Sma連接器到微帶線轉(zhuǎn)接的分離式焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及微波與高速電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地涉及對(duì)于從SMA連接器到微帶線轉(zhuǎn)接的焊盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]SMA連接器適用于微波設(shè)備和高速數(shù)字系統(tǒng)中連接微帶線。微帶線是通過電介質(zhì)與接地層隔離開的、位于接地層之上的印制導(dǎo)線，適于制作微波與高速電路的平面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)，用于信號(hào)的傳輸。
[0003]在一個(gè)常見的例子中，印刷電路板(PCB)具有四層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為頂層信號(hào)層、接地層、接地(或電源)層和底層信號(hào)層。微帶線通常位于PCB板的頂層或底層信號(hào)層。其他的例子中，印刷電路板也可以具有更多或更少的層。
[0004]圖1是圖示SMA連接器1與PCB板(微帶線)2的連接的立體示意圖。圖2是圖示SMA連接器1的端子結(jié)構(gòu)的立體示意圖。如圖1所示，SMA連接器1的中央信號(hào)端子11與PCB板2的頂層中的微帶線21連接，SMA連接器1的接地端子12和13與PCB板2的頂層接地焊盤22和23分別連接。另外，SMA連接器1的接地端子14和15還與PCB板2的底層中的接地焊盤24和25(如圖4所示)分別連接。
[0005]目前，從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)中，與SMA連接器的中央信號(hào)端子連接的微帶線部分(即用于連接SMA連接器的接線焊盤)相對(duì)于微帶線其它部分而言往往需要加寬以增強(qiáng)焊接性能，并且使用實(shí)心平面結(jié)構(gòu)。圖3是圖示PCB板2轉(zhuǎn)接部分的頂層示意圖。圖4是圖示PCB板2的其它層示意圖。如圖3所示，在頂層信號(hào)層中，微帶線21的較寬部分211是用于與SMA連接器1的中央信號(hào)端子11連接的接線焊盤，接地焊盤22和23是用于與SMA連接器1的接地端子12和13連接。如圖4所示，從上到下依次為接地層、接地(或電源)層，底部信號(hào)層；其中，頂層接地焊盤22和23通過過孔連接到接地層以及底部接地焊盤24和25通過過孔連接到接地層;而在底部信號(hào)層中包括用于連接SMA連接器的接地端子14和15的接地焊盤24和25。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的問題在于，轉(zhuǎn)接部分加寬帶來阻抗不匹配問題，在信號(hào)的高速傳輸過程中會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的信號(hào)反射和振鈴問題，使信號(hào)傳輸不穩(wěn)定，品質(zhì)下降。而為改善阻抗匹配，在圖4各層開槽的常見辦法，又會(huì)帶來嚴(yán)重的電磁輻射和干擾問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對(duì)從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以便優(yōu)化其轉(zhuǎn)接阻抗匹配性能，確保信號(hào)的穩(wěn)定可靠傳輸，同時(shí)不帶來嚴(yán)重的電磁輻射和干擾。
[0008]本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)的SMA到微帶線的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)中，由于接線焊盤211處相對(duì)微帶線其它部分而言較寬大，因而該處特征阻抗相對(duì)較小，從而在SMA結(jié)構(gòu)和微帶線之間出現(xiàn)明顯的不連續(xù)性，造成電壓傳輸?shù)牟贿B續(xù)，發(fā)生反射現(xiàn)象，進(jìn)而表現(xiàn)出信號(hào)完整性受損。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)結(jié)構(gòu)是:在一種實(shí)施方式中，代替單一整體的接線焊盤結(jié)構(gòu)，通過使用分離式的接線焊盤結(jié)構(gòu)來連接SMA連接器的中央信號(hào)端子。更具體而言，采用兩個(gè)分開的接線焊盤來連接SMA連接器圓柱狀的中央信號(hào)端子，該兩個(gè)分開的接線焊盤位于該中央信號(hào)端子的兩端。
[0010]根據(jù)上述分開的接線焊盤結(jié)構(gòu)，可以利用圓柱狀的中央信號(hào)端子的感性補(bǔ)償接線焊盤處的容性，從而優(yōu)化從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接性能，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和品質(zhì)。
[0011]TDR(時(shí)域反射儀)技術(shù)，通過產(chǎn)生沿傳輸線傳播的時(shí)間階躍電壓，用示波器檢測(cè)傳輸電壓的反射，再測(cè)量反射電壓與輸入電壓之比，從而計(jì)算信號(hào)所傳播到的各個(gè)位置的特征阻抗。本發(fā)明人通過這一技術(shù)手段證實(shí)了這一發(fā)明的有效性。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:僅對(duì)接線焊盤進(jìn)行微小改動(dòng)，就優(yōu)化了阻抗匹配性能，確保了信號(hào)的穩(wěn)定可靠傳輸，同時(shí)不帶來嚴(yán)重的電磁輻射和干擾。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]在附圖中:
[0015]圖1是圖示SMA連接器與PCB板(微帶線)的連接的立體示意圖；
[0016]圖2是圖示SMA連接器的端子結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0017]圖3是圖示PCB板的頂層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是圖示PCB板的其它層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PCB板的頂層與SMA連接的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0020]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在本發(fā)明實(shí)施方式的用于SMA連接器的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)中，相比現(xiàn)有技術(shù)而言僅涉及頂層信號(hào)層中的改變。因此，以下僅針對(duì)該頂層信號(hào)層中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，其它層中的結(jié)構(gòu)與上面描述的類似，這里不再進(jìn)行重復(fù)。此外，所有圖中類似的部件使用類似的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再對(duì)其進(jìn)行重復(fù)描述。印刷電路板的層數(shù)不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在一個(gè)例子中，印刷電路板有四層;在另一個(gè)例子中，印刷電路板可以有更多或更少的層。
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PCB板的頂層與SMA連接的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，用于從SMA連接器1的中央信號(hào)端子11到微帶線21的連接的接線焊盤是由分開的兩部分組成的，即接線焊盤212和接線焊盤213。這兩個(gè)接線焊盤212和213焊接到SMA連接器1的中央信號(hào)端子11的兩端，并且其中每個(gè)接線焊盤的寬度大于微帶線跡線寬度，由此可以增強(qiáng)焊接性能。
[0023]根據(jù)這樣一種分離式的接線焊盤結(jié)構(gòu)，可以利用中央信號(hào)端子的感性與接線焊盤處的容性相互補(bǔ)償，從而優(yōu)化從SMA連接器到微帶線轉(zhuǎn)接的阻抗連續(xù)性，確保信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴D6是圖示根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的等效電路圖。如圖6所示，其中TL1和TL2代表微帶線21，其特征阻抗值為50歐姆，L1是中央信號(hào)端子11的寄生電感，Cl和C2是中央信號(hào)端子11與接線焊盤212和213接觸產(chǎn)生的寄生電容。通過將接線焊盤分成兩部分，得到這樣一種串聯(lián)電感和并聯(lián)電容的等效結(jié)構(gòu)，使阻抗的不連續(xù)性和信號(hào)傳輸?shù)耐暾缘玫礁纳啤?br>[0024]本發(fā)明人通過TDR(時(shí)域反射儀)技術(shù)得到，原始SMA連接器轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)接線焊盤處的特征阻抗為31歐姆，而新型轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)接線焊盤處的特征阻抗為44歐姆，這接近于微帶線其它部分的特征阻抗50歐姆，阻抗連續(xù)性得以改善，實(shí)現(xiàn)了良好的轉(zhuǎn)接性能。
[0025]可見，通過代替單一整體的接線焊盤結(jié)構(gòu)，使用分離式的接線焊盤結(jié)構(gòu)來連接SMA連接器的中央信號(hào)端子，減弱了接線焊盤處的不連續(xù)性，使得從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接變得平滑，確保了良好的轉(zhuǎn)接性能。
[0026]從上述描述應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行修改和變更。本說明書中的描述僅僅是用于說明性的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本發(fā)明的范圍僅受日后將提交的權(quán)利要求書的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SMA連接器到微帶線轉(zhuǎn)接的分離式焊盤結(jié)構(gòu)，微帶線位于PCB板的頂層或底層信號(hào)層，SMA連接器(1)的中央信號(hào)端子(11)與PCB板(2)上的微帶線(21)連接，SMA連接器(1)的第一接地端子(12)和第二接地端子(13)與PCB板(2)的第一頂層接地焊盤(22)和第二頂層接地焊盤(23)分別連接，其特征在于:用于從SMA連接器(1)的中央信號(hào)端子(11)到微帶線(21)的連接的接線焊盤是由分開的兩部分組成的，即第一接線焊盤(212)和第二接線焊盤(213)，第一接線焊盤(212)和第二接線焊盤(213)分別焊接到SMA連接器(1)的中央信號(hào)端子(11)的兩端，并且其中每個(gè)接線焊盤的寬度大于微帶線跡線寬度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SMA連接器到微帶線轉(zhuǎn)接的分離式焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:第一接線焊盤(212)和第二接線焊盤(213)是分離的。
【專利摘要】一種從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接焊盤結(jié)構(gòu)，微帶線通常位于PCB板的頂層或底層信號(hào)層，SMA連接器的中央信號(hào)端子與PCB板上的微帶線連接，SMA連接器的接地端子與PCB板的頂層接地焊盤連接。用于從SMA連接器的中央信號(hào)端子到微帶線連接的接線焊盤是由分開的兩部分組成的，這兩個(gè)接線焊盤焊接到SMA連接器的中央信號(hào)端子兩端，并且其中每個(gè)接線焊盤的寬度大于微帶線跡線寬度。利用圓柱狀的中央信號(hào)端子的感性補(bǔ)償接線焊盤處的容性，優(yōu)化了從SMA連接器到微帶線的轉(zhuǎn)接性能，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和品質(zhì)。
【IPC分類】H01R12/51
【公開號(hào)】CN205159551
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520468076
【發(fā)明人】韓國兵
【申請(qǐng)人】韓國兵
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日