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电路板、天线结构及电子设备的制作方法

2023-02-20 05:37:19 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及通信技术领域,并且更具体地,涉及一种电路板、天线结构及电子设备。


背景技术:

2.电路板是电子元件进行电气连接的基本载体,其主要功能是支撑电子元件以及互连电子元件。在现代通信电路设计中,通常通过传输线来实现电路板上不同电子元件之间的信号传输。传输线是一种输送电磁能的线状结构,它是电信系统的重要组成部分,用来把载有信息的射频信号从一点传送到另一点。在电子设备中,常用的传输线包括微带线、带状线、单层共面波导、双层共面波导等结构。
3.双层共面波导是一种常用的传输线结构,相比于微带线或者带状线等传输线结构,双层共面波导能够减小电场在介质基板中的分布,进而能够一定程度的抑制介质损耗的问题。但是由于此时电路板的地平面由共面波导的两个地线和信号线共同构成,由于信号线和两侧的地线之间均具有长度很大的开槽(间隙),由此破坏了电路板地平面的完整性,导致电路板的封闭性较差,对电磁波的屏蔽性能也较差。以上原因使得电路板上的电磁元件容易与外部元器件产生电磁波“耦合”,造成电路板自身的抗干扰性能较差,并且也容易对外部元器件产生辐射干扰。


技术实现要素:

4.本技术提供一种电路板、天线结构及电子设备,通过对电路板上的共面波导的结构进行改进,减小了地平面上开槽的长度,保证了地平面的完整性和封闭性,由此提高了电路板的抗干扰性能,并且降低了电路板对外部元器件产生的电磁辐射。
5.第一方面,提供了一种电路板,包括:介质基板,由绝缘材料构成;第一导电图形层,设于所述介质基板的一侧,所述第一导电图形层包括第一信号线;第二导电图形层,设于所述介质基板的另一侧,所述第二导电图形层包括第二信号线以及间隔设置于所述第二信号线两侧的两个第二地线;所述第二信号线包括排成一列的多个传输线段,相邻两个所述传输线段之间具有断口,所述第二导电图形层还包括与所述第二信号线电隔离的连接桥,所述连接桥位于所述断口内并且电气连接两个所述第二地线,每个所述传输线段与所述第一信号线电连接。
6.根据本技术实施例提供的电路板,第二导电图形层包括共同构成共面波导传输线结构的第二信号线和两个第二地线,该共面波导传输线结构能够构成电路板的地平面。第二信号线被截断为多个传输线段,相邻两个传输线段之间均具有断口,在该断口内,设置有连接两侧第二地线的连接桥。本技术通过设置连接桥能够减小第二信号线和第二地线之间开槽的长度,增大了导电图形在介质基板上的设置面积(即增大了地平面的覆盖面积),提高了地平面的完整性和封闭性,进而提高了地平面对电磁波的屏蔽性能。此时,在该地平面的高效隔绝作用下,电路板上的电磁元件不易与外部元器件产生电磁波“耦合”,由此提高
了电路板的抗干扰性能,并且降低了电路板对外部元器件产生的电磁辐射影响。
7.本技术实施例中的第二导电图形层可以通过平面印刷等工艺集成于介质基板之上,保持了传统的共面波导传输线尺寸小型化、易与芯片集成等优势。连接桥的设置的不需增加额外工序,具备接近于零的实施成本。以上原因使得本技术实施例提供的电路板具有尺寸小、集成度高、成本低等优势,在电子产品中具备广泛的应用空间。
8.本技术实施例提供的电路板采用共面波导传输线结构进行射频信号的传输,相比于微带线或者带状线等传输线结构,能够使得主要电场分布在空气中,由此减小了电场在介质基板中的分布,能够一定程度的抑制介质损耗的问题,进而能够实现射频信号的低损耗传输,提高了信号传输的质量。此外,由于信号电场主要分布在空气中,单位长度延时小,能够减小相位绕线,实现信号的低延时传输。
9.可选地,电路板包括但不限于:底板、中板、背板、柔性电路板、刚性电路板、软硬结合板、终端电路板、封装载板、低温共烧陶瓷基板或高温共烧陶瓷基板等。封装载板可以是系统级封装载板、单芯片封装载板多芯片封装载板或球栅阵列封装载板等。
10.当电路板为刚性电路板时,介质基板由硬质绝缘材料构成。可选地,构成介质基板的材质可以为陶瓷材料、树脂材料、玻璃材料或者硬塑料等中的至少一种材料构成。
11.例如,介质基板可以由氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、酚醛树脂、环氧树脂、溴化环氧树脂、聚脂或者聚四氟乙烯等中的至少一种材料构成。
12.当电路板为柔性电路板时,介质基板由柔性绝缘材料构成。例如,介质基板可以由聚酯、聚酰亚胺、氟碳或芳香族聚酰胺等中的至少一种材料构成。此时电路板可应用于可折叠电子设备(例如可折叠手机)中。
13.在一种可能的设计中,所述连接桥与所述断口均为多个,每个所述连接桥均位于所述断口内。通过以上设置,能够在信号传输距离较长的情况下,因地制宜的设置更多个连接桥,确保传输线段不会太长,即确保传输线段与第二地线之间的开槽长度不会过大,由此保证了地平面的完整性和封闭性,即确保了地平面能够具有良好的屏蔽性能。此外,开槽长度过大不利于生产加工(铣刀切割路径太长容易出现误差),本技术通过设置多个连接桥134来缩短开槽的长度,能够提高生产的效率,降低生产成本。
14.可选地,断口的数量可以大于、等于或者小于连接桥的数量。
15.可选地,不同断口内设置的连接桥的数量可以相同或者不同。
16.可选地,断口内可以仅设置一个连接桥,或者设置多个连接桥,或者不设置连接桥,本技术对此不做限定。
17.例如,断口的数量大于连接桥的数量,多个连接桥一一对应的设置于多个断口内,而由于断口的数量更多,剩余的断口内可以不设置连接桥。
18.在一种可能的设计中,所述连接桥与所述断口的数量相等,多个所述连接桥与多个所述断口一一对应。通过以上设置,能够尽可能的增大导电图形在介质基板上的覆盖面积,即增大地平面的面积,保证地平面的完整性和封闭性。此外还有利于简化加工程序,降低生产成本。
19.在一种可能的设计中,所述传输线段的长度小于所述第二信号线所传输电磁波信号的0.5倍波长。通过以上设置,能够避免传输线段在其他电磁波信号的作用下发生谐振,进而能够确保第二信号线传输的稳定性。此外,以上设置也可以作为一个将第二信号线分
割成多少个传输线段的参考依据。
20.在一种可能的设计中,每个传输线段通过金属化过孔与所述第一信号线电连接。
21.在一种可能的设计中,所述第一导电图形层还包括间隔设置于所述第一信号线两侧的两个第一地线,所述第二地线与所述第一地线电连接。
22.在一种可能的设计中,所述介质基板上还设有介质开槽,所述介质开槽位于所述传输线段与所述第二地线之间。通过设置介质开槽,能够将位于传输线段与第二地线之间的部分介质挖除,由此使得传输线段产生的电场能够更多的分布于空气中,而减小电场在介质中的分布,进而能够进一步降低传输线的介质损耗,提高信号的传输质量。在一种可能的设计中,所述介质开槽为条形槽,并贯穿所述介质基板的两侧(即此时介质开槽为通槽),所述介质开槽沿着所述传输线段的长度方向延伸设置。通过以上设置,能够挖除更多的介质,尽可能的减小电场在介质中的分布,进而能够进一步降低传输线的介质损耗,提高信号的传输质量。
23.可选地,在其他实施方式中,介质开槽也可以为盲槽,此时介质开槽并未贯穿介质基板的两侧。
24.在一种可能的设计中,所述介质开槽的槽口边缘与所述传输线段、所述第二地线或者所述连接桥之间的距离为0.05~0.3毫米。
25.例如,可以为0.08毫米、0.1毫米、0.12毫米、0.15毫米或者0.2毫米等。
26.通过在槽口和金属图形之间设置一定的安全距离,能够在开槽制作的过程中,避免铣刀损伤金属图形(例如铜箔)边沿,形成金属毛刺和裸露铜箔,影响传输线抗腐蚀、抗氧化等方面的性能。
27.在一种可能的设计中,所述介质开槽邻近所述传输线段一侧的槽壁上设有第一导电侧壁,所述传输线段通过所述第一导电侧壁与所述第一信号线电连接;所述介质开槽邻近所述第二地线一侧的槽壁上设有第二导电侧壁,所述第二导电侧壁与所述第一导电侧壁电隔离,所述第二地线通过所述第二导电侧壁与所述第一地线电连接。
28.通过以上设置,一方面,能够使得介质开槽开设的尽量大,介质开槽的槽口边缘可以靠近金属图形的边沿,使得第二信号线与第二地线之间的区域,除连接桥覆盖的部分保留有少量介质外,其余部分的介质几乎全部被去除,电场主要分量分布在空气中,因此能够最大程度降低介质引起的传输线损耗。
29.另一方面,第一导电侧壁与双层共面波导的信号线电连接,第二导电侧壁双层共面波导的地线电连接,而第一导电侧壁与第二导电侧壁相互靠近且正对,由此能够增大信号线与地线的正对面积,线内的电流分布也更加均匀,由此减小了导体损耗,并降低了传输线的阻抗。
30.在一种可能的设计中,所述第二地线通过金属化过孔与所述第一地线电连接。
31.在一种可能的设计中,所述电路板为双面板。
32.在一种可能的设计中,所述电路板为具有多个板体的多层板,所述介质基板为所述多个板体中的任意一个。
33.可选地,第一导电图形层和第二导电图形层之间可以仅具有一个板体,此时该一个板体即介质基板。
34.可选地,第一导电图形层和第二导电图形层之间也可以具有多个板体,此时介质
基板为该多个板体中的一个。
35.在一种可能的设计中,所述金属化过孔为通孔、盲孔或者埋孔。
36.在一种可能的设计中,所述第二导电图形层为由蚀刻工艺制成的金属层。
37.第二方面,还提供了一种天线结构,包括天线单元以及前述第一方面中任一种可能设计所提供的电路板,所述天线单元设于所述电路板的一侧,所述电路板构成所述天线单元的反射板。
38.由于第一方面提供的电路板保证了地平面的完整性和封闭性(或者说,没有破坏地平面的完整性),能够降低电路板对外部元器件产生的电磁辐射干扰,因此电路板能够作为定向天线的反射板使用,而不会影响天线的方向图性能。
39.可选地,该天线结构可以是有源天线或者无源天线。
40.可选地,天线单元可以为偶极子天线。
41.可选地,天线单元可以包括多个,并且以阵列的形式排布于电路板之上。
42.可选地,天线单元与电路板电气连接,例如电路板上的传输线结构可以作为天线单元的馈线。
43.第三方面,提供了一种电子设备,包括壳体以及前述第一方面中任一种可能设计所提供的电路板,所述电路板位于所述壳体内。
44.可选地,该电子设备可以是手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
45.例如,该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜或者智能电视(智慧屏)等。
46.可选地,该电子设备可以是通信设备,例如可以是基站或者雷达。
47.在一种可能的设计中,所述电子设备还包括位于所述壳体内的天线单元,所述天线单元设于所述电路板的一侧,所述电路板构成所述天线单元的反射板。
附图说明
48.图1示出了各种不同类型的传输线的结构示意图。
49.图2示出了微带线在信号传输过程中造成损耗的原理示意图。
50.图3是悬置带状线和悬置微带线的结构示意图。
51.图4是通过共面波导来降低介质损耗的原理示意图。
52.图5示出了三种常用的共面波导传输线结构。
53.图6是电路板未设置传输线的天线结构的结构示意图。
54.图7是图6所示的天线结构的辐射方向图。
55.图8是电路板设置微带线的天线结构的结构示意图。
56.图9是图8所示的天线结构的辐射方向图。
57.图10是电路板设置双层共面波导的天线结构的结构示意图。
58.图11是图10所示的天线结构的辐射方向图。
59.图12是本技术实施例提供的电路板的结构示意图。
60.图13是图12所示的电路板的爆炸图。
61.图14是图12所示的电路板的俯视图和仰视图。
62.图15是图12中aa视角的剖视图。
63.图16是本技术实施例提供的电路板的另一例的结构示意图。
64.图17是图16所示的电路板的爆炸图。
65.图18是图16所示的电路板的俯视图和仰视图。
66.图19是本技术实施例提供的电路板的再一例的剖视图。
67.图20是图19所示的电路板的爆炸图。
68.图21是本技术实施例提供的电路板的再一例的结构示意图。
69.图22是图21所示的电路板的爆炸图。
70.图23是图21所示的电路板的俯视图和仰视图。
71.图24是图21中bb视角的剖视图。
72.图25是本技术实施例提供的电路板的再一例的结构示意图。
73.图26是图25所示的电路板的爆炸图。
74.图27是图25所示的电路板的俯视图和仰视图。
75.图28是图25中cc视角的剖视图。
76.图29是金属化侧壁制作过程的流程示意图。
77.图30是本技术提供的天线结构的结构示意图。
78.图31是本技术实施例提供的天线结构的辐射方向图。
79.附图标记:
80.11、介质基板;12、信号线;13、接地面;14、地线;15、金属化过孔;
81.21、介质基板;22、参考地平面;23、微带线;2h、磁场;2e、电场;
82.31、金属板;32、金属侧壁;33、空腔;34、金属信号线;35、间隙;
83.41、介质基板;42、信号线;43、地线;44、接地面;45、金属化过孔;4e、电场;
84.51、介质基板;52、偶极子天线;53、微带线;54、共面波导;55、金属化过孔;
85.100、电路板;110、介质基板;120、第一导电图形层;121、第一信号线;122、第一地线;130、第二导电图形层;131、第二信号线;131a、传输线段;132、第二地线;133、断口;134、连接桥;140、金属化过孔;150、介质开槽;151、第一导电侧壁;152、第二导电侧壁;160、第三导电图形层;170、第四导电图形层。
具体实施方式
86.下面详细描述本技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
87.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
88.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相
连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
89.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“侧”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
90.还需说明的是,本技术实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本技术实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
91.电路板是电子元件进行电气连接的基本载体,其主要功能是支撑电子元件以及互连电子元件。电路板使电路迷你化、直观化,对于电路的批量生产和优化布局起重要作用。按照电路层数进行划分,电路板通常包括单面板、双面板和多层板。
92.其中,单面板是最基本的电路板,元器件集中在介质基板的一面上,导线则集中在介质基板的另一面。双面板是介质基板的双面都进行布线(敷铜)的电路板。此时,介质基板两面的导线构成导电图形层,介质基板构成介于两个导电图形层之间的绝缘层。多层电路板包括多个导电图形层(3层及3层以上)和多个绝缘层(即包括多个介质基板),相邻的两个导电图形层均以绝缘层隔开,且相邻两个导电图形层通过导电过孔(又叫金属化过孔)电连接。
93.在现代通信电路设计中,通常通过传输线(transmission line)来实现电路板上不同电子元件之间的信号传输。传输线是一种输送电磁能的线状结构,它是电信系统的重要组成部分,用来把载有信息的电磁波(射频信号)沿着传输线规定的路由自一点输送到另一点。在电子设备中,常用的传输线包括微带线(microstrip)、带状线(stripline)、共面波导(coplanar waveguide,cpw)、接地共面波导(grounded coplanar waveguide,gcpw)、衬底集成波导(substrate integrated waveguide,siw)、同轴电缆、波导、双绞线等结构。
94.图1示出了各种不同类型的传输线的结构示意图。如图1中的(a)部分所示,微带线为形成于介质基板11顶面的呈带状的信号线12,该信号线12由金属材料(例如铜)构成,能够用于传播射频信号,介质基板11由绝缘介质构成,能够起到电气隔绝的作用,在介质基板11的底面设有接地面13。这里的接地面通常也被称作参考地、参考地平面或地平面等,通常为电镀上去的铜箔(铜皮)。
95.如图1中的(c)部分所示,带状线为介于两个介质基板11的贴合面之间的呈带状的信号线12,两个介质基板11相互背离的表面分别各自设置有接地面13,进而使得信号线12介于两个接地面13之间,介质基板11上开设有金属化过孔15,两侧的两个接地面13通过金属化过孔15进行电连接,能够保证两个接地面13的电位相等。其中,通过在介质基板11上开设连通两侧的通孔,并且在通孔内设置金属导电材料以形成该金属化过孔15,该金属导电材料两端分别与两侧的接地面13电连接。
96.如图1中的(d)部分所示,共面波导又叫共面微带传输线,包括形成于介质基板11顶面的3根带状导线,3根带状导线彼此之间相互平行,并且间隔设置。其中,位于中间的带状导线构成传输信号的信号线12,两侧的两个带状导线构成两根地线14。根据实际需求,地线14可以设计的尽量宽一些,以使得两根地线14和信号线12共同构成具有沟槽(信号线12
与地线14之间的间隙)的“地平面”。该地平面可以作为天线的反射面。
97.如图1中的(b)部分所示,接地共面波导又叫背敷金属共面波导,在图1中(d)部分所示的共面波导的基础上,在介质基板11的地面还设置有接地面13,接地面13通过金属化过孔15与另一侧的地线14保持电连接。相比于图1中(d)部分所示的共面波导,接地面13的设置,不仅加强了介质基板11的机械强度,更为有源器件提供了良好的散热介质。
98.如图1中的(a)-(d)部分所示,在以上传输线结构中,微带线、带状线、gcpw、cpw这几类传输线具有结构紧凑、集成度高的特点,并且便于采用平面印刷工艺制作,因此一般应用于印刷电路板(printed circuit board,pcb)、芯片、封装基板等平面电路中。这类传输线易与电路集成,但一般损耗较大。图1中的(e)、(f)、(g)部分分别为波导、双绞线以及同轴电缆的结构示意图。波导、双绞线以及同轴电缆等传输线结构一般应用于设备到设备或模块到模块之间的信号连接,这类传输线损耗小,但是体积大不便于与电路集成。
99.虽然微带线、带状线、gcpw、cpw这几类传输线具有尺寸小、集成度高、便于与芯片或电路集成等优势,但也存在很大的不足,就是损耗较大,特别是在传输高频信号的情况下,损耗成为制约这类传输线应用的关键问题。
100.造成损耗的主要原因在于这几类传输线结构导体都是印刷附着在介质基板上,在信号传输过程中,大部分电场分布在介质基板中,由于构成介质基板的绝缘介质的分子会在交变电场的作用下产生振动,将部分电磁能转化为热能,从而导致传输线输出点的信号能量减少,形成介质损耗(即由于介质基板的绝缘介质引起的损耗)。
101.下面结合一个具体示例对介质损耗进行说明。图2示出了微带线在信号传输过程中造成损耗的原理示意图。如图2所示,介质基板21的顶面设置有微带线23,底面设置有参考地平面22。在微带线23上电工作的状态下,例如在传输高频信号时,微带线23的周侧形成电场2e(图2中实线箭头部分)和磁场2h(图2中虚线部分),由图2可知,电场2e的方向从微带线23穿过中间的介质基板21射向另一侧的参考地平面22,由此使得电场2e大部分分布于介质基板21中,构成介质基板21介质分子在交变电场的作用下产生振动,将部分电磁能转化为热能,从而导致微带线23输出点的信号能量减少,形成介质损耗。
102.由介质引起的损耗一方面与材料的特性有关,由材料的微观分子结构确定;另一方面与所传输信号的频率有关,频率越高,损耗则越大。当前,通常从改进介质基板的材料特性、减少电场在介质基板中的分布以及采用共面波导结构这三个方面来减小介质损耗。下面对这三种方式分别进行介绍。
103.1、通过改进介质基板的材料特性来降低介质损耗。
104.为了减小介质引起的损耗,首先可以采用的方法就是改进构成介质基板的材料的特性,目前市面上许多厂家都推出了针对高频信号应用的系列化pcb板材产品,这些产品通过改变材料的微观分子结构实现介质损耗的降低。
105.然而,但这类材料通常都存在3个方面的问题:

材料成本高,研发新型材料需要投入大量的人力物力。

介质损耗以外的其它性能出现恶化,导致应用成本上升,比如材料的温度稳定性、阻燃、抗腐蚀等其它方面性能出现恶化。

损耗性能仍然难以达到电路系统需求,尽管材料的配方改进可以在较大程度上降低介质损耗,但是无法无限降低,达到接近空气的程度。以上原因使得通过改进材料的特性这一方式来降低介质损耗不太可行。
106.2、通过减少电场在介质基板中的分布来降低介质损耗。
107.另一个降低介质损耗的方法就是尽量减少电场在介质中的分布,其中应用较多的是悬置线结构,包括悬置带状线和悬置微带线等,其基本结构如图3所示。图3是悬置带状线和悬置微带线的结构示意图,其中,图3中的(a)部分示出了悬置带状线的基本结构,图3中的(b)部分示出了悬置微带线的基本结构。
108.如图3中的(a)部分所示,悬置带状线结构包括相对间隔设置的两个金属板31、位于两个金属板31之间并且间隔设置的两个金属侧壁32,两个金属板31和两个金属侧壁32共同围成空腔33,金属信号线34被悬置于空腔33内。如图3中的(b)部分所示,悬置微带线结构包括金属板31,金属信号线34被悬置于金属板31上方,在金属板31与金属信号线34之间具有间隙35。通过将金属信号线34悬置,能够使得金属信号线34与介质基板相互分离(中间形成空气层),由于金属信号线34与介质基板具有一定的距离,使得金属信号线34形成的电场大多分布于空气中,而尽量减少电场在介质中的分布。
109.悬置线结构虽然实现了降低介质损耗的目的,但是由于信号线和地平面分离,不是印刷附着在同一介质基板上,导致了结构复杂性的增加,需要添加额外的反射板和支撑部件,集成度也很大程度降低,成本也大幅上升。例如专利公开号为cn106785284a的现有技术公开了一种通过多层pcb叠置形成的悬置带状线结构,该结构通过5层pcb实现了带状线的悬置,成本相对普通双面pcb上升5倍以上,厚度增加2倍以上。
110.相对而言,图3中的(a)部分示出的悬置微带线结构简单一些,但是为了实现信号导体悬空,也需要复杂的支撑结构,同时为了降低制造难度,减小组装误差对悬置微带线阻抗的影响,一般会将金属信号线34与金属板31设置较远的距离,这也导致悬置微带线封闭性不良,容易出现对外辐射(形成对外干扰并增加损耗),临近线间耦合等问题。
111.3、通过采用共面波导结构来降低介质损耗。
112.另一种减少电场在介质基板中分布的传输线结构为共面波导。图4是通过共面波导来降低介质损耗的原理示意图。如图4所示,介质基板41的一面通过印刷等工艺设置有共面波导,该共面波导包括信号线42,以及并列设置于信号线42相对两侧的两根地线43,地线43与信号线42相互间隔开。
113.在信号线42上电工作的状态下,信号线42的周侧形成电场4e(图4中实线箭头部分)。由图2可知,电场4e的方向从信号线42穿过信号线42与地线43之间形成的间隙(开槽)后射向地线43,而非垂直于介质基板41,使得一部分电场4e位于介质基板41内,而另一部分分布于空气中,由此减小了电场4e在介质基板41中的分布,介质分子的振动被抑制,由此降低了介质损耗。
114.图5示出了三种常用的共面波导传输线结构。其中,图5中的(a)部分为单层共面波导传输线结构的剖面图。图5中的(b)部分为单层带参考地的共面波导传输线结构的剖面图。图5中的(c)部分为双层共面波导传输线结构的剖面图。
115.如图5中的(a)部分所示,通过采用单层共面波导来降低介质损耗是最常用的方式之一。然而,单层共面波导虽然一定程度上减少了电场在介质中的分布,但由于信号线42和地线43之间正对面积很小,导致传输线阻抗较高,另外受趋肤效应影响,电流分布集中在微带线的边沿,由于电流分布区域小导致导体损耗加大,因此在实际电子产品中使用不多。
116.如图5中的(b)部分所示,对于单层带参考地的共面波导传输线结构,共面波导和接地面44设置于介质基板41相对的两个侧面上,使得该结构类似微带线,电场仍然大部分
分布在介质内,对改善损耗没有作用,其作用是可以增强微带线和临近其他传输线的隔离。
117.如图5中的(c)部分所示,对于双层共面波导传输线结构,两个共面波导分别设置于介质基板41相对的两个侧面上,并且通过多个金属化过孔45实现两侧的信号线42之间的电连接,以及实现两侧的地线43之间的电连接。
118.通常在高频电子产品的电路板设计中都需要完整的地平面,否则会造成电路板的抗干扰性能降低和对外干扰辐射增加等问题。双层共面波导传输线结构在实际电子产品中使用也不多,其问题在于此时电路板的地平面由共面波导的两个地线43和信号线42共同构成,信号线42和两侧的地线43之间均具有长度很大的开槽,由此破坏了电路板地平面的完整性,导致电路板的封闭性较差,对电磁波的屏蔽性能也较差。电路板上的共面波导等电磁元件产生的电磁波容易通过开槽射向电路板外部对其他元器件造成电磁干扰,并且其他元器件产生的电磁波也容易通过开槽对电路板上的电磁元件造成影响。下面将进一步通过具体的仿真实例来说明双层共面波导传输线结构存在的上述问题。
119.图6是电路板未设置传输线的天线结构的结构示意图。图7是图6所示的天线结构的辐射方向图。如图6所示的仿真场景,该天线结构包括一块180*180mm电路板,其上设置有一工作频率为1.7ghz~2.7ghz的偶极子天线52,该电路板构成偶极子天线52的反射板,该电路板包括介质基板51,介质基板51的底面(即背离偶极子天线52的一面)覆盖铜箔,电路板上的铜箔作为偶极子天线52的反射面,与偶极子天线52一起构成一个具有定向辐射功能的天线,其辐射方向图如图7所示。
120.图8是电路板设置微带线的天线结构的结构示意图。图9是图8所示的天线结构的辐射方向图。如图8所示,在图6所示场景的基础上,作为另一仿真实例,在介质基板51的正面(即朝向偶极子天线52的一面)设置一段长度为150mm的微带线53,此时天线结构的辐射方向图如图9所示。对比图7和图9可以看出,微带线52的添加并没有引起天线方向图出现恶化,这是因为介质基板51背面的铜箔没有被破坏,偶极子天线53的反射面仍然完整。
121.图10是电路板设置双层共面波导的天线结构的结构示意图。图11是图10所示的天线结构的辐射方向图。如图10所示,在图6所示场景的基础上,作为再一仿真实例,在介质基板51的两个侧面各自设置一个共面波导54,并且通过多个金属化过孔55实现两侧的信号线之间的电连接,以及实现两侧的地线之间的电连接。共面波导54的长度为150mm,此时天线的方向图如图11所示。对比图7和图11可知,此时天线结构的辐射方向图出现了非常严重的恶化,这是由于双层共面波导走线的引入使地平面上出现的长度很大的开槽(信号线和两侧的地线之间各自形成一个开槽),由此破坏了地平面的完整性,使得电路板对偶极子天线52产生较强的辐射干扰。
122.综上所述,相比于微带线或者带状线等传输线结构,双层共面波导能够减小电场在介质基板中的分布,进而能够一定程度的抑制介质损耗的问题。但是由于此时电路板的地平面由共面波导的两个地线和信号线共同构成,由于信号线和两侧的地线之间均具有长度很大的开槽,由此破坏了电路板地平面的完整性,导致电路板的封闭性较差,对电磁波的屏蔽性能也较差。
123.此时电路板上的共面波导等电磁元件产生的电磁波容易通过开槽射向电路板外部对其他元器件造成干扰,并且其他元器件产生的电磁波也容易通过开槽对电路板上的电磁元件造成影响。也就是说,当前的双层共面波导传输线结构容易使得电路板上的电磁元
件与外部元器件产生电磁波“耦合”,造成电路板自身的抗干扰性能较差,并且也容易对外部元器件产生辐射干扰。
124.有鉴于此,本技术实施例提供了一种电路板、天线结构及电子设备,通过对电路板上的共面波导结构进行改进,减小了地平面上开槽的长度,提高了地平面的完整性和封闭性,由此提高了电路板的抗干扰性能,并且降低了电路板对外部元器件产生的电磁辐射。
125.第一方面,本技术实施例首先提供了一种电路板100。图12是本技术实施例提供的电路板100的结构示意图。图13是图12所示的电路板100的爆炸图。图14是图12所示的电路板100的俯视图和仰视图。图15是图12中aa视角的剖视图。如图12-图15所示,本技术实施例提供的电路板100包括介质基板110、第一导电图形层120以及第二导电图形层130。
126.其中,介质基板110由绝缘材料构成,并且位于第一导电图形层120和第二导电图形层130之间,以对上述两个导电层进行电气隔绝。第一导电图形层120以图形化的方式设于介质基板110的一侧,第一导电图形层120包括第一信号线121。第一信号线121用于传输射频信号,第一信号线121可以为具有一定宽度的金属带状(条带)线。
127.第二导电图形层130以图形化的方式设于介质基板110的另一侧,第二导电图形层130包括第二信号线131以及间隔设置于第二信号线131两侧的两个第二地线132。并列且间隔设置的第二信号线131和两个第二地线132共同构成了共面波导传输线结构。第二信号线131以及两个第二地线132均为具有一定宽度的金属带状线。
128.图14中的(a)部分为电路板100的俯视图,图14中的(b)部分为电路板100的仰视图。如图13以及图14中的(b)部分所示,第二信号线131包括排成一列的多个传输线段131a(例如图中的两个),相邻两个传输线段131a之间具有断口(缺口)133。换句话说,断口133将第二信号线131分割成多个传输线段131a。第二导电图形层130还包括与第二信号线131电隔离的连接桥134,连接桥134位于断口133内并且电气连接两个第二地线132。也就是说,断口133的设置能够供连接桥134穿过,并且断口133的宽度大于连接桥134的宽度,以使得连接桥134能够与断口133两侧的两个传输线段131a电气隔离。
129.进一步地,如图13、图15所示,介质基板110上还设置有金属化过孔140,该金属化过孔140通过在介质基板110上开设连通两侧的通孔,并且在该通孔内(例如孔壁上)设置金属导电材料而形成。多个传输线段131a中的每一个至少通过一个金属化过孔140与介质基板110另一侧的第一信号线121电连接,第一信号线121通过金属化过孔140将射频信号传输至每一个传输线段131a。
130.根据本技术实施例提供的电路板100,第二导电图形层130包括共同构成共面波导传输线结构的第二信号线131和两个第二地线132,该共面波导传输线结构能够构成电路板100的地平面。第二信号线131被截断为多个传输线段131a,相邻两个传输线段131a之间均具有断口133,在该断口133内,设置有连接两侧第二地线132的连接桥134。本技术通过设置连接桥134能够减小第二信号线131和第二地线132之间开槽的长度,增大了导电图形在介质基板110上的设置面积(即增大了地平面的覆盖面积),提高了地平面的完整性和封闭性,进而提高了地平面对电磁波的屏蔽性能。此时,在该地平面的高效隔绝作用下,电路板上的电磁元件不易与外部元器件产生电磁波“耦合”,由此提高了电路板的抗干扰性能,并且降低了电路板对外部元器件产生的电磁辐射影响。
131.本技术实施例中的第二导电图形层130可以通过平面印刷等工艺集成于介质基板
110之上,保持了传统的共面波导传输线尺寸小型化、易与芯片集成等优势。连接桥134的设置的不需增加额外工序,具备接近于零的实施成本。以上原因使得本技术实施例提供的电路板100具有尺寸小、集成度高、成本低等优势,在电子产品中具备广泛的应用空间。
132.本技术实施例提供的电路板100采用共面波导传输线结构进行射频信号的传输,相比于微带线或者带状线等传输线结构,能够使得主要电场分布在空气中,由此减小了电场在介质基板110中的分布,能够一定程度的抑制介质损耗的问题,进而能够实现射频信号的低损耗传输,提高了信号传输的质量。此外,由于信号电场主要分布在空气中,单位长度延时小,能够减小相位绕线,实现信号的低延时传输。
133.下面结合附图对本技术实施例提供的电路板100做进一步介绍。本技术实施例提供的电路板100能够用于传输高速信号,电路板100包括但不限于:底板、中板、背板、柔性电路板(flexible printed circuit board,fpc)、刚性电路板、软硬结合板、终端电路板、封装载板、低温共烧陶瓷(low-temperature cofired ceramics,ltcc)基板或高温共烧陶瓷(high-temperature co-fired ceramics,htcc)基板等。封装载板可以是系统级封装(system in package,sip)载板、单芯片封装(single chip package,scp)载板多芯片封装(multi chip package,mcp)载板或球栅阵列(ball grid array,bga)封装载板等。
134.当电路板100为刚性电路板时,介质基板110由硬质绝缘材料构成。可选地,构成介质基板110的材质可以为陶瓷材料、树脂材料、玻璃材料或者硬塑料等中的至少一种材料构成。
135.例如,介质基板110可以由氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、酚醛树脂、环氧树脂、溴化环氧树脂、聚脂或者聚四氟乙烯等中的至少一种材料构成。
136.当电路板100为柔性电路板时,介质基板110由柔性绝缘材料构成。例如,介质基板110可以由聚酯、聚酰亚胺、氟碳或芳香族聚酰胺等中的至少一种材料构成。此时电路板100可应用于可折叠电子设备(例如可折叠手机)中。
137.可选地,电路板100可以为双面板,也可以为多层板,本技术对此不做限定。在本技术实施例中,如图12-图15所示,电路板100为双面板,此时电路板100仅包括一个板体,即介质基板110,此时第一导电图形层120和第二导电图形层130分别设置于介质基板110相对的两个侧面上。
138.可选地,在其他实施方式中,电路板100也可以为多层板,此时电路板100包括相互层叠设置的多个板体,相邻板体之间具有导电层,介质基板110为该多个板体中的任意一个。此时,第一导电图形层120和第二导电图形层130设置于介质基板110相对的两侧,可以直接设置于介质基板110之上,也可以通过中间媒介(例如至少一个板体和/或导电层)与介质基板110相连接。
139.如图12-图15所示,介质基板110的顶面(上表面)设置有第一导电图形层120,介质基板110的底面(下表面)设置有第二导电图形层130。可以通过印刷、蚀刻或其它工艺在介质基板110的表面形成上述两个导电图形层。例如,可以通过电镀等工艺在介质基板110的表面设置金属薄层,之后通过蚀刻工艺去除介质基板110表面多余的金属以进行图形化,进而形成第一导电图形层120或者第二导电图形层130。
140.可选地,该金属薄层可以是铜箔、铝箔或者铍铜合金箔等。也就是说,此时第一导电图形层120和第二导电图形层130为金属层,第一信号线121、第二信号线131以及第二地
线132等均为金属带状线。
141.如图13、图14中的(a)部分以及图15所示,第一导电图形层120还包括间隔设置于第一信号线121两侧的两个第一地线122,此时第一信号线121和两个第一地线122共同构成电路板100上的另一个平面波导传输线结构,也就是说,电路板100具有双层共面波导传输线结构。两个第二地线132各自通过金属化过孔140与对应一侧的第一地线122电连接。
142.如图13、图15所示,介质基板110上设置有多个金属化过孔140,金属化过孔140电气连接两侧的地线或者信号线。
143.具体地,第一信号线121与第二信号线131相对设置,二者在介质基板110上的投影至少部分重合,金属化过孔140垂直于介质基板110的表面,部分金属化过孔140位于该投影重合的区域内,进而能够电气连接两侧的第一信号线121与第二信号线131。
144.进一步地,由于第二信号线131包括相互分隔的多个传输线段131a,因此每个传输线段131a均通过至少一个金属化过孔140与第一信号线121电连接。
145.第一地线122与第二地线132相对设置,二者在介质基板110上的投影至少部分重合,部分金属化过孔140位于该投影重合的区域内,进而能够电气连接两侧的第一地线122与第二地线132,以保证第一地线122与第二地线132的电位相等。
146.各个金属化过孔140彼此之间的截面形状、大小可以相同,也可以不同,金属化过孔140的截面形状不限,例如可以为圆形、方形或者条形等。
147.可选地,在其他实施方式中,也可以通过其他方式来实现介质基板110两侧的地线或者信号线之间的电连接,本技术对此不做限定。例如,该其他方式可以是下文中介绍的金属化开槽结构。
148.如图13以及图14中的(b)部分所示,第二导电图形层130包括两个传输线段131a,上述两个传输线段131a通过断口133相互分隔,断口133内设置有连接桥134,连接桥134电气连接第二信号线131两侧的两个第二地线132。
149.可选地,第二地线132的宽度可以大于第二信号线131的宽度,例如第二地线132可以延伸至介质基板110两侧的边缘位置,通过以上设置能够尽可能的提高接地面的面积,以提高屏蔽效果。
150.图16是本技术实施例提供的电路板100的另一例的结构示意图。图17是图16所示的电路板的爆炸图。图18是图16所示的电路板100的俯视图和仰视图。其中,图18中的(a)部分是电路板100的俯视图,图18中的(b)部分是电路板100的仰视图。
151.如图16-图18所示,当信号传输的距离较长时,第二信号线131也可以被分割成更多个传输线段131a,此时具有更多个断口133,进而能够设置更多个连接桥134。
152.具体地,连接桥134与断口133可以均设置多个,每个连接桥134均位于断口133内。通过以上设置,能够在信号传输距离较长的情况下,因地制宜的设置更多个连接桥134,确保传输线段131a不会太长,即确保传输线段131a与第二地线132之间的开槽长度不会过大,由此保证了地平面的完整性和封闭性,即确保了地平面能够具有良好的屏蔽性能。此外,开槽长度过大不利于生产加工(铣刀切割路径太长容易出现误差),本技术通过设置多个连接桥134来缩短开槽的长度,能够提高生产的效率,降低生产成本。
153.可选地,断口133的数量可以大于、等于或者小于连接桥134的数量。
154.可选地,不同断口133内设置的连接桥134的数量可以相同或者不同。
155.可选地,断口133内可以仅设置一个连接桥134,或者设置多个连接桥134,或者不设置连接桥134,本技术对此不做限定。
156.例如,断口133的数量大于连接桥134的数量,多个连接桥134一一对应的设置于多个断口133内,而由于断口133的数量更多,剩余的断口133内可以不设置连接桥134。
157.在本技术实施例中,如图17、图18所示,断口133的数量等于连接桥134的数量,多个连接桥134一一对应的设置于多个断口133内。通过以上设置,能够尽可能的增大导电图形在介质基板110上的覆盖面积,即增大地平面的面积,保证地平面的完整性和封闭性。此外还有利于简化加工程序,降低生产成本。
158.当信号传输的距离较长时,可以通过设置n个断口133将第二信号线131分隔成n 1个传输线段131a,在这里n为大于或者等于2的整数。例如,如图17、图18所示,可以通过3个断口133将第二信号线131分隔成4个传输线段131a,并且在这3个断口133种各设置一个连接桥134。
159.进一步地,在本技术实施例中,传输线段131a的长度小于第二信号线131所传输电磁波信号的0.5倍波长。通过以上设置,能够避免传输线段131a在其他电磁波信号的作用下发生谐振,进而能够确保第二信号线131传输的稳定性。此外,以上设置也可以作为一个将第二信号线131分割成多少个传输线段131a的参考依据。
160.图19是本技术实施例提供的电路板100的再一例的剖视图。图20是图19所示的电路板100的爆炸图。
161.前述连接桥134的相关设置不仅适用于图12-图18中的双面板,同样也适用于多层板。在本技术实施例中,如图19、图20所示,电路板100为多层板,具有多个板体,介质基板110为该多个板体中的任意一个。电路板100可以具有m个板体,并且具有m 1个导电图形层,相邻两个导电图形层之间通过一个板体分隔开,其中m为大于或者等于2的整数。在该m个板体完成金属图形化(即设置完成导电图形层)以后,通过相互堆叠压合以形成该电路板100。
162.可选地,第一导电图形层120可以为该m 1个导电图形层中的任意一个,例如可以是位于电路板100的顶面或者底面上的导电图形层,也可以是电路板100内部位于两个板体中间的一个导电图形层。
163.类似地,第二导电图形层130可以为该m 1个导电图形层中的任意一个,例如可以是位于电路板100的顶面或者底面上的导电图形层,也可以是电路板100内部位于两个板体中间的一个导电图形层。
164.可选地,第一导电图形层120和第二导电图形层130之间可以仅具有一个板体,此时该一个板体即介质基板110。
165.可选地,第一导电图形层120和第二导电图形层130之间也可以具有多个板体,此时介质基板110为该多个板体中的一个。
166.如图19、图20所示,在本技术实施例中,电路板100具有三个板体和四个导电图形层,任意相邻的两个导电图形层之间均通过一个板体相互分隔。
167.具体地,电路板100由上至下依次包括第一导电图形层120、第三导电图形层160、第四导电图形层170以及第二导电图形层130,相邻两个导电图形层之间均通过一个板体相互分隔,相邻的导电图形层通过金属化过孔140电气连接。
168.在本技术实施例中,第一导电图形层120位于整个电路板100的顶面,第二导电图
形层130位于整个电路板100的底面,此时介质基板110可以为三个板体中的任意一个,例如图中最下侧的一个板体。
169.可选地,第三导电图形层160可以包括共面波导传输线结构,该共面波导传输线结构可以和第一导电图形层120或者第二导电图形层130的传输线结构相同,本技术对此不做限定。
170.可选地,第四导电图形层170可以包括共面波导传输线结构,该共面波导传输线结构可以和第一导电图形层120或者第二导电图形层130的传输线结构相同,本技术对此不做限定。
171.综上所述,对于具有3层或者3层以上共面波导传输线结构的电路板100,可以在其中的一层或者多层共面波导传输线结构上进行上述连接桥134的相关设置,但需要保留至少一层波导传输线结构不设置连接桥134,使得该层中的信号线能够保持完整、前后接续,保证射频信号的正常传输。
172.如图19、图20所示,不同层之间的信号线、地线可以通过金属化过孔140电气连接。此时,由于第一导电图形层120和第二导电图形层130的相对位置不定,即介质基板110的位置也不定,由此使得至少需要贯穿介质基板110以连接第一导电图形层120和第二导电图形层130的金属化过孔140可以为通孔、盲孔或者埋孔。
173.在这里,通孔、盲孔或者埋孔是针对整个电路板100而言,通孔贯穿整个电路板100的底面和顶面。盲孔从电路板100的底面或者顶面穿入,而未贯穿整个电路板100。埋孔埋设于电路板100的内部,但未导通至外表面。
174.传统的共面波导虽然对降低传输线的介质损耗有一定作用,但是仍然有较大的电场分量集中在电路板的介质材料中。为了进一步降低传输线损耗,可以在共面波导的传输线两侧与地平面(地线)之间设置开槽,将部分介质去除,这样可以很大程度降低传输线的介质损耗。图21-图24示出了一种电路板100,通过设置开槽来降低传输线的介质损耗。
175.图21是本技术实施例提供的电路板100的再一例的结构示意图。图22是图21所示的电路板100的爆炸图。图23是图21所示的电路板100的俯视图和仰视图。图24是图21中bb视角的剖视图。其中,图23中的(a)部分是电路板100的俯视图,图23中的(b)部分是电路板100的仰视图。
176.如图21-图24所示,介质基板110上还设有介质开槽150,介质开槽150位于传输线段131a与第二地线132之间。通过设置介质开槽150,能够将位于传输线段131a与第二地线132之间的部分介质挖除,由此使得传输线段131a产生的电场能够更多的分布于空气中,而减小电场在介质中的分布,进而能够进一步降低传输线的介质损耗,提高信号的传输质量。
177.如图22、图23中的(a)部分、图23中的(b)部分所示,介质开槽150需要以“分段开槽”的方式间隔设置多个,即在传输线段131a与第二地线132之间设置介质开槽150,而在需要设置连接桥134的地方保留介质,这样才能实现通过印制导体图形的方式将连接桥134设置于介质基板110上。
178.进一步地,介质开槽150为条形槽,并贯穿介质基板110的两侧,即此时介质开槽150为贯通介质基板110两侧的通槽,介质开槽150沿着传输线段131a的长度方向延伸设置。通过以上设置,能够挖除更多的介质,尽可能的减小电场在介质中的分布,进而能够进一步降低传输线的介质损耗,提高信号的传输质量。
179.可选地,在其他实施方式中,介质开槽150也可以为盲槽,此时介质开槽150并未贯穿介质基板110的两侧。
180.进一步地,介质开槽150的槽口边缘与第二导电图形层130的各部分金属图形的间距为0.05~0.3毫米。具体地,介质开槽150的槽口边缘与传输线段131a、第二地线132或者连接桥134之间的距离为0.05~0.3毫米。例如,可以为0.08毫米、0.1毫米、0.12毫米、0.15毫米或者0.2毫米等。
181.通过在槽口和金属图形之间设置一定的安全距离,能够在开槽制作的过程中,避免铣刀损伤金属图形(例如铜箔)边沿,形成金属毛刺和裸露铜箔,影响传输线抗腐蚀、抗氧化等方面的性能。
182.图25是本技术实施例提供的电路板100的再一例的结构示意图。图26是图25所示的电路板100的爆炸图。图27是图25所示的电路板100的俯视图和仰视图。图28是图25中cc视角的剖视图。其中,图27中的(a)部分是电路板100的俯视图,图27中的(b)部分是电路板100的仰视图。
183.如图25-图28所示,在本技术实施例中,介质开槽150邻近传输线段131a一侧的槽壁上设有第一导电侧壁151,传输线段131a通过第一导电侧壁151与第一信号线121电连接。介质开槽150邻近第二地线132一侧的槽壁上设有第二导电侧壁152,第二导电侧壁152与第一导电侧壁151电隔离,第二地线132通过第二导电侧壁152与第一地线122电连接。
184.通过以上设置,一方面,能够使得介质开槽150开设的尽量大,介质开槽150的槽口边缘可以靠近金属图形的边沿,使得第二信号线131与第二地线132之间的区域,除连接桥134覆盖的部分保留有少量介质外,其余部分的介质几乎全部被去除,电场主要分量分布在空气中,因此能够最大程度降低介质引起的传输线损耗。
185.另一方面,第一导电侧壁151与双层共面波导的信号线电连接,第二导电侧壁152双层共面波导的地线电连接,而第一导电侧壁151与第二导电侧壁152相互靠近且正对,由此能够增大信号线与地线的正对面积,线内的电流分布也更加均匀,由此减小了导体损耗,并降低了传输线的阻抗。
186.进一步地,如图26、图28所示,在本技术实施例中,由于第一导电侧壁151实现了介质基板110两侧的信号线之间的电连接,第二导电侧壁152实现了介质基板110两侧的地线之间的电连接,由此使得前述实施例中的金属化过孔140可以省略。由此节约了生产工序和生产成本。第一导电侧壁151与第二导电侧壁152相互电隔离,使得一个介质开槽150同时实现了介质基板110两侧的信号线、地线的电连接。
187.在本技术实施例中,在介质开槽150内设置第一导电侧壁151与第二导电侧壁152的制作过程(即金属化侧壁)基本能够兼容现有双面板或多层板的制造工序,无需增加额外的制造工序,因此具备接近于零的实施成本。
188.图29是金属化侧壁制作过程的流程示意图。如图29中的(a)部分所示,首先提供已经在表面设置完整金属薄层(例如通过电镀形成的铜箔层)的基板,该基板可以是双面板(即仅包括一个介质基板)或者已经完成内层图形制作和压合的多层板(即包括多个介质基板)。如图29中的(b)部分所示,通过钻头在基板的预设位置进行金属化钻孔和金属化开槽。如图29中的(c)部分所示,在开设完成的孔和槽内进行电镀,使得金属薄层附着在孔壁和槽壁上,图中的虚线表示侧壁金属化。如图29中的(d)部分所示,进行非金属化钻孔,去除金属
化槽壁两端的电镀孔壁,即形成前述两个相互电隔离的第一导电侧壁151与第二导电侧壁152。如图29中的(e)部分所示,最后通过蚀刻工艺去除基板表面多余的金属,以形成金属图形。
189.另一方面,本技术实施例还提供了一种天线结构。图30是本技术提供的天线结构的结构示意图。如图30所示,本技术实施例提供的天线结构包括天线单元200以及前述任一实施例所提供的电路板100,该天线结构为定向天线,天线单元200设于电路板100的一侧,电路板100构成天线单元200的反射板。
190.可选地,该天线结构可以是有源天线或者无源天线。
191.可选地,天线单元200可以为偶极子天线。
192.可选地,天线单元200可以包括多个,并且以阵列的形式排布于电路板100之上。
193.可选地,天线单元200与电路板100电气连接,例如电路板100上的传输线结构可以作为天线单元200的馈线。
194.由于前述实施例提供的电路板100保证了地平面的完整性和封闭性(或者说,没有破坏地平面的完整性),能够降低电路板100对外部元器件产生的电磁辐射干扰,因此电路板100能够作为定向天线的反射板使用,而不会影响天线的方向图性能。下面以一个具体的仿真实例进行说明。
195.在本仿真实例中,天线单元200为偶极子天线,前述图25-图28所示的电路板100作为天线单元200的反射板,传输线的长度为150毫米,采用与前述图10相同的仿真场景,唯一的不同点是采用本技术实施例提供的具有连接桥134的双层共面波导传输线结构取代常规的双层共面波导传输线结构。
196.图31是本技术实施例提供的天线结构的辐射方向图。对比图21和前述的图6可以看出,天线方向图没有出现明显恶化,这是因为由于连接桥134的设置避免了在地平面上出现长度很大的开槽,保证了地平面的封闭性和完整性。
197.由于天线结构采用了上述实施例提供的电路板100,因此使得天线结构也具有与电路板100相应的技术效果,在此不再赘述。
198.再一方面,本技术实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体以及前述任一实施例所提供的电路板100,电路板100位于壳体内。
199.可选地,该电子设备可以是手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
200.例如,该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜或者智能电视(智慧屏)等。
201.可选地,该电子设备可以是通信设备,例如可以是基站或者雷达。
202.此时,电子设备还包括前述的天线单元200,该天线单元200设于电路板100的一侧,电路板100构成天线单元200的反射板。也就是说,该电子设备还可以包括前述实施例提供的天线结构,该天线结构设于壳体内。
203.由于电子设备采用了上述实施例提供的电路板100,因此使得电子设备也具有与电路板100相应的技术效果,在此不再赘述。
204.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵
盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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