專利名稱：多層共面波導傳輸線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁信號的傳輸線，具體涉及一種多層共面波導傳輸線，可
以應用于各種微波、毫米波電路以及器件中。
背景技術：
微波技術中常見的傳輸線包括微帶傳輸線(或稱微帶線，Microstrip)、帶狀線 (Stripline)、共面波導傳輸線(或稱共面波導，Co-planar Waveguide)等。其中，微帶線 的應用最為廣泛，如圖l所示。它由介質板上面的金屬信號線和下面的接地金屬面構成，其 特征阻抗主要由信號線寬度與介質板厚度的比值決定。微帶線雖然應用廣泛，但仍有兩個 明顯的缺點1)難以實現(xiàn)高特征阻抗，這主要是因為高阻抗要求信號線的寬度很窄，寬度 低于100 ii m的信號線很難用傳統(tǒng)的PCB工藝實現(xiàn)，并且在高阻的情況下，微帶線表現(xiàn)出較 大的導體損耗。2)難以實現(xiàn)接地，接地主要采用介質板上刻蝕金屬化過孔的方式，在高頻 情況下容易引入較大的寄生效應。共面波導作為另一種廣泛應用于微波、毫米波電路的傳 輸線形式，可以有效地解決以上兩個問題。共面波導的信號線與接地面處于介質板的同一 平面，如圖2所示。其特征阻抗主要取決于信號線與接地面間的縫寬與信號線寬度的比值。 在信號線寬度一定的情況下，通過增加信號線與接地面間的縫寬可以有效地實現(xiàn)高特征阻 抗。此外，由于信號線與接地面處于同一平面，接地無需過孔，寄生效應較小。但是共面波 導也有一個顯著的缺陷，那就是難以實現(xiàn)低特征阻抗，主要原因是低阻抗要求信號線與接 地面間的縫寬比較窄，寬度低于100 ii m的縫隙很難用傳統(tǒng)的PCB工藝實現(xiàn)。

發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種可以有效地解決現(xiàn)有技術的波導傳輸線所存在的 上述不足，新結構的共面波導傳輸線可以有效地同時實現(xiàn)高特征阻抗和低特征阻抗；并保 持相對較低的導體損耗。 完成上述發(fā)明任務的方案是一種多層共面波導傳輸線，在介質板上設有金屬信 號線和接地金屬面，其特征在于 所述的金屬信號線設置在介質板的上面，所述的接地金屬面設置在該介質板的下
面(為與后文的"底層介質板"相區(qū)別，本介質板也可稱為"中間介質板")； 所述的接地金屬面設有縫隙，該縫隙位于信號線的正下方(即所述的接地金屬面
縫隙中心線的垂直投影線與所述金屬信號線的中心線重合)，其寬度可以大于，也可以小于
信號線的寬度；還可以等于所述信號線的寬度?？p隙的寬度越寬，傳輸線的特征阻抗越高；
反之，傳輸線的特征阻抗越低。 同時，在所述接地金屬面的下面還設有底層介質板。 本實用新型提出一種新的基于多層結構的共面波導傳輸線結構，該結構可以看成 是傳統(tǒng)共面波導傳輸線的一種擴展，即將信號線和接地金屬面分別置于兩層中，其中接地 金屬面上的縫隙仍然保留，如圖3所示。接地金屬面上方和下方的介質材料(即"中間介質板"與"底層介質板"相區(qū)別)可以相同，也可以不同。由于接地面可以延伸到信號線下方， 所以該結構可以很容易實現(xiàn)低特征阻抗。另一方面，通過擴大接地面上的縫隙，可以方便地 實現(xiàn)高特征阻抗，并且保持相對較低的導體損耗。因此，該結構兼具微帶線和共面波導的優(yōu) 點，可以實現(xiàn)很寬范圍的特征阻抗，特別適用于階躍阻抗濾波器以及其他一些阻抗變換器 件等。此外，該結構還可以在3D-S0C等多層結構作為信號互聯(lián)的傳輸線。 綜上所述，該結構傳輸線具有以下優(yōu)點1)可以同時實現(xiàn)超低和超高的特征阻 抗，兼具微帶線和共面波導的優(yōu)點；2)計算機仿真表明該傳輸線在高阻情況下導體損耗較 ?。?)適用于3D-S0C等多層結構。其主要應用領域包括1)多層介質結構中的互聯(lián)；2)階 躍阻抗低通濾波器；3)耦合線帶通濾波器等。

圖1為微帶線結構示意圖； 圖2為共面波導結構示意圖； 圖3為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式實施例l，多層共面波導傳輸線，參照圖3 :在介質板1的上面設有金屬信號線2 ; 在該介質板的下面(為與后文的"底層介質板"相區(qū)別，本介質板也可稱為"中間介質板")
設有接地金屬面3 ;接地金屬面3設有縫隙4，該縫隙4的設置位置與所述金屬信號線2的 位置對應；同時，在所述接地金屬面的下面還設有底層介質板5。所述接地金屬面的縫隙的 寬度可以大于，也可以小于信號線的寬度；還可以等于所述信號線的寬度。
權利要求一種多層共面波導傳輸線，在介質板上設有金屬信號線和接地金屬面，其特征在于，所述的金屬信號線設置在介質板的上面，所述的接地金屬面設置在該介質板的下面；所述的接地金屬面設有縫隙，該縫隙位于金屬信號線的正下方。同時，在所述接地金屬面的下面還設有底層介質板。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多層共面波導傳輸線，其特征在于，所述的接地金屬面的縫 隙的寬度大于所述信號線的寬度；或小于所述信號線的寬度；或等于所述信號線的寬度。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的多層共面波導傳輸線，其特征在于，所述接地金屬面上面 的介質板和該接地金屬面下面的介質板，采用相同介質的介質板，或采用不同介質的介質 板。
專利摘要多層共面波導傳輸線，在介質板上設有金屬信號線和接地金屬面，其特征在于，所述的金屬信號線設置在介質板的上面，所述的接地金屬面設置在該介質板的下面；所述的接地金屬面設有縫隙，該縫隙位于金屬信號線的正下方。同時，在所述接地金屬面的下面還設有底層介質板。所述的接地金屬面的縫隙的寬度大于所述信號線的寬度；或小于所述信號線的寬度；或等于所述信號線的寬度。本實用新型可以同時實現(xiàn)超低和超高的特征阻抗，兼具微帶線和共面波導的優(yōu)點；計算機仿真表明該傳輸線在高阻情況下導體損耗較?。贿m用于3D-SOC等多層結構。其主要應用領域包括多層介質結構中的互聯(lián)；階躍阻抗低通濾波器；耦合線帶通濾波器等。
文檔編號H01P3/18GK201478427SQ20092023356
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權日2009年8月4日
發(fā)明者史生才, 婁錚 申請人:中國科學院紫金山天文臺