本發(fā)明涉及射頻微波電路板設計技術領域，尤其涉及一種射頻微波電路板中的匹配連接部件及其連接方法。

背景技術：

在射頻微波電路板設計中，需要采用傳輸線來連接多個模塊。也就是說，在同一塊電路板上面會同時放置多個功能單元。有的功能單元是分布參數的(如微帶濾波器、微帶阻抗匹配等)，有的功能單元是微波集成電路的，隨著頻率的升高，很多微波集成電路采用qfn封裝模式。qfn封裝模式的特點是在很小的面積范圍布局大量的引腳，通過降低器件的尺寸去降低分布參數的影響。那么，在一塊復雜的電路模塊上面，往往需要互連分布參數器件與微波集成電路器件，而它們的特征尺寸往往相差懸殊，在對它們進行互連時必須考慮阻抗匹配。

典型的qfn引腳寬度約為0.25mm，而典型的微波傳輸線尺寸在0.8-2mm附近。為了做到阻抗匹配，需要將這些qfn的小引腳連接到相對較寬的傳輸線上面，因此，需要完成阻抗匹配設計。否則，阻抗不匹配或者匹配不理想的話會造成嚴重的微波信號發(fā)射，當頻率足夠高的時候，甚至使電路功能失效。

目前現有的技術主要采用過渡連接線方式完成qfn到傳輸線的連接，或者采用微帶線補償方式彌補直接連接引入的匹配不理想問題，如在專利cn103547064中，如圖1所示，采用了寬度漸變傳輸線與匹配傳輸線及器件管腳的匹配連接設計方法。此設計方法通過在寬度漸變傳輸線兩側鋪設接地銅皮并根據預定計算方法調整接地銅皮與寬度漸變傳輸線的距離，使寬度漸變傳輸線部分的阻抗與匹配傳輸線阻抗相等，實現阻抗匹配。其回波損耗在16ghz附近約為-19db，此指標滿足了一般工程的應用。但當對電路特性要求進一步提高時候，此方法需要進一步改進。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種射頻微波電路板中的匹配連接部件及其連接方法，使得qfn管腳到外部其他分布參數器件的連接完成阻抗匹配，增大其回波損耗。

本發(fā)明的技術方案為：一種射頻微波電路板中的匹配連接部件，在射頻微波電路板上設有若干器件和若干傳輸線，所述匹配連接部件位于射頻微波電路板中傳輸線與器件的管腳焊盤之間，用于實現傳輸線和器件的匹配連接，所述匹配連接部件為電路板結構，所述電路板包括上層電路板、中層電路板和下層電路板；所述中層電路板為斜面層；所述上層電路板和所述中層電路板之間構成匹配連接部件，所述匹配連接部件的厚度沿所述傳輸線至所述器件方向逐級遞減。

進一步的，所述上層電路板為布線層，所述中層電路板和所述底層電路板全部敷銅。

進一步的，所述匹配連接部件的寬度在傳輸線寬度和器件管腳焊盤寬度之間均勻變化，所述匹配連接部件與所述傳輸線連接的一端的寬度與所述傳輸線的寬度相等，所述匹配連接部件與所述器件的管腳焊盤連接的一端的寬度與所述器件的管腳焊盤的寬度相等。

一種射頻微波電路板中的匹配連接部件的連接方法，所述射頻微波電路板上設有若干器件和若干傳輸線，在所述器件和傳輸線之間利用上述的匹配連接部件進行連接，對應位置處匹配連接部件的寬度和厚度之間的關系通過預設的計算方法設置。

進一步的，預設的計算方法如下：

(a)設置x為從器件引腳出發(fā)向左延伸的位置，設置w(x)為位置x處的匹配連接部件的寬度，設置d(x)為位置x處匹配連接部件的厚度，設置εe為電路板的等效相對介電常數，設置z(x)為位置x處的匹配連接部件的阻抗，其計算公式如下：

(b)保持w(x)/d(x)比值不變，z(x)為定值，器件管腳的寬度w(0)已知，則可計算出d(0)。

(c)設置匹配連接部件的總長度為l，整個匹配連接部件的厚度d(l)已知，可計算出w(l)，進而可計算出任意位置處的w(x)和d(x)。

進一步的，匹配連接部件的總長度l的選取原則為l＞5w(l)。

本發(fā)明的一種微波射頻電路板的匹配連接部件及其連接方法，具有以下有益效果：

(1)匹配連接部件的設置有利于實現傳輸線與器件引腳之間的匹配連接，完成阻抗匹配；

(2)通過實現匹配連接部件的寬度和厚度的對應關系，可有效降低微波信號的反射，改善回波損耗，且僅通過改變匹配連接部件的對應寬度和厚度即可實現阻抗匹配，沒有多余結構的添加，構造簡單。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1為背景技術中射頻微波電路板中傳輸線到器件的匹配連接示意圖；

圖2為本發(fā)明射頻微波電路板匹配連接部件中布線層結構示意圖；

圖3為本發(fā)明射頻微波電路板匹配連接部件中電路板結構側視圖；

圖4為本發(fā)明的匹配連接方法應用于微波電路單元中的互連結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的匹配連接方法應用于微波電路單元中的電路板結構側視圖；

圖6為應用本發(fā)明的匹配連接方法與傳統方法的反射系數s11參數對比圖；

圖中：1-匹配連接部件，11-上層電路板，12-中層電路板，13-下層電路板，2-傳輸線，3-器件。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通的技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明的一種射頻微波電路板中的匹配連接部件1，如圖2至圖3所示，在射頻微波電路板上設有若干傳輸線2和若干器件3，匹配連接部件1位于射頻微波電路板中傳輸線2與器件3的管腳焊盤之間，用于實現傳輸線2和器件3的匹配連接，匹配連接部件1為電路板結構，電路板包括上層電路板11、中層電路板12和下層電路板13；中層電路板12為斜面層；上層電路板11和中層電路板12之間構成匹配連接部件1，匹配連接部件1的厚度沿傳輸線2至器件3方向逐級遞減。

在微波射頻電路板中，傳輸線2與器件3之間的尺寸差別較大，在對二者進行互連的時候，需要考慮阻抗匹配問題。因為當阻抗不匹配時，會造成信號功率損失，功率隨頻率起伏變化，影響信號質量。匹配連接部件1的設置，實現了傳輸線2與器件3之間的連接，同時匹配連接部件1在寬度漸變的基礎上設置成厚度漸變的電路板結構，使匹配連接部件1在寬度方向變化的同時對應有不同的厚度值，利于調整匹配連接部件的阻抗，使其與傳輸線的阻抗相等，實現阻抗匹配。

具體的，上層電路板11為布線層，中層電路板12和底層電路板13全部敷銅。中層電路板12和底層電路板13敷銅實現接地，可使信號傳輸穩(wěn)定，大大減少電磁輻射的干擾。

具體的，匹配連接部件1的寬度在傳輸線2寬度和器件3管腳焊盤寬度之間均勻變化，匹配連接部件1與傳輸線2連接的一端的寬度與傳輸線2的寬度相等，匹配連接部件1與器件3的管腳焊盤連接的一端的寬度與器件3的管腳焊盤的寬度相等。通過寬度漸變的匹配連接部件將傳輸線與器件進行連接，彌補了直接連接引入的匹配不理想問題，使匹配連接部件的阻抗與傳輸線阻抗相等，實現了阻抗匹配。

本發(fā)明的一種射頻微波電路板中的匹配連接部件的連接方法，射頻微波電路板上設有若干器件3和若干傳輸線2，在傳輸線2和器件3之間利用上述的匹配連接部件1進行連接，對應位置處匹配連接部件1的寬度和厚度之間的關系通過預設的計算方法設置。

具體的，如圖2和圖3所示，預設的計算方法如下：

(a)設置x為從器件引腳出發(fā)向左延伸的位置，設置w(x)為位置x處的匹配連接部件的寬度，設置d(x)為位置x處匹配連接部件的厚度，設置εe為電路板的等效相對介電常數，設置z(x)為位置x處的匹配連接部件的阻抗，其計算公式如下：

(b)保持w(x)/d(x)比值不變，z(x)為定值，器件管腳的寬度w(0)已知，則可計算出d(0)。

(c)設置匹配連接部件的總長度為l，整個匹配連接部件的厚度d(l)已知，可計算出w(l)，進而可計算出任意位置處的w(x)和d(x)。

具體的，匹配連接部件的總長度l的選取原則為l＞5w(l)。

具體的，在本發(fā)明的一些實施例中，如圖4和圖5所示，將本發(fā)明的匹配連接部件應用于微波電路單元進行傳輸線與器件之間的互連，實現qfn器件到其他微波模塊的微波信號傳輸，匹配連接部件任意位置處的寬度與厚度的關系通過上述計算方法得到。將采用本發(fā)明的連接方法后得到的反射系數s11參數值與采用傳統方法得到的s11參數值進行比較，如圖6所示，其中實線為本發(fā)明連接方法的反射系數測試圖，虛線為傳統方法的反射系數測試圖，通過對比可知，本方法在大部分頻段上面的反射系數優(yōu)于傳統方法3-8db左右，說明本發(fā)明的微波射頻電路板中匹配連接部件的連接方法的匹配效果更好。

以上借助具體實施例對本發(fā)明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發(fā)明的實質和范圍的限定，本領域內的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。