阻抗匹配結構,天線組件及飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及天線技術領域,尤其是設及一種阻抗匹配結構及應用該阻抗匹配 結構天線組件和飛行器。
【背景技術】
[0002] 近年來通信技術(包括移動通信、衛(wèi)星通信和光通信)和計算機技術迅猛發(fā)展,通 信系統(tǒng)的工作頻率也日益提高。通常,用于無線通信的模擬電路是在吉赫茲(GHz)波段,全 球定位系統(tǒng)載波頻率在1227. 6MHz~1575. 42MHz波段范圍,全世界各國共同的工業(yè)科學及 醫(yī)療頻帶(ISM,IndustrialScientificMedical)為 2.4GHz,第四代(4G,4Generation) 移動通信技術的通信網(wǎng)絡的工作頻率為2.3GHz波段范圍,而在C波段的衛(wèi)星廣播包括4GHz 上行和6GHz下行系統(tǒng)。在日漸緊張的頻譜資源背景下,通信信號的調制頻率越來越高。
[0003] 高頻信號需獨特的載體進行傳輸,同軸線是傳輸高頻信號最為通用的一種。當頻 率高到lOGHz時,幾乎所有射頻系統(tǒng)或測試設備的外接線都是同軸線。多數(shù)電子裝置射 頻(RF,Radio化equency)系統(tǒng)的通信組件通常都是采用平面印刷電路板(PCB,Printed CircuitBoard)作為基本介質實現(xiàn)的,同時,蝕刻在PCB上的導體帶必須滿足高頻特性的要 求。推廣與應用最廣泛的滿足高頻特性的導線帶結構是微帶線結構。
[0004] 通常的同軸傳輸系統(tǒng)的接口電路設計中,同軸線作為電子裝置射頻系統(tǒng)的外接 線,該外接線作為連接天線與PCB的橋梁。微帶線是PCB上的射頻傳輸線,使用RF連接器 作為連接同軸線和微帶線的橋梁。RF連接器一端連接同軸線,另一端(地腳與RF腳)則焊 接到PCB上。其中,連接器的RF腳連接PCB上的微帶線,連接器的地腳與PCB上的地(GND) 平面相連。RF連接器實現(xiàn)同軸線與微帶線的轉接。所述接口電路則優(yōu)化了轉接的匹配,最 大限度的減少傳輸功率的損失。
[0005] RF連接器封裝一般針對器件的可焊性,可裝配性等工藝要求進行設計,不設及電 氣性能。微帶線一般根據(jù)板材設計為50歐姆。傳統(tǒng)的接口電路設計,就是將設計為50歐 姆的微帶線與RF連接器封裝(RF腳)直接相連,實現(xiàn)對接。現(xiàn)今技術下,典型的RF連接器 的回波損耗不大于-20地,微帶線的回波損耗在-26地W下,兩者相連,理論上,接口電路的 回波損耗不會大于-19地。在IGHzW下,接口電路的回波損耗較小,但當工作頻率上升到 2GHz甚至3GHzW上,傳統(tǒng)接口電路設計的弊端就會表露無遺,回波損耗可達到-10地W上。
[0006] 為了將同軸傳輸系統(tǒng)的在同軸線與微帶線的接口電路的輸入阻抗變換到等于同 軸線(饋線)的特性阻抗W保證同軸線上只有信號電壓電流的入射波,而沒有反射波,即使 得同軸傳輸系統(tǒng)工作在行波狀態(tài),信號功率被同軸傳輸系統(tǒng)的天線負載全部吸收,該種情 況為理想狀況,稱為阻抗匹配,此時電壓駐波比為1。傳統(tǒng)的阻抗匹配方法是在接口處放置 電容、電感,進行阻抗優(yōu)化。但由于電容、電感本身不可避免的存在寄生參數(shù)特性,將給電 路帶來額外的插入損耗。并由于寄生參數(shù)的存在,該種阻抗匹配方法一致性不高。另一方 面,高頻電容、電感的成本不菲,同時,額外的阻抗匹配電路對日益緊湊的PCB布局也帶來 不便。
[0007] 隨著現(xiàn)今通信系統(tǒng)中工作頻率日益增加的發(fā)展要求,改善傳統(tǒng)接口電路設計的要 求也日益顯得重要。 【實用新型內容】
[000引有鑒于此,本實用新型提供一種阻抗匹配結構及應用該阻抗匹配結構天線組件和 飛行器。
[0009] 一種一種印刷電路板的阻抗匹配結構,包括印刷電路板本體,W及設置于印刷電 路板本體上的射頻工作網(wǎng)絡和地平面網(wǎng)絡,所述射頻工作網(wǎng)路包括射頻微帶線,印刷電路 板本體上還設有與所述射頻微帶線連接的阻抗匹配線;該阻抗匹配線的阻抗高于射頻微帶 線,用于使所述射頻微帶線與天線的阻抗匹配。
[0010] 進一步的,所述阻抗匹配線連接在射頻微帶線與一射頻連接器的射頻管腳之間, 所述阻抗匹配線用于使所述射頻微帶線與射頻連接器的接口電路處的阻抗匹配。
[0011] 進一步的,所述射頻微帶線和射頻連接器分別設置于印刷電路板本體的相背的兩 個側面。
[0012] 進一步的,所述印刷電路板本體為雙面印刷板,該印刷電路板本體包括相背的設 置的第一印刷電路層和第二印刷電路層;所述阻抗匹配線W及射頻微帶線設置于第一印刷 電路層。
[0013] 進一步的,所述射頻連接器上設有地腳W及所述射頻管腳;
[0014] 所述印刷電路板本體上設有與所述射頻管腳對應的射頻管腳孔,W及與所述地腳 對應的地腳孔;所述射頻管腳孔的周圍還設有圍繞所述射頻管腳孔的焊盤,所述地腳孔的 周圍設有圍繞所述地腳孔的焊盤;
[0015] 所述地腳插接在所述地腳孔中并在對應的焊盤處與所述印刷電路板本體的地平 面電連接;
[0016] 所述射頻管腳插接在所述射頻管腳孔中并在對應的焊盤處與阻抗匹配線電連接, W使所述射頻微帶線與射頻連接器的接口電路處的阻抗匹配。
[0017] 進一步的,所述阻抗匹配線為一寬度小于射頻微帶線,阻抗高于射頻微帶線的窄 帶微帶線。
[001引進一步的,所述阻抗匹配線和射頻微帶線通過蝕刻一體形成于印刷電路板本體 上。
[0019] 一種天線組件,包括印刷電路板本體,設置于印刷電路板本體上的射頻工作網(wǎng)絡 和地平面網(wǎng)絡,所述射頻工作網(wǎng)路包括射頻微帶線,射頻連接器W及一與該射頻連接器連 接的外接線,所述射頻連接器還包括一射頻管腳,所述射頻微帶線與射頻連接器的射頻管 腳之間連接通過一阻抗匹配線電連接;所述阻抗匹配線的阻抗高于射頻微帶線,W使所述 射頻微帶線和射頻連接器的接口電路處的阻抗匹配。
[0020] 進一步的,所述阻抗匹配線為一寬度小于射頻微帶線,阻抗高于射頻微帶線的窄 帶微帶線。
[0021] 進一步的,所述阻抗匹配線和射頻微帶線通過蝕刻一體形成于印刷電路板本體 上。
[0022] 進一步的,所述射頻微帶線和射頻連接器分別設置于印刷電路板本體的相背的兩 個側面。
[0023] 進一步的,所述印刷電路板本體為雙面印刷板,該印刷電路板本體包括相背的設 置的第一印刷電路層和第二印刷電路層;所述阻抗匹配線W及射頻微帶線設置于第一印刷 電路層。
[0024] 進一步的,所述阻抗匹配線與射頻連接器的射頻管腳之間緊挨著相互電連接。
[0025] 進一步的,所述射頻連接器包括相對設置的第一端和第二端,射頻連接器的第一 端和外接線電連接,射頻連接器的第二端設有地腳W及所述射頻管腳;
[0026] 所述印刷電路板本體上設有與所述射頻管腳對應的射頻管腳孔,W及與所述地腳 對應的地腳孔;所述射頻管腳孔的周圍還設有圍繞所述射頻管腳孔的焊盤,所述地腳孔的 周圍設有圍繞所述