毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构制造技术

本发明专利技术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。

Millimeter Wave Active Antenna Unit and PCB Interboard Interconnection Structure

【技术实现步骤摘要】
毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构
本专利技术涉及毫米波通信
，特别是涉及一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构。
技术介绍
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(customerpremiseequipment,客户前置设备)、Repeater(直放站)等场景中广泛应用。对于毫米波AAU(ActiveAntennaUnit，有源天线单元)产品包括AIP(Antennainpackage，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。
技术实现思路
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-coplanarwaveguide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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永振，伍尚坤，张志梅，高霞，钟伟东，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，京信通信系统中国有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44