表面的一部分裸露於該鏤空部中而形成一裸露底面，該裸露底面與該鏤空部組成一槽孔； 在該槽孔中形成複數穿孔從該基板之該上表面貫穿至該下表面，該複數穿孔包括一轉接孔及至少一第二穿孔，其中該轉接孔位於該信號線之一端，並且該轉接孔與該鏤空部二者組成一第一偏心配置，該第二穿孔與該鏤空部二者組成一第二偏心配置；以及 將該中心導體的延伸方向與該信號線的延伸方向彼此垂直地放置，再將該中心導體穿過該基板的該轉接孔而與該信號線成電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，更包括： 在該接地層下方貼附一第二基板； 在該第二基板製作複數第三穿孔，使其對應於該基板的該轉接孔及該第二穿孔； 在該第二基板下方形成一第二接地層；以及 將該第二接地層的一部分鏤空而形成一第二鏤空部，使其對應該接地層之該鏤空部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該槽孔中的該裸露底面為圓形，該方法包括： 將圓形的該裸露底面劃分為一第一扇形區及一第二扇形區，其中該第一扇形區具有一小於180度的中心角，該第二扇形區具有一大於180度的中心角； 於該第一扇形區中開設該轉接孔；以及 將整個該第二扇形區內的該基板打穿而形成該第二穿孔。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該第二扇形區具有一圓弧邊，其兩端分別連接一第一直線邊及一第二直線邊，該方法更包括： 將該圓弧邊與該第一直線邊的交角製作為一第一圓角；以及 將該圓弧邊與該第二直線邊的交角製作為一第二圓角。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該槽孔中的該裸露底面為圓形，該方法包括： 在圓形的該裸露底面中開設該等第二穿孔，其包括一圓角矩形穿孔及兩圓形穿孔；以及 將該轉接孔開設於該兩圓形穿孔之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，更包括：將該微帶線的該基板的該第二穿孔的邊緣製作為一方形邊緣連接一圓弧邊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該微帶線的該基板的該第二穿孔的邊緣環繞成一C字型區域。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該同軸結構具有一擋牆，該方法包括： 將該中心導體從該接地層的一側向上穿過該轉接孔；以及 將該擋牆固定於該接地層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，更包括： 在該轉接孔的內壁裝設一金屬環，使該金屬環與該信號線電性連接； 將該中心導體從該基板的該上表面向下穿過該轉接孔； 從該基板之下方該接地層的一側進行焊接加工，使該中心導體電性連接該金屬環。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之應用於同軸結構至微帶線之間的垂直轉接方法，其中該同軸結構具有一擋牆，該方法包括： 在該擋牆上製作複數腳柱，每一該腳柱具有一基部及一尾端，其中該基部連接於該擋牆，並且該基部的厚度大於該信號線之厚度； 在該鏤空區之外部開設複數固定孔，並且每一該固定孔的位置對應於該複數腳柱之其一；以及 將每一該腳柱從該基板的該上表面向下對應地穿過每一該固定孔，並將該腳柱之該尾端焊接在該接地層。
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