实现微波信号板间互联的方法及互联的微波信号板技术

本发明专利技术涉及有源相控阵领域，公开了一种实现微波信号板间互联的方法及互联的微波信号板，方法包括：在相邻的上下两层复合基板的中间位置设置用于支撑复合基板的层间转接板，并在所述层间转接板上开设用于限位弹簧连接结构的限位孔；在相邻的上下两层复合基板间设置可分离的弹簧连接结构，将所述弹簧连接结构设置在所述限位孔内，并在相邻上下两层复合基板对应所述弹簧连接结构的位置上设置金属焊盘；挤压相邻的上下两层复合基板，将所述弹簧连接结构与上下两层复合基板上的金属焊盘接触，实现互联；完成互联后，在上层复合基板上设置用于对外连接的高低频混装接头组件。本发明专利技术可实现10mm以上板间的纵向互联，且扩展性高。且扩展性高。且扩展性高。

【技术实现步骤摘要】
实现微波信号板间互联的方法及互联的微波信号板


[0001]本专利技术涉及有源相控阵领域，具体涉及一种实现微波信号板间互联的方法及一种互联的微波信号板。

技术介绍

[0002]微波信号的板间互联有多种方法，传统方式主要有两种：
[0003]第一种是采用射频连接器SMP或SMPM外加过渡转接子KK实现复合基板1到复合基板2之间的过渡，这种方法的弊端是过渡转接子KK和射频连接器SMPM之间存在插拔力矩，当板间有超过100组连接结构同时插拔时，存在较大力矩，造成起拔和插入困难，复合基板扭曲变形，甚至损坏基板上承载的器件。
[0004]第二种方法是采用毛纽扣+金属框架实现，上层复合基板和下层复合基板之间的金属框架起到支撑两层板的作用，框架上在要实现信号纵向传递的对应位置挖出孔洞，孔洞内嵌入绝缘介质体，介质体内在埋入毛纽扣和弹性顶针，当复合基板相向挤压时，顶针被压缩回介质体内，同时毛纽扣压缩，毛纽扣和顶针均为低插损的导电结构，可实现微波信号的纵向传递。该方法优点是实现信号传输的频率较高，耐振动量级较大，但也有三个弊端：上层复合基板到下层复合基板之间的相对距离超过10mm，需要多组毛纽扣串联实现长距离传输，存在可靠性问题；毛纽扣顶针伸出的长度和毛纽扣压缩量有关，一般在10％以内(顶针最多0.5mm伸缩长度)，不能满足更大弹性伸缩量的需求；毛纽扣集成在金属框架的介质体内，如果一个框架集成的毛纽扣数量过多，其中几个或部分毛纽扣损坏需要取下整个框架维修替换。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种实现微波信号板间互联的方法以及一种互联的微波信号板。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种微波信号板间互联的方法，其内容包括：
[0007]在相邻的上下两层复合基板的中间位置设置用于支撑复合基板的层间转接板，并在所述层间转接板上开设多个用于限位弹簧连接结构的限位孔；
[0008]在相邻的上下两层复合基板间设置可分离的弹簧连接结构，将所述弹簧连接结构设置在所述限位孔内，并在相邻的上下两层复合基板对应所述弹簧连接结构的位置上设置金属焊盘；
[0009]挤压相邻的上下两层复合基板，将所述弹簧连接结构与上下两层复合基板上的金属焊盘接触，实现互联；所述弹簧连接结构可实现复合基板间的射频传输及电源输送和控制信号传输，解决了所有低频和高频的逐层纵向传递的问题；
[0010]完成互联后，在上层复合基板上设置用于对外连接的高低频混装接头组件。
[0011]进一步的，所述弹簧连接结构包括用于射频传输的射频弹簧顶针和用于电源输送以及控制信号传输的集束弹簧顶针。
[0012]其中，射频弹簧顶针包括弹簧、上顶针和下顶针，所述弹簧位于上顶针和下顶针之间，且两端分别与所述上顶针和所述下顶针连接，最后构造成的射频弹簧顶针是一个独立的射频传输结构，该射频弹簧顶针的传输频率最小不低于2GHz，最大不高于40GHz，射频弹簧顶针的长度可超过10mm，上下顶针伸出的长度可达1mm。
[0013]进一步的，射频弹簧顶针实现射频传输的过程包括：先将射频弹簧顶针设置在层间转接板上的限位孔内，再在上层复合基板对应射频弹簧顶针的上顶针的位置设置金属焊盘，然后在下层复合基板对应射频弹簧顶针的下顶针的位置设置金属焊盘，挤压相邻的上下两层复合基板，使射频弹簧顶针的上顶针与上层复合基板的金属焊盘接触，射频弹簧顶针的下顶针与下层复合基板上的金属焊盘接触，实现相邻的上下两层复合基板之间的射频传输。在相邻的上下两层复合基板间设置的射频弹簧顶针数量不少于5个，弹性力矩小于1N/个。
[0014]其中，集束弹簧顶针由多个单独的弹簧顶针集合而成，每个弹簧顶针之间设置有相应的介质，以实现支撑和隔离，集束弹簧顶针的传输速率不低于50Mbps，且其单独的弹簧顶针芯数不少于9芯。
[0015]进一步的，集束弹簧顶针实现电源输送以及控制信号传输过程包括：先将集束弹簧顶针设置在层间转接板上的限位孔内，再在上层复合基板对应集束弹簧顶针的顶端的位置上设置金属焊盘，然后在下层复合基板对应集束弹簧顶针的底端的位置上设置金属焊盘，挤压相邻的上下两层复合基板，使集束弹簧顶针的顶端与上层复合基板上的金属焊盘接触，集束弹簧顶针的底端与下层复合基板上的金属焊盘接触，实现相邻的上下复合基板之间的电源输送以及控制信号传输。在相邻的上下两层复合基板间设置的集束弹性顶针的数量不少于1个，弹性力矩小于1N/每芯。
[0016]进一步的，所述层间转接板选用液冷板，其内置有液冷微流道，可供液实现散热，层间转接板通过和复合基板上附着器件的顶部接触实现热量传递。
[0017]本专利技术还提供一种互联的微波信号板，该微波信号板包括相邻上下两层复合基板，所述相邻上下两层复合基板中间设置有层间转接板和弹簧连接结构，所述层间转接板上开有多个限位孔，所述弹簧连接结构设置在所述限位孔内，所述相邻上下两层复合基板对应所述弹簧连接结构的位置上设置有金属焊盘，挤压相邻上下两层复合基板，使弹簧连接结构与对应的金属焊盘接触，实现互联；其中，所述弹簧连接结构包括用于射频传输的射频弹簧顶针和用于电源输送以及控制信号传输的集束弹簧顶针。
[0018]进一步的，所述射频弹簧顶针包括弹簧、上顶针和下顶针，所述弹簧位于上顶针和下顶针之间，且两端分别与所述上顶针和所述下顶针连接，射频弹簧顶针为独立的射频传输结构，其传输频率最小不低于2GHz，最大不高于40GHz，射频弹簧顶针的长度可超过10mm，上下顶针伸出的长度可达1mm。
[0019]进一步的，所述集束弹簧顶针由多个单独的弹簧顶针集合而成，每个弹簧顶针之间设置有相应的介质，以实现支撑和隔离，集束弹簧顶针的传输速率不低于50Mbps，且其单独的弹簧顶针芯数不少于9芯，其中，所述集束弹簧顶针设置在限位孔内，上层复合基板对应所述集束弹簧顶针的顶端的位置上设置有金属焊盘，下层复合基板对应集束弹簧顶针的底端的位置上设置有金属焊盘。
[0020]与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
[0021]本专利技术实现的板间信号传递具有以下优势：
[0022](1)结构紧凑，弹性结构均可独立拆卸更换。
[0023](2)可实现10mm以上板间距的纵向互联。
[0024](3)弹性顶针的伸缩量较大(超过1mm)，可兼容基板翘曲度较大(超过0.5％)的场合。
附图说明
[0025]图1是互联的微波信号板结构示意图。
[0026]图2是射频弹簧顶针结构示意图。
[0027]图3是集束弹簧顶针结构示意图。
[0028]图4是集束弹簧顶针俯视图。
[0029]图5是高低频混装接头组件俯视图。
[0030]图6是高低频混装接头组件结构示意图。
[0031]附图标记：1为射频弹簧顶针，2为集束弹簧顶针，3为高低频混装接头组件，4为层间转接板，5为复合基板1,6为复合基板2,101为上顶针，102为射频弹簧顶针的弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，包括：在相邻的上下两层复合基板的中间位置设置用于支撑复合基板的层间转接板，并在所述层间转接板上开设多个用于限位弹簧连接结构的限位孔；在相邻的上下两层复合基板间设置可分离的弹簧连接结构，将所述弹簧连接结构设置在所述限位孔内，并在相邻上下两层复合基板对应所述弹簧连接结构的位置上设置金属焊盘；挤压相邻的上下两层复合基板，将所述弹簧连接结构与上下两层复合基板上的金属焊盘接触，实现互联；完成互联后，在上层复合基板上设置用于对外连接的高低频混装接头组件。2.根据权利要求1所述的一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，所述弹簧连接结构包括用于射频传输的射频弹簧顶针和用于电源输送以及控制信号传输的集束弹簧顶针。3.根据权利要求2所述的一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，所述射频弹簧顶针包括弹簧、上顶针和下顶针，所述弹簧位于上顶针和下顶针之间，且两端分别与所述上顶针和所述下顶针连接。4.根据权利要求3所述的一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，射频弹簧顶针实现射频传输的过程包括：先将射频弹簧顶针设置在层间转接板上的限位孔内，再在上层复合基板对应射频弹簧顶针的上顶针的位置设置金属焊盘，然后在下层复合基板对应射频弹簧顶针的下顶针的位置设置金属焊盘，挤压相邻的上下两层复合基板，使射频弹簧顶针的上顶针与上层复合基板的金属焊盘接触，射频弹簧顶针的下顶针与下层复合基板上的金属焊盘接触，实现相邻的上下两层复合基板之间的射频传输。5.根据权利要求2所述的一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，所述集束弹簧顶针由多个单独的弹簧顶针集合而成，所述集束弹簧顶针的传输速率不低于50Mbps，且其单独的弹簧顶针芯数不少于9芯。6.根据权利要求7所述的一种实现微波信号板间互联的方法，其特征在于，集束弹簧顶针实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨非，蔡雪芳，王欢，周俊，笪余生，高阳，廖翱，彭文超，丁浩，周平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：