本發(fā)明涉及懸置線電路技術(shù)，具體涉及基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

射頻微波電路與系統(tǒng)作為無線電技術(shù)的核心技術(shù)部分，在無線通信、射電天文、導(dǎo)彈制導(dǎo)、電子對抗等方面具有重要的應(yīng)用。隨著時代的發(fā)展，對射頻微波電路與系統(tǒng)的要求越來越高，如低損耗、低成本等要求。傳輸線作為射頻電路與系統(tǒng)的基本組成成分，其性能的優(yōu)劣直接影響整個電路與系統(tǒng)的工作狀態(tài)。傳輸線的損耗是射頻微波電路系統(tǒng)中重要的考量指標(biāo)之一，其損耗一般包括金屬損耗、介質(zhì)損耗以及輻射損耗三個部分。常見的傳輸線結(jié)構(gòu)包括非平面的金屬波導(dǎo)、同軸線，平面形式的微帶、帶狀線、槽線、共面波導(dǎo)、基片集成波導(dǎo)等結(jié)構(gòu)。其中，平面形式的微帶、帶狀線、槽線、共面波導(dǎo)、基片集成波導(dǎo)等結(jié)構(gòu)損耗過高；非平面的金屬波導(dǎo)雖然相對于平面?zhèn)鬏斁€中的微帶線、帶狀線等具有較低的損耗和較高的品質(zhì)因數(shù)，但其重量大、加工成本高；同軸線通常由同心的外導(dǎo)體和內(nèi)導(dǎo)體，以及內(nèi)外導(dǎo)體間的填充介質(zhì)構(gòu)成，但由于填充的絕緣材料的存在，其介質(zhì)損耗也無法避免。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)，解決當(dāng)前的傳輸線存在的損耗大的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)，包括N層進行層疊設(shè)置的電路板，N為大于等于3的奇數(shù)，電路板包括介質(zhì)基板和設(shè)置在介質(zhì)基板正反面的金屬層，位于中間層的電路板進行局部鏤空切除，形成兩個鏤空腔，鏤空腔A和鏤空腔B，與中間層相鄰的電路板沿遠離中間層的方向凹陷，凹陷的面積至少覆蓋鏤空腔A和鏤空腔B的一部分，鏤空腔A、鏤空腔B與中間層電路板之外的其他層電路板形成腔體結(jié)構(gòu)，中間層電路板的介質(zhì)基板上兩個鏤空腔A和B之間的區(qū)域進行雙面布線，形成信號導(dǎo)帶，N層進行層疊設(shè)置的電路板上開有貫穿至少一層電路板的金屬化通孔。

特別地，所述多層電路板包括3層進行層疊設(shè)置的電路板，中間層的電路板定義為第一電路板，中間層上方的電路板定義為第二電路板，中間層下方的電路板定義為第三電路板，其中，第一電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成兩個鏤空腔，鏤空腔A和鏤空腔B，第二電路板和第三電路板均沿遠離第一電路板的方向凹陷，凹陷的面積均至少覆蓋鏤空腔A和鏤空腔B的一部分，第二電路板、鏤空腔A、鏤空腔B與第三電路板形成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)。

特別地，所述多層電路板包括5層進行層疊設(shè)置的電路板，中間層的電路板定義為第一電路板，中間層上方的電路板自下而上定義為第二電路板和第四電路板，中間層下方的電路板自上而下定義為第三電路板和第五電路板，其中，第一電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成兩個鏤空腔，鏤空腔A和鏤空腔B，第二電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成鏤空腔C，鏤空腔C的面積至少覆蓋鏤空腔A和鏤空腔B的一部分，第三電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成鏤空腔D，鏤空腔D的面積至少覆蓋鏤空腔A和鏤空腔B的一部分，第四電路板覆蓋在鏤空腔C的上方，第五電路板覆蓋在鏤空腔D的下方，第四電路板、鏤空腔A、鏤空腔B、鏤空腔C、鏤空腔D與第五電路板構(gòu)成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1)相對于傳統(tǒng)的傳輸線形式，由于該發(fā)明在介質(zhì)集成懸置線的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將電路板所在介質(zhì)層盡可能挖除，同時保證必要的機械強度和連接，將減小電路的介質(zhì)損耗。同時采用金屬通孔將介質(zhì)板雙面的走線互聯(lián)，可以進一步減小金屬損耗。另外由于介質(zhì)集成懸置線的自封裝等優(yōu)勢，將進一步減小電路的輻射損耗。

2)由于采用多層印制電路板的成熟工藝技術(shù)，該發(fā)明具有加工成本低、重量輕等優(yōu)勢；

3)該發(fā)明提出的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路，可以在多層板結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)與其他種類的平面?zhèn)鬏斁€形式如微帶線、帶狀線、共面波導(dǎo)等有效過渡連接，在工程設(shè)計以及實現(xiàn)中更加靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，具有較高的電路集成度。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例1所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例1所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)橫截面示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例2所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例2所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)橫截面示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例3所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1、圖2所示，圖1為本發(fā)明實施例1所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖，圖2為本發(fā)明實施例1所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)橫截面示意圖。

所述基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)包括5層進行層疊設(shè)置的電路板，每層電路板均為雙面敷銅板的介質(zhì)基板，中間層的電路板定義為第一電路板，中間層上方的電路板自下而上定義為第二電路板和第四電路板，中間層下方的電路板自上而下定義為第三電路板和第五電路板。第一電路板進行金屬布線，形成信號導(dǎo)帶，所述第一電路板上金屬布線以外的區(qū)域進行局部鏤空切除，形成一個鏤空腔，記為腔體C。第二電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成鏤空腔，記為腔體A，腔體A的面積至少覆蓋腔體C的一部分。第三電路板的局部區(qū)域進行局部鏤空切除，形成鏤空腔，記為腔體B，腔體B的面積至少覆蓋腔體C的一部分。第四電路板和第五電路板不進行鏤空設(shè)置。將5層電路板進行壓合，第四電路板覆蓋在腔體A的上方，第五電路板覆蓋在腔體B的下方，第四電路板、腔體A、腔體B、腔體C與第五電路板構(gòu)成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)，腔體結(jié)構(gòu)中的空氣作為介質(zhì)。本實施例將第一電路板進行局部鏤空切除，形成鏤空腔，與未進行鏤空處理相比的好處在于：未進行鏤空處理前，電路的電磁場主要分布在空氣腔體以及有損耗的介質(zhì)中，當(dāng)進行鏤空處理后，電磁場在介質(zhì)中的分布減小，更多的電磁場將分布在空氣腔體中，而空氣腔體的損耗是極小的，因此，第一電路板的鏤空處理可以實現(xiàn)減小傳輸線的介質(zhì)損耗的目的。

實施例二

如圖3、圖4所示，圖3為本發(fā)明實施例2所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖，圖4為本發(fā)明實施例2所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)橫截面示意圖。

本實施例二與實施例一的區(qū)別在于所述第一電路板上金屬布線以外的區(qū)域進行局部鏤空切除，形成兩個鏤空腔，記為腔體C1和腔體C2，腔體A至少覆蓋腔體C1的一部分和腔體C2的一部分，同時，腔體B至少覆蓋腔體C1的一部分和腔體C2的一部分，則第四電路板、鏤空腔A、鏤空腔B、鏤空腔C1、鏤空腔C2與第五電路板構(gòu)成環(huán)繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)，該連續(xù)的空氣腔體結(jié)構(gòu)作為類同軸傳輸線內(nèi)外導(dǎo)體間的絕緣材料部分，也就是說將空氣作為絕緣材料，其介電常數(shù)1。第四電路板下表面敷銅金屬層、第五電路板上表面敷銅金屬層以及圍繞整個空氣腔體結(jié)構(gòu)的貫穿多層電路板的金屬層通孔A，共同構(gòu)成該發(fā)明所提出的類同軸傳輸線的信號地，即外導(dǎo)體部分。

因此，外周金屬化通孔以及上頂部和下頂部的金屬層共同作為信號地，即外導(dǎo)體，第一電路板的信號導(dǎo)帶作為內(nèi)導(dǎo)體，腔體結(jié)構(gòu)中的空氣作為介質(zhì)，最終形成了空氣類同軸傳輸線結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以減小傳輸線的介質(zhì)損耗、金屬損耗，并且?guī)缀鯖]有輻射損耗，具有低功耗、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、成本低、易于加工、集成度高的優(yōu)點，有效克服了傳統(tǒng)傳輸線存在的損耗大、成本高的問題。

實施例三

如圖5所示，圖5為本發(fā)明實施例3所述的基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路三維立體分解示意圖。

本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述第一電路板上金屬布線以外的區(qū)域進行局部鏤空切除，在保證第一電路板機械強度的基礎(chǔ)上，形成大于兩個的多個鏤空腔，同樣可以減小傳輸線的介質(zhì)損耗。

實施例四

本實施例四與實施例一至三的區(qū)別在于所述基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)包括3層進行層疊設(shè)置的電路板，第二電路板的局部區(qū)域進行挖槽處理但不鏤空，形成沿遠離第一電路板方向的凹陷，第二電路板與第一電路板之間形成腔體A，第三電路板的局部區(qū)域進行挖槽處理但不鏤空，形成沿遠離第一電路板方向的凹陷，第三電路板與第一電路板之間形成腔體B，腔體A的面積和腔體B的面積均為至少覆蓋腔體C一部分。將3層電路板進行壓合，第二電路板、腔體A、腔體B、腔體C與第五電路板構(gòu)成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)，從而可以實現(xiàn)減小傳輸線的介質(zhì)損耗。。

同理，所述基于介質(zhì)集成懸置線的低損耗電路結(jié)構(gòu)可以包括其他N層進行層疊設(shè)置的電路板，N為大于等于3的奇數(shù)，僅需滿足中間層電路板之外的其他層電路板與中間層電路板上的腔體之間構(gòu)成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)即可。

需要說明的是介質(zhì)基板所敷銅板也可為其他可導(dǎo)電的金屬材質(zhì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案在中間層電路板設(shè)置信號導(dǎo)帶和信號導(dǎo)帶區(qū)域外的鏤空腔，鏤空腔與其它層電路板構(gòu)成圍繞信號導(dǎo)帶的空氣腔體結(jié)構(gòu)，從而可以減小傳輸線的介質(zhì)損耗具有低功耗、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、成本低、易于組裝的優(yōu)點，有效克服了當(dāng)前的傳輸線存在的損耗大、成本高的問題。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。