一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块制造技术

本发明专利技术公开了一种基于介质集成悬置线的过渡结构，每层介质层正反两面都设有金属层；第一层介质层上设有用于放置芯片的第一孔；第二层介质层上设有第二孔；第三层介质层上设有用于在K波段进行宽带传输的过渡结构，过渡结构由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成；第四层介质层上设有连接第三层介质层外围偏置电路的导线；第五层介质层为介质集成悬置线的盖板；本发明专利技术的有益效果为实现了在K波段内宽带传输的过渡结构，有利于介质集成悬置线与其他平面传输线电路的互连和K波段介质集成悬置线相关电路的测试连接；具有良好的电磁屏蔽特性，减小了电路的损耗；对芯片进行更改使用的时候，无需重新设计电路进行匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块
本专利技术涉及射频微波电路
，尤其涉及一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块。
技术介绍
介质集成悬置线是一种新型的传输线，它在继承传统悬置线优良特性的基础上克服了传统波导悬置线电路加工成本高、装配复杂、结构不紧凑、兼容性不佳等缺点。但是一方面，介质集成悬置线在无源器件和电路上的设计较多，在有源电路以及宽带高频的设计较少；另一方面，在毫米波频段附近的介质集成悬置线的过渡研究也较少，限制了它的发展以及应用。随着射频微波电路的发展，各个微波频段被广泛利用，其中K波段在5G时代，是潜力极大的频段，近年来主要应用于卫星之间的通讯、短距离的测速以及车载雷达系统中，同时也对电路的损耗、体积、集成度方面提出了越来越高的要求，功率放大器是通信系统中的关键性器件，对传输线的功率容量和损耗等有一定的要求，其通常集成在微带或者共面波导等传输线中，但是这些传输线应用于高频或者宽带时，通常会带来较大的损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块，通过在第三层介质层上设置过渡结构，实现了介质集成悬置线在K波段内的宽带传输，且有利于介质集成悬置线与其他平面传输线电路的互连集成和K波段介质集成悬置线相关电路的测试连接，并将放大器芯片集成在所述介质集成悬置线中，减少了集成模块使用的损耗。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于介质集成悬置线的过渡结构，包括介质集成悬置线平台，所述介质集成悬置线平台由从上至下的五层介质层构成；每层介质层正反两面都设有金属层；第一层介质层上设有用于放置芯片的第一孔；第二层介质层上设有用于形成所述第一层介质层与第三层介质层之间的空气腔的第二孔；第三层介质层上设有用于在K波段进行宽带传输的过渡结构，所述过渡结构由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成；第四层介质层上设有用于连接所述第三层介质层上外围偏置电路的金属线；第五层介质层为介质集成悬置线的盖板，用于屏蔽电磁环境，稳定电路结构。优选地，所述每层介质层均设有金属通孔与铆钉孔，所述第二层介质层上设置的金属通孔与所述第四层介质层上设置的金属通孔均接地连接，所述铆钉孔用于将所述介质层之间进行铆接。优选地，所述第一层介质层、所述第二层介质层、所述第三层介质层、所述第四层介质层以及所述第五层介质层依次采用Fr4、Fr4、Rogers5880、Fr4、Fr4材料构成。介质层的材料不限定于这几种材料，主要是根据介质集成悬置线所运用的地方以及使用的材料以及成本之间的计算进行设计的。优选地，所述第一层介质层的厚度、所述第二层介质层的厚度、所述第三层介质层的厚度、所述第四层介质层的厚度以及所述第五层介质层的厚度依次为0.6mm、0.6mm、0.254mm、0.6mm、0.6mm。本专利技术不对每层介质层的厚度做限定，上述所说的厚度为本专利技术中最优的厚度设置，根据介质损耗的考虑以及介质材料的不同介质厚度有一定的范围变化。优选地，其特征在于，所述每层介质层均为PCB电路板。介质层所使用的PCB电路板，利用PCB工艺进行加工，用于减少加工成本。本专利技术还公开了一种集成模块，其特征在于，包括放大器芯片、放大器集成、放大器偏置电路、散热结构以及如上所述的一种所述的基于介质集成悬置线的过渡结构，所述放大器芯片设置在所述第一层介质层上的第一孔，所述放大器芯片集成设置在所述第三层介质层上，所述放大器偏置电路与所述散热结构均设置在所述第三层介质层；所述散热结构用于给所述放大器芯片进行散热；所述偏置电路用于给所述放大器芯片提供偏置电压。优选地，所述放大器芯片为功率放大器。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、采用本专利技术提供的一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块，通过在第三层介质层上设置过渡结构，实现了在K波段内的宽带传输，且有利于介质集成悬置线与其他平面传输线电路的互连集成和K波段介质集成悬置线相关电路的测试连接；2、采用本专利技术提供的一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块，提出了过渡结构与功率放大器芯片集成的混合集成电路，具有良好的电磁屏蔽特性，且减小了电路的损耗，同时具有高集成度，自封装，低成本的优点；3、采用本专利技术提供的一种基于介质集成悬置线的过渡结构及集成模块，通过过渡结构构成的功放模块，对芯片进行更改使用的时候，无需重新设计电路进行匹配。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为介质集成悬置线以及功放模块示意图图2为第二层介质层与第三层介质层的俯视图图3为集成在介质集成悬置线上的功放模块的散射参数以及增益测试结果具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例一本实施例公开了一种基于介质集成悬置线的过渡结构，如图1所示，包括介质集成悬置线平台，所述介质集成悬置线平台由从上至下的五层介质层构成；每层介质层正反两面都设有金属层；所述每层介质层均为PCB电路板。在实施例中，限定介质层为PCB电路版作为示例，均为双面敷铜的PCB板构成，包括至上而下的五层介质基板substrate1到substrate5，金属层M1到M10，第一层介质层上设有用于放置芯片的第一孔；第二层介质层上设有用于形成第一层与第三层之间的空气腔的第二孔；第二层介质板切除除了一个空腔，该空腔的宽度设计对于抑制寄生模式的传播有重要影响，该空腔结构的尺寸设计为8mm×10.6mm。第二层中间形成的第二孔，保证芯片的放置以及第三层电路板与第一层电路板之间形成空气腔体结构，通过对第二层空腔的宽度适当选取，可以有效地抑制寄生模式的电磁波传播同时切除的空腔可以形成封闭腔体，减小了辐射损耗。第三层介质层上设有用于在K波段进行宽带传输的过渡结构，所述过渡结构由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成；第三层介质层主要包含的是主体电路，主体电路包含了过渡结构，第三层的介质集成悬置线到接地共面波导的过渡主要由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成，每段传输线都进行了匹配的设计，这里的匹配设计是根据运用的材料以及运用的电路器件进行匹配设计的；第三层利用介质集成悬置线的通孔完成了芯片的散热设计，并分别在上下两端设计了所集成的芯片所需的正负偏置电路，并留下了所需电容电阻等分立器件的空间和焊盘。第四层介质层上设有用于连接第三层介质层上M5的外围偏置电路的金属线以及介质层互连、电磁屏蔽和铆接的通孔，金属线导电用于将第三层介质层与第四层介质层进行连接；第五层介质层作为介质集成悬置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于介质集成悬置线的过渡结构，其特征在于，包括介质集成悬置线平台，所述介质集成悬置线平台由从上至下的五层介质层构成；每层介质层正反两面都设有金属层；/n第一层介质层上设有用于放置芯片的第一孔；/n第二层介质层上设有用于形成所述第一层介质层与第三层介质层之间的空气腔的第二孔；/n第三层介质层上设有用于在K波段进行宽带传输的过渡结构，所述过渡结构由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成；/n第四层介质层上设有用于连接所述第三层介质层上外围偏置电路的金属线；/n第五层介质层为介质集成悬置线的盖板，用于屏蔽电磁环境，稳定电路结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于介质集成悬置线的过渡结构，其特征在于，包括介质集成悬置线平台，所述介质集成悬置线平台由从上至下的五层介质层构成；每层介质层正反两面都设有金属层；
第一层介质层上设有用于放置芯片的第一孔；
第二层介质层上设有用于形成所述第一层介质层与第三层介质层之间的空气腔的第二孔；
第三层介质层上设有用于在K波段进行宽带传输的过渡结构，所述过渡结构由介质集成悬置线到带状线到接地共面波导的三段传输线结构构成；
第四层介质层上设有用于连接所述第三层介质层上外围偏置电路的金属线；
第五层介质层为介质集成悬置线的盖板，用于屏蔽电磁环境，稳定电路结构。


2.根据权利要求1所述的一种基于介质悬置线的过渡结构，其特征在于，所述每层介质层均设有金属通孔与铆钉孔，所述第二层介质层上设置的金属通孔与所述第四层介质层上设置的金属通孔均接地，所述铆钉孔用于将所述介质层之间进行铆接。


3.根据权利要求2述的一种基于介质悬置线的过渡结构，其特征在于，所述第一层介质层、所述第二层介质层、所述第三层介质层、所述第四层介质层以及所述第五层介质层依次采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟首先，韩琳，张子健，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51