一种SMA连接器的电路板封装结构及信号测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SMA连接器的电路板封装结构及信号测试系统。该SMA连接器电路板封装结构包括：PCB板，所述PCB板包括顶层、底层和至少两个中间层；所述PCB板上设有信号孔，所述信号孔为通孔，所述信号孔周围设有多个地孔，所述地孔为通孔；所述信号孔下端和SMA连接器连接，所述信号孔上端与所述顶层或所述中间层的任意一层连接，将所述信号孔上端连接的层记为传输层，除所述传输层以外的其它所有层均围绕所述信号孔设有隔离盘，将与所述传输层相邻的层记为参考层，所述参考层的所述隔离盘直径小于其他所述隔离盘直径。本发明专利技术可以降低传输线经过信号孔的隔离盘区域的阻抗，从而改善SMA连接器的信号质量以及测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种SMA连接器的电路板封装结构及信号测试系统
本专利技术属于电路板
，更具体地，涉及一种SMA连接器的电路板封装结构及信号测试系统。
技术介绍
SMA连接器是一种应用广泛的小型螺纹连接的同轴连接器，它具有频带宽、性能优、高可靠、寿命长的特点。SMA连接器适用于微波设备和数字通信系统的射频回路中连接射频电缆或微带线。一般的信号线外层阻抗要求50Ohm+-15%，现有的SMA连接器封装结构，在常用的4层板叠构中仿真出的阻抗变化范围为61.5Ohm到46.59Ohm，可看出最高点的阻抗会高于要求的57.5Ohm。当走高速信号时，会由于阻抗不连续导致信号反射，电压幅值也会随之变化，从而影响信号质量以及测量结果。
技术实现思路
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种优化的SMA连接器的电路板封装结构及信号测试系统。为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种SMA连接器的电路板封装结构，包括PCB板，所述PCB板包括顶层、底层和设于所述顶层、所述底层之间的至少两个中间层；所述PCB板上设有信号孔，所述信号孔为通孔，所述信号孔周围设有多个地孔；所述信号孔上端与所述顶层或所述中间层的任意一层连接，所述信号孔下端与SMA连接器连接，所述SMA连接器焊接在底层上，所述PCB板上的信号线从所述信号孔上端扇出，将所述信号孔上端连接的层记为传输层，除所述传输层以外的其它所有层均围绕所述信号孔设有隔离盘，将与所述传输层相邻的层记为参考层，所述参考层的所述隔离盘直径小于其他所述隔离盘直径。优选的，所述传输层为所述顶层，将靠近所述顶层的所述中间层记为L2层，将靠近所述L2层的所述中间层记为L3层，所述L2层的所述隔离盘直径小于所述L3层的隔离盘直径。优选的，所述信号孔周围的所述地孔的数量为5-10个。优选的，所述参考层的所述隔离盘直径范围为35mil至54mil。优选的，除所述参考层以外的其他所述隔离盘直径均为80mil至86mil。优选的，多个所述地孔均匀分布在以所述信号孔中心为圆心、以第一预设距离为半径的圆周上。优选的，所述信号孔钻孔直径为8mil至13mil，所述信号孔焊盘直径为24mil至28mil，所述地孔钻孔直径为8mil至15mil，所述地孔焊盘直径为22mil至28mil，所述第一预设距离为58mil。优选的，所述中间层的数量为2个。按照本专利技术的第二方面，提供了一种信号测试系统，包括上述的SMA连接器的电路板封装结构、SMA连接器和测试设备。总体而言，本专利技术与现有技术相比，具有有益效果：通过降低临近信号线的参考层的隔离盘大小，来改善传输线经过信号孔的隔离盘区域导致的阻抗偏高的问题，从而改善了SMA连接器的信号质量以及测量精度。附图说明图1是现有技术的SMA连接器的电路板封装结构；图2是现有技术的阻抗TDR仿真示意图；图3是现有技术的插入损耗值仿真示意图；图4是现有技术的回波损耗值仿真示意图；图5是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的整体示意图；图6是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的顶层示意图；图7是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的L2层示意图；图8是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的L3层示意图；图9是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的底层示意图；图10是本专利技术实施例的SMA连接器的电路板封装结构的所有层打开示意图；图11是本专利技术实施例的阻抗TDR仿真示意图；图12是本专利技术实施例的插入损耗值仿真示意图；图13是本专利技术实施例的回波损耗值仿真示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是现有技术中的SMA连接器的电路板封装结构的示意图。PCB板上设有信号孔，信号孔周围均匀分布有8个地孔。信号孔和地孔的尺寸及分布位置设计如下表所示。当信号线从该信号孔扇出时，在直径84mil的隔离盘（antiPad）区域是无参考层的，这样会导致此处的走线阻抗会偏高，当走高速信号时，会由于阻抗不连续导致信号反射，电压幅值也会随之变化，从而影响信号质量以及测量结果。图2、3和4是现有技术中的SMA连接器的电路板封装结构的阻抗TDR仿真示意图。本专利技术实施例的一种SMA连接器的电路板封装结构，包括PCB板，PCB板包括顶层、底层和设于顶层、底层之间的至少两个中间层；PCB板上设有信号孔，信号孔为通孔，信号孔周围设有多个地孔；信号孔上端与顶层或中间层的任意一层连接，信号孔下端与SMA连接器连接，SMA连接器焊接在底层上，PCB板上的信号线从信号孔上端扇出，将信号孔上端连接的层记为传输层，除传输层以外的其它所有层均围绕信号孔设有隔离盘，隔离盘的作用是绝缘；将与传输层相邻的层记为参考层，参考层的隔离盘直径小于其他隔离盘直径。优选的，多个地孔均匀分布在以信号孔中心为圆心、以第一预设距离为半径的圆周上。通过减小临近传输层的参考层的隔离盘直径，来改善阻抗偏高的问题。当信号线从传输层扇出时，由于参考层的隔离盘直径小于其他隔离盘的直径，相当于给信号线提供了一部分的参考平面，从而将传输线的阻抗降低，来满足特性阻抗的要求。可以理解的是，由于封装工艺的限制，参考层的隔离盘直径必然大于工艺可制作上的铜皮到焊盘的距离的范围要求，一般铜皮到焊盘的工艺可制作距离大于5mil。工艺制作中，不同属性的铜皮到焊盘要有一定的距离才能生产出来，不同属性的意思是，铜皮和焊盘不属于同一个网络，如果间距太小的话，容易短路。以传输层为顶层作为示例具体说明。信号孔下端与SMA连接器连接，SMA连接器焊接在底层上，信号孔上端与顶层连接，信号线从顶层扇出，则除顶层外，中间层和底层均围绕信号孔设有隔离盘。将靠近顶层的中间层记为L2层，将靠近L2层的中间层记为L3层，满足L2层的隔离盘直径小于L3层的隔离盘直径。信号孔周围的地孔的数量可以根据需要设计，例如可以是7个，也可以是8个。当信号孔周围的地孔的数量不同时，信号孔和地孔钻孔直径、焊盘直径等设计参数会相应变化。以信号孔周围的地孔的数量为8个作为示例具体说明。信号孔和地孔优选采用如下表所示的设计参数。此时，与传输层相邻的参考层隔离盘直径优选为35mil至54mil，除参考层以外的其他隔离盘直径优选为80~86mil，信号孔钻孔直径为8~13mil，信号孔焊盘直径优选为24~28mil，地孔钻孔直径优选为8~15mil，地孔焊盘直径优选为22~28mil，第一预设距离58mil，即信号孔中心到地孔中心的距离为58mil。可选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SMA连接器的电路板封装结构，其特征在于，包括PCB板，所述PCB板包括顶层、底层和设于所述顶层、所述底层之间的至少两个中间层；所述PCB板上设有信号孔，所述信号孔为通孔，所述信号孔周围设有多个地孔；所述信号孔上端与所述顶层或所述中间层的任意一层连接，所述信号孔下端与SMA连接器连接，所述SMA连接器焊接在底层上，所述PCB板上的信号线从所述信号孔上端扇出，将所述信号孔上端连接的层记为传输层，除所述传输层以外的其它所有层均围绕所述信号孔设有隔离盘，将与所述传输层相邻的层记为参考层，所述参考层的所述隔离盘直径小于其他所述隔离盘直径。/n

【技术特征摘要】
1.一种SMA连接器的电路板封装结构，其特征在于，包括PCB板，所述PCB板包括顶层、底层和设于所述顶层、所述底层之间的至少两个中间层；所述PCB板上设有信号孔，所述信号孔为通孔，所述信号孔周围设有多个地孔；所述信号孔上端与所述顶层或所述中间层的任意一层连接，所述信号孔下端与SMA连接器连接，所述SMA连接器焊接在底层上，所述PCB板上的信号线从所述信号孔上端扇出，将所述信号孔上端连接的层记为传输层，除所述传输层以外的其它所有层均围绕所述信号孔设有隔离盘，将与所述传输层相邻的层记为参考层，所述参考层的所述隔离盘直径小于其他所述隔离盘直径。


2.如权利要求1所述的一种SMA连接器的电路板封装结构，所述传输层为所述顶层，将靠近所述顶层的所述中间层记为L2层，将靠近所述L2层的所述中间层记为L3层，所述L2层的所述隔离盘直径小于所述L3层的隔离盘直径。


3.如权利要求1或2所述的一种SMA连接器的电路板封装结构，所述信号孔周围的所述地孔的数量为5-10个。


4.如权利要求3所述的一种SMA连接器的电路板封装结构，所述参考层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：易小鹭，
申请(专利权)人：武汉精测电子集团股份有限公司，武汉精立电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42