毫米波传输线架构制造技术

电路和方法，包括由基板表面上的导电包覆层形成的传输线。所述传输线包括共面地定位在所述表面上的附加基准导体，包括所述传输线和所述每个基准导体之间的间隙。所述传输线和所述基准导体被至少部分包封(例如，夹在中间)在两个基板之间。隔离边界可被包括作为例如在所述传输线的上方和下方、在所述基板的相反表面上的接地平面，以及例如垂直穿过所述基板的法拉第壁。由各种电磁信号产生的电流密度分布在所述传输线和所述基准导体(作为三导体布置)之间，并且可被部分地进一步分布到所述隔离(地)边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】毫米波传输线架构相关应用的交叉引用本申请根据35U.S.C.S119(e)主张2018年6月29日提交的题为“毫米波传输线架构(MILLIMETERWAVETRANSMISSIONLINEARCHITECTURE)”的共同待决的美国临时专利申请No.62/691,810、2017年11月10日提交的题为“螺旋天线及相关制造技术(SPIRALANTENNAANDRELATEDFABRICATIONTECHNIQUES)”的美国临时专利申请No.62/584,260、2017年11月10日提交的题为“增材制造技术(AMT)薄型辐射器(ADDITIVEMANUFACTURINGTECHNOLOGY(AMT)LOWPROFILERADIATOR)”的美国临时专利申请No.62/584,264、2017年11月10日提交的题为“薄型相控阵列(LOWPROFILEPHASEDARRAY)”的美国临时专利申请No.62/584,300、2018年2月28日提交的题为“SNAP-RF互连(SNAP-RFINTERCONNECTIONS)”的美国临时专利申请No.62/636,364、及2018年2月28日提交的题为“增材制造技术(AMT)薄型信号分配器(ADDITIVEMANUFACTURINGTECHNOLOGYTECHNOLOGY(AMT)LOWPROFILESIGNALDIVIDER)”的美国临时专利申请No.62/636,375的权益，上诉文献基于所有目的以其全文通过引用合入本文中。
技术介绍
可使用常规的打印电路板(PCB)工艺来制造射频(RF)和电磁电路。常规的PCB制造工艺可包括层压、电镀、掩模、蚀刻及其他复杂的工艺步骤，并且可需要多个步骤、昂贵和/或有害的材料、多次反复、大量人工等，所有这些都会导致更高的成本和更慢的周转时间。另外，常规的PCB制造工艺在允许诸如传输线(例如，带状线)尺寸、以及多个导体(例如，电介质厚度、通孔间的间距(inter-viaspacing)等)之间的电介质材料的尺寸这样的小的特征尺寸方面的能力有限，从而限制了这样的电路可支持的最高频率信号的范围。
技术实现思路
本文描述的各方面和实施例提供简化的电路结构及其制造方法，该电路结构用于在电路内传送电信号，尤其是射频信号。根据本文描述的电路的电路的各种实施例可由例如层压板或介电基板构成，并且可以在它们之间具有电路特征、信号层、接地平面、或其他电路结构。此外，与常规技术相比，可更简单地制造各种信号导体和电路结构并且具有更小的特征尺寸。这样的电路结构适合于进入毫米波范围的更高频率以及常规微波范围内的操作。本文描述的电路、结构和制造方法使用减材和增材制造技术来实现更小尺寸和更高频率的操作。本申请的一个方面针对于一种射频电路，所述射频电路包括：第一介电基板，其具有第一表面；第二介电基板，其具有第二表面，所述第一介电基板和所述第二介电基板被相对于彼此定位，使得所述第二表面朝向所述第一表面；传输线，其由设置在所述第一表面上的导电包覆层形成，所述传输线被至少部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间；以及一对基准导体，所述一对基准导体中的每一个被定位成与所述传输线相邻并共面并且相互间隔，使得在所述一对基准导体中的每一个和所述传输线之间存在间隙，所述一对基准导体中的每一个被设置在所述第一表面或所述第二表面上并且被至少部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间。射频电路的实施例还可包括一对接地平面，所述一对接地平面中的每一个均被定位为基本上平行于所述传输线和所述一对基准导体的所述共面布置。所述射频电路还可以包括一对边界壁，所述一对边界壁被设置为基本上垂直于所述一对接地平面以及所述传输线和所述一对基准导体的共面布置，所述一对边界壁是电连续的并且与所述一对接地平面电接触，使得所述一对边界壁和所述一对接地平面在至少两个维度上围绕所述传输线形成导电电磁边界。所述一对边界壁可与所述一对基准导体电接触。所述射频电路还可包括电导体，所述电导体被设置为穿过所述第一介电基板和所述第二介电基板中的至少一个中的孔，所述电导体与所述传输线电接触。所述射频电路还可包括与所述电导体电接触并且被配置为经由所述电导体向所述传输线发送电磁信号或从所述传输线接收电磁信号的电气部件，所述电气部件是端子、连接器、电缆和电磁辐射器中的至少一个。所述传输线可在70GHz下产生每英寸1.2分贝或更低的插入损耗。所述一对基准导体可由被设置在所述第一基板上的所述导电包覆层形成。本申请的另一方面针对于一种制造电磁电路的方法。在一个实施例中，所述方法包括：提供第一介电基板，所述第一介电基板具有设置在其第一表面上的导电包覆层；机加工(machining)导电包覆层以移除导电包覆层的一部分以形成传输线，所述被移除的部分在所述传输线和所述导电包覆层的剩余部分之间形成间隙，所述导电包覆层的所述剩余部分中的至少一些在传输线的任意侧(eitherside)形成一对基准导体，并且与所述传输线共面；以及提供具有第二表面的第二介电基板，并且定位所述第二介电基板使得所述第二表面朝向所述第一表面，从而至少部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间的所述传输线和所述一对基准导体。所述方法的实施例还可包括：向所述第一介电基板提供被设置在第三表面上的第一接地平面，所述第三表面是与所述第一表面相反且基本上平行的表面；以及为所述第二介电基板提供被设置在第四表面上的第二接地平面，所述第四表面是与所述第二表面相反且基本上平行的表面，所述第一接地平面和所述第二接地平面中的每一个基本上彼此平行并且与所述传输线和所述一对基准导体的共面布置相平行。所述方法还可包括机加工所述第一介电基板和所述第二介电基板以形成穿过所述第一介电基板和所述第二介电基板的沟槽，所述沟槽在所述第一接地平面和所述第二接地平面之间延伸并且基本垂直于所述第一接地平面和所述第二接地平面；以及采用导电材料填充所述沟槽，所述导电材料被布置为与所述第一接地平面和所述第二接地平面中的每一个电接触。所述导电材料还可被布置为与所述一对基准导体电接触。所述方法还可包括：在所述第一基板介电基板和所述第二基板介电基板中的至少一个中钻孔，以提供到所述传输线的一部分的通道(access)；以及提供被设置成穿过所述孔的电导体，所述电导体被布置为与所述传输线电接触。所述方法还可包括将所述电导体电耦接到电气部件，从而所述电导体被配置为在所述传输线与所述电气部件之间传送信号，所述电气部件是端子、连接器、电缆和电磁辐射器中的至少一个。所述方法还可包括将具有在24GHZ至75GHz范围内的频率的电磁信号传送到所述传输线。本申请的又一方面针对于一种传输线组件，其包括：一对基板介电基板；电导体，其被至少部分嵌入所述一对介电基板之间；一对基准导体，所述基准导体被至少部分地嵌入所述一对介电基板之间，并且被定位成与所述电导体共面并且与所述电导体相隔开一间隙；一对接地平面，所述一对接地平面中的每一个均被设置为邻近所述一对介电基板中的一个的外表面，并且所述一对接地平面中的每一个基本上彼此平行并且与所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频电路，所述射频电路包括：/n第一介电基板，其具有第一表面；/n第二介电基板，其具有第二表面，所述第一介电基板和所述第二介电基板被相对于彼此定位，使得所述第二表面朝向所述第一表面；/n传输线，其由设置在所述第一表面上的导电包覆层形成，所述传输线至少被部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间；以及/n一对基准导体，所述一对基准导体中的每一个被定为成与所述传输线相邻并共面并且相互间隔，使得在所述一对基准导体中的每一个和所述传输线之间存在间隙，所述一对基准导体中的每一个被设置在所述第一表面或所述第二表面上并且至少被部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 US 62/584,260;20171110 US 62/584,264;20171.一种射频电路，所述射频电路包括：
第一介电基板，其具有第一表面；
第二介电基板，其具有第二表面，所述第一介电基板和所述第二介电基板被相对于彼此定位，使得所述第二表面朝向所述第一表面；
传输线，其由设置在所述第一表面上的导电包覆层形成，所述传输线至少被部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间；以及
一对基准导体，所述一对基准导体中的每一个被定为成与所述传输线相邻并共面并且相互间隔，使得在所述一对基准导体中的每一个和所述传输线之间存在间隙，所述一对基准导体中的每一个被设置在所述第一表面或所述第二表面上并且至少被部分地包封在所述第一介电基板和所述第二介电基板之间。


2.如权利要求1所述的射频电路，其中，所述一对基准导体由设置在所述第一基板上的所述导电包覆层形成。


3.如权利要求1所述的射频电路，还包括一对接地平面，所述一对接地平面中的每一个均被定位为基本上平行于所述传输线和所述一对基准导体的共面布置。


4.如权利要求3所述的射频电路，还包括一对边界壁，所述一对边界壁被设置为基本上垂直于所述一对接地平面以及所述传输线和所述一对基准导体的所述共面布置，所述一对边界壁是电连续的并且与所述一对接地平面电接触，使得所述一对边界壁和所述一对接地平面在至少两个维度上形成围绕所述传输线的导电电磁边界。


5.如权利要求4所述的射频电路，其中，所述一对边界壁与所述一对基准导体电接触。


6.如权利要求4所述的射频电路，还包括电导体，所述电导体被设置为穿过所述第一介电基板和所述第二介电基板中的至少一个中的孔，所述电导体与所述传输线电接触。


7.如权利要求6所述的射频电路，还包括电气部件，所述电气部件与所述电导体电接触并且被配置为经由所述电导体向所述传输线发送电磁信号或从所述传输线接收电磁信号，所述电气部件是端子、连接器、电缆和电磁辐射器中的至少一个。


8.如权利要求4所述的射频电路，其中，所述传输线在70GHz下产生每英寸1.2分贝或更低的插入损耗。


9.一种制造电磁电路的方法，所述方法包括:
提供第一介电基板，所述第一介电基板具有设置在其第一表面上的导电包覆层；
机加工导电包覆层以移除所述导电包覆层的一部分以形成传输线，所述被移除的部分在所述传输线和所述导电包覆层的剩余部分之间形成间隙，所述导电包覆层的所述剩余部分中的至少一些在所述传输线的任意侧形成一对基准导体，并且与所述传输线共面；以及
提供具有第二表面的第二介电基板，并且定位所述第二基板介电基板使得所述第二表面朝向所述第一表面，从而至少部分地包封所述第一介电基板和所述第二介电基板之间的所述传输线和所述一对基准导体。


10.如权利要求9所述的方法，还包括向所述第一介电基板提供被设置在第三表面上的第一接地平面，所述第三表面是与所述第一表面相...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·V·席基纳，J·P·黑文，J·E·贝内迪克特，
申请(专利权)人：雷神公司，
类型：发明
国别省市：美国;US