阅读说明：本技术 一种互联结构组件及毫米波天线组件 (Interconnection structure subassembly and millimeter wave antenna module ) 是由 马明月 于 2019-02-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种互联结构组件及毫米波天线组件,该互联结构组件包括一个包含有层叠至少两层导电层的电路板、以及设置在上述电路板上且位于不同导电层的两条传输线。上述至少两层导电层包含第一导电层和第二导电层。上述两条传输线分别为位于第一导电层上的第一传输线以及位于第二导电层上的第二传输线。该互联结构组件还包括穿设在电路板上并电连接上述第一传输线和第二传输线的导电孔、以及设置在电路板并环绕导电孔且用于屏蔽导电孔的多个金属埋孔。通过在电连接第一传输线和第二传输线的导电孔周围环绕设置多个用于屏蔽导电孔的金属埋孔,对导电孔进行屏蔽,以减少传输信号的泄露,减少传输信号在互联结构组件传输过程中的能量损耗。(The invention provides an interconnection structure assembly and a millimeter wave antenna assembly. The at least two conductive layers include a first conductive layer and a second conductive layer. The two transmission lines are respectively a first transmission line on the first conductive layer and a second transmission line on the second conductive layer. The interconnection structure assembly further comprises a conductive hole which is arranged on the circuit board in a penetrating mode and electrically connected with the first transmission line and the second transmission line, and a plurality of metal buried holes which are arranged on the circuit board, surround the conductive hole and are used for shielding the conductive hole. Through set up a plurality of metal buried via holes that are used for shielding the electrically conductive hole around electrically connecting the electrically conductive hole of first transmission line and second transmission line, shield the electrically conductive hole to reduce the revealing of transmission signal, reduce the energy loss of transmission signal in interconnect structure subassembly transmission process.)

一种互联结构组件及毫米波天线组件

技术领域

本发明涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种互联结构组件及毫米波天线组件。

背景技术

随着科技的发展，通信基站向高频、宽带、小型化发展，毫米波天线逐渐向微带天线、波束赋形阵列天线发展。随着毫米波基站的小型化，毫米波波束赋形阵列微带天线与毫米波芯片集成在同一块板卡的不同面，通过垂直互联结构将两者连接，采用互联结构的方式可以简化连接结构。

现有的毫米波段垂互联方式主要为：参考图1a及图1b，在电路板1上的两个不同的导电层5上设置有第一传输线2和第二传输线3，在电路板1上设置电连接第一传输线2和第二传输线3的导电孔4，在电路板1的第一传输线2和第二传输线3两侧设置多个屏蔽孔6。但是，在采用该垂直互联结构时，随着频率升高至毫米波，随着基站集成度增高、导电层数目增加，垂直互联结构的长度也随之增加，从而导致寄生效应更加明显，从而现有的垂直互联结构在毫米波频段的传输损耗过大，无法满足使用要求。

发明内容

本发明提供了一种互联结构组件及毫米波天线组件，用以改善互联结构的传输损耗。

第一方面，本发明提供了一种互联结构组件，该互联结构组件包括一个包含有层叠至少两层导电层的电路板、以及设置在上述电路板上且位于不同导电层的两条传输线。其中，上述至少两层导电层包含第一导电层和第二导电层。上述两条传输线分别为位于上述第一导电层上的第一传输线以及位于上述第二导电层上的第二传输线。该互联结构组件还包括穿设在上述电路板上并电连接上述第一传输线和第二传输线的导电孔、以及设置在上述电路板并环绕上述导电孔且用于屏蔽导电孔的多个金属埋孔。

通过上述的技术方案，通过在电连接第一传输线和第二传输线的导电孔周围环绕设置多个用于屏蔽导电孔的金属埋孔，以对上述导电孔进行屏蔽，以减少传输信号的泄露，减少传输信号在互联结构组件传输过程中的能量损耗。

在具体设置上述多个金属埋孔时，上述多个金属埋孔沿上述导电孔的周向均匀分布。上述多个金属埋孔的直径可以相等，以降低加工难度，便于制造。在具体设置每个金属埋孔时，上述每个金属埋孔的轴线与导电孔的轴线平行，以便于加工与制造。

在上述的方案中，上述多个金属埋孔的长度相等，且上述多个金属埋孔的两端平齐，以便于加工上述多个金属埋孔。

在具体设置时，上述导电孔在第一平面与第二平面之间的部分的电压驻波比为1～1.2，其中，上述第一平面及第二平面分别为上述多个金属埋孔两端孔口所在的平面。通过使导电孔在第一平面与第二平面之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔上位于第一平面与第二平面之间的损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

进一步，上述第一平面靠近上述第一导电层，且导电孔在上述第一平面与第三平面之间的部分的电压驻波比为1～1.2，其中，上述第三平面为上述导电孔上位于上述第一导电层一端的孔口所在的平面。通过使导电孔上位于第一平面与第一导电层之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔上位于第一平面与第一导电层之间部分的损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

更进一步地，上述第二平面靠近上述第二导电层，且上述导电孔在上述第二平面与第四平面之间的部分的电压驻波比为1～1.2，其中，上述第四平面为上述导电孔上位于上述第二导电层一端的孔口所在的平面。通过使导电孔上位于第二平面与第二导电层之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔上位于第二平面与第二导电层之间部分的损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

在上述的方案中，上述电路板还包含有介于上述第一导电层与上述第二导电层之间的至少一层导电层。且上述每个金属埋孔的一端与上述第一导电层相邻的导电层导电连通，以使每个金属埋孔的一端接地。且通过使每个金属埋孔的一端与上述第一导电层相邻的导电层连通，扩大金属埋孔的屏蔽范围，提高信号屏蔽的效果，进一步减小信号的传输损耗。在上述的方案中，上述每个屏蔽埋孔的另一端与上述第二导电层相邻的导电层导电连通，使每个金属埋孔的两端都接地。且通过使每个屏蔽埋孔的另一端与上述第二导电层相邻的导电层导电连通，进一步扩大金属埋孔的屏蔽范围，进一步提高信号屏蔽的效果，进一步减小信号的传输损耗。

在具体设置时，该互联结构组件还包括设置在上述电路板上并位于上述第一传输线两侧的多个金属过孔、以及位于上述第二传输线两侧的多个金属过孔。通过在第一传输线和第二传输线两侧设置多个金属过孔，以屏蔽第一传输线与第二传输线，从而对在第一传输线和第二传输线传输的传输信号进行屏蔽，减小传输信号在第一传输线和第二传输线传输时的能量损耗。

在具体设置上述导电孔时，上述导电孔还包括设置在上述第一导电层并与上述第一传输线电连接的第一孔盘、以及设置在上述第二导电层并与上述第二传输线电连接的第二孔盘。且上述第一孔盘的最大直径大于上述第一传输线的线宽，上述第二孔盘的最大直径大于上述第二传输线的线宽，以减小传输线的线宽，减少板材的厚度，减小毫米波板级电路尺寸和布局布线难度。

第二方面，本发明还提供了一种毫米波天线组件，该毫米波天线组件包括上述任一种互联结构组件，用以改善毫米波天线组件的信号屏蔽效果，减少传输信号的传输损耗，提高毫米波天线组件的性能。

附图说明

图1a为现有技术中的互联结构组件的俯视图；

图1b为图1a示出的互联结构组件的A-A面的剖视图；

图2a为本发明实施例提供的互联结构组件的俯视图；

图2b为图2a示出的互联结构组件的仰视图；

图2c为图2a示出的互联结构组件的B-B面的剖视图。

附图标记：

10-电路板11-介质层 20-导电层

21-第一导电层 22-第二导电层

23-第三导电层 24-第四导电层

31-第一传输线 32-第二传输线 40-导电孔

41-第一孔盘 42-第二孔盘 43-射频过孔

51-金属埋孔 52-金属过孔

61-避让圆 62-参考地边界

71-第一平面 72-第二平面

73-第三平面 74-第四平面

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种互联结构组件，该互联结构组件应用于毫米波通信装置，具体用于设置在电路板上不同导电层上的毫米波波束赋形阵列微带天线和毫米波芯片之间的信号传输。该互联结构组件包括一个包含有至少两层导电层的电路板、设置在不同导电层上的两条传输线，上述两条传输线中的一条传输线用于与毫米波波束阵列微带天线电连接，另一条传输线用于与毫米波芯片电连接。该互联结构组件还包括穿设在上述电路板上并电连接两条传输线的导电孔，实现位于不同导电层的传输线之间的连接。下面结合附图对该互联结构组件进行详细说明。

参考图2a、图2b及图2c，本发明实施例提供的互联结构组件包括一个电路板10，该电路板10至少包含层叠设置的两层导电层20。具体的，上述电路板10具体可以为印刷电路板。在具体设置上述电路板10上的导电层20时，导电层20的层数具体可以为2层、3层、4层、7层等，参考图2b，本发明实施例示出的导电层20的数目为7层。参考图2c，在相邻两个导电层20之间设置有介质层11，以隔离相邻的导电层20。

本发明实施例示出的互联结构组件还包括设置在不同导电层20上的两条传输线。在本发明实施例示出的互联结构组件应用于毫米波天线组件时，上述两条传输线中的一条传输线用于与毫米波波束赋形阵列微带天线电连接，另一条传输线用于与毫米波芯片电连接。为便于下面描述，参考图2a、图2b及图2c，上述两条传输线分别为第一传输线31和第二传输线32，且第一传输线31所在的导电层为第一导电层21，第二传输线32所在的导电层20为第二导电层22。显然，上述第一传输线31与第二传输线32、以及第一导电层21与第二道导电层22仅仅作为区分，不作为对两条传输线在导电层20上的层数和位置的限制。图2c中仅仅示出的第一传输线31和第二传输线32的设置的一种方式，除此之外，还可以采用其他的设置方式，比如，第一传输线31和第二传输线32的延伸方向相同。另外，上述第一传输线31和第二传输线32除了设置在电路板10上最外层的两层导电层20外，还可以设置在其他的导电层20，只需第一传输线31和第二传输线32设置在不同的导电层20，即落入本发明实施例的保护范围。

参考图2a及图2b，本发明实施例示出的每条传输线的两侧还设置有多个用于屏蔽传输线的金属过孔52。具体的，参考图2a，在第一传输线31的两侧设置多个用于屏蔽第一传输线31的金属过孔52，且上述多个金属过孔52位于第一传输线31的参考地边界62的外侧(金属过孔52和第一传输线31分别位于参考地边界62的不同侧，以靠近第一传输线31一侧为参考地边界62的内侧，以远离第一传输线31的一侧为参考地边界62的外侧)。其中，上述第一传输线31的参考地边界62为现有技术中的参考地边界。在具体排列上述多个金属过孔52时，上述多个金属过孔52可以沿第一传输线31均匀分布，具体的，参考图2a，上述多个金属过孔52的排列方向可以与第一传输线31的轴线平行，且相邻两个金属过孔52之间的距离可以相等。在具体设置每个金属过孔52时，每个金属过孔52的直径可以相等，以便于加工与制造。图2a中仅仅示出了多个金属过孔52的一种排列方式，除此之外，还可以采用其他的排列方式，比如采用交错排列方式。另外，在第二传输线32的两侧设置多个金属过孔52的方式参考上述在第一传输线31两侧设置多个金属过孔52的方式，在此不再赘述。

参考图2a、图2b及图2c，本发明实施例示出的互联结构组件还包括穿设在电路板10上并电连接第一传输线31与第二传输线32的导电孔40。

在具体设置该导电孔40时，参考图2a、图2b及图2c，上述导电孔40包括设置在上述第一导电层21并与第一传输线31电连接的第一孔盘41、设置在第二导电层22并与第二传输线32电连接的第二孔盘42、以及连接第一孔盘41与第二孔盘42的射频过孔43。上述第一孔盘41、第二孔盘42以及射频过孔43的材料具体可以为铜、银、铝、合金等导电材料。上述第一孔盘41、第二孔盘42及射频过孔43的大小尺寸结合第一传输线31和第二传输线32的线宽、设置位置、空间等因素合理确定。

在具体设置上述的第一孔盘41时，第一孔盘41的最大直径(第一孔盘41的外圆直径)大于第一传输线31的线宽。具体的，参考图2a，第一孔盘41的最大直径为Φ₁，第一传输线31的线宽为d₁，其中，Φ₁>d₁。通过上述的设置方式，以减小第一传输线31的线宽。在具体设置上述的第二孔盘42时，第二孔盘42的最大直径大于第二传输线32的线宽，具体的，参考图2b，第二孔盘42的最大直径为Φ₂，第二传输线32的线宽为d₂，其中，Φ₂>d₂。通过上述的设置方式，以减小第二传输线32的线宽。通过上述的设置方式，可减少电路板10的厚度，减少毫米波板级电路的尺寸和布局布线难度。另外，图2a及图2b仅仅示出的导电孔40的孔盘与传输线的一种设置方式，除此之外，还可以采用其他的设置方式，比如，导电孔40的孔盘的最大直径等于传输线的线宽，或导电孔40的孔盘的最大直径小于传输线的线宽等，上述设置方式具体结合电路板10的尺寸、传输线的线宽、传输信号的类型等具体确定。

参考图2a、图2b及图2c，本发明实施例示出的互联结构组件还包括设置在电路板10并环绕上述导电孔40且用于屏蔽上述导电孔40的多个金属埋孔51，通过设置的多个用于屏蔽导电孔40的金属埋孔51，以屏蔽在上述导电孔40传输的信号，减少传输信号在导电孔40上的传输损耗。

在具体设置上述多个金属埋孔51时，参考图2a及图2b，上述多个金属埋孔51可以沿上述的导电孔40的周向均匀分布。具体的，上述多个金属埋孔51中的每个金属埋孔51距离导电孔40的距离相等，且相邻的两个金属埋孔51之间的距离相等，以简化制造难度。参考图2a，上述多个金属埋孔51位于导电孔40对应的避让圆61的外侧(以避让圆61为参考朝向导向孔40一侧为避让圆61的内侧，远离导向孔40一侧为避让圆61的外侧)。参考图2b，上述多个金属埋孔51位于导向孔40对应的避让圆61的外侧。其中，上述导电孔40的避让圆61为现有技术中的避让圆，指以导电孔40的孔心为圆心，以导向孔40的避让距离为半径所做的用于隔离导电孔40的圆。

在具体设置上述每个金属埋孔51时，上述每个金属埋孔51的轴线可以与导电孔40的轴线平行，以简化制造难度。且上述多个金属埋孔51的直径可以相等，以统一多个金属埋孔51的尺寸，简化加工与制造难度。上述示出的多个金属埋孔51的设置方式并不唯一，除此之外，还可以采用其他设置方式，比如，多个金属埋孔51中的部分金属埋孔51的直径相等、部分不相等，或多个金属埋孔51中的每个金属埋孔51的直径都不相等；多个金属埋孔51可以沿上述导电孔40的周向非均匀分布；每个金属埋孔51距离导电孔40的距离都不相等，或部分相等、部分不相等。

本发明实施例示出的多个金属埋孔51的长度相等。具体的，参考图2c，上述多个金属埋孔51的长度均为l，其中，上述每个金属埋孔51的长度指金属埋孔51的一端与另一端沿金属埋孔51的轴线方向的距离。本发明实施例示出的多个金属埋孔51的两端平齐。具体的，参考图2c，本发明实施例示出的多个金属埋孔51的两端中的一端位于同一第一平面71，多个金属埋孔51的另一端位于同一第二平面72。为便于下面描述，上述第一平面71为靠近第一导电层21的平面，上述第二平面72为靠近第二导电层22的平面。

在具体设置时，参考图2c，本发明实施例示出的电路板10还包含有介于上述第一导电层21与第二导电层22之间的至少一层导电层20。继续参考图2c，本发明实施例示出的多个金属埋孔51的一端与位于第一导电层21和第二导电层22之间的一层导电层20导电连通，以实现多个金属埋孔51的一端接地，提高信号屏蔽的效果。

具体的，上述多个金属埋孔51的一端与第一导电层21相邻的导电层20导电连通。参考图2c，上述多个金属埋孔51的一端与第一导电层21相邻的第三导电层23导电连通，从而扩大多个金属埋孔51对导电孔40的屏蔽范围，提高对导电孔40的屏蔽效果。

更具体的，本发明实施例示出的多个金属埋孔51的另一端与上述第二导电层22相邻的导电层20导电连通。参考图2c，上述多个金属埋孔51的另一端与第二导电层22相邻的第四导电层24导电连通，从而进一步扩大多个金属埋孔51对导电孔40的屏蔽范围，进一步提高对导电孔40的屏蔽效果。

在上述多个金属埋孔51的长度相等且两端齐平的情况下，可以通过调整导电孔40的孔径、导电孔40的避让圆61的直径、金属埋孔51的数量、金属埋孔51距离导电孔40的距离、以及每个金属埋孔51的直径等参数，设置上述导电孔40上位于上述第一平面71与第二平面72之间的部分的电压驻波比为1～1.2。具体的，上述导电孔40上位于第一平面71与第二平面72之间的部分的电压驻波比可以为1.00、1.02、1.05、1.08、1.10、1.13、1.15、1.18、1.20等介于1～1.2之间的任意数值。通过使导电孔40在第一平面71与第二平面72之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔40上位于第一平面71与第二平面72之间的传输损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

进一步，还可以通过调整第一孔盘41的尺寸、导电孔40的孔径大小、导电孔40对应的避让圆61的直径等参数，设置上述导电孔40在上述第一平面71与第一导电层21之间的部分的电压驻波比为1～1.2。具体的，参考图2c，导电孔40在第一导电层21一端的孔口所在的平面为第三平面73，导电孔40在第一平面71与第三平面73之间的部分的电压驻波比为1～1.2，上述导电孔40在第一平面71和第三平面73之间的部分的电压驻波比具体可以为1.00、1.02、1.05、1.08、1.10、1.13、1.15、1.18、1.20等介于1～1.2之间的任意数值。通过使导电孔40上位于第一平面71与第一导电层21之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔40上位于第一平面71与第一导电层21之间部分的损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

更进一步，还可以通过调整第二孔盘42的尺寸、导电孔40的孔径大小、导向孔40对应的避让圆61的直径等参数，设置上述导电孔40在上述第二平面72与第二导电层22之间的部分的电压驻波比为1～1.2。具体的，参考图2c，导电孔40在第二导电层22一端的孔口所在的平面为第四平面74，导电孔40在第二平面72与第四平面74之间的部分的电压驻波比为1～1.2，上述导电孔40在第二平面72和第四平面74之间的部分的电压驻波比具体可以为1.00、1.02、1.05、1.08、1.10、1.13、1.15、1.18、1.20等介于1～1.2之间的任意数值。通过使导电孔40上位于第二平面72与第二导电层22之间的部分的电压驻波比小于等于1.2，以改善互联结构的电压驻波比在毫米波频段的性能，进一步减小传输信号在导电孔40上位于第二平面72与第二导电层22之间部分的损耗，且便于控制传输信号的频带和频段。

另外，上述多个金属埋孔51的长度可以部分相等、部分不相等，或者上述多个金属埋孔51中的每个金属埋孔51的长度都不相等。上述多个金属埋孔51的端部可以部分平齐、部分不平齐，具体的，可以部分金属埋孔51的一端位于同一导电层20，另一部分金属埋孔51的一端位于另外的导电层20。上述多个金属埋孔51的长度以及端部位置可以结合电路板10的厚度、两个传输线之间的导电层20的层数、导电孔40的屏蔽要求等因素合理确定。

通过上述的技术方案，通过在连接第一传输线31和第二传输线32的导电孔40周围环绕设置多个用于屏蔽导电孔40的金属埋孔51，用以对导电孔40进行屏蔽，以减少传输信号的泄露，减少传输信号在互联结构组件传输过程中的能量损耗。

另外，本发明实施例还提供了一种毫米波天线组件，该毫米波天线组件包括上述任一种互联结构组件，用以改善屏蔽效果，减少传输损耗，提高毫米波天线组件的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。