阅读说明：本技术 一种射频背板和背板组件 (Radio frequency backboard and backboard assembly ) 是由 曹永军 王学习 王康 于 2019-03-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种射频背板和背板组件。射频背板包括印制板,印制板上设有射频链路,射频链路包括内、外焊盘及带状线,内、外焊盘绝缘隔开,带状线与内焊盘连接,外焊盘与上、下参考地连接,内焊盘用于与射频连接器的内导体连接,外焊盘用于与外导体连接,相邻两条射频链路的带状线具有平行段,平行段之间设有至少两排带状线地孔,各排带状线地孔与带状线的平行段平行,有相邻两排带状线地孔,其中一排的带状线地孔与另一排的带状线地孔在并列方向上相错开。本发明通过在两带状线平行段之间布置至少两排带状线地孔,且带状线地孔交错布置,增加了有效回流路径,降低了电磁耦合效应对相邻信号产生干扰,提高了印制电路板内高频信号间的隔离度。(The invention relates to a radio frequency backplane and a backplane assembly. The radio frequency backboard comprises a printed board, a radio frequency link is arranged on the printed board, the radio frequency link comprises an inner bonding pad, an outer bonding pad and a strip line, the inner bonding pad and the outer bonding pad are insulated and separated, the strip line is connected with the inner bonding pad, the outer bonding pad is connected with an upper reference ground and a lower reference ground, the inner bonding pad is used for being connected with an inner conductor of a radio frequency connector, the outer bonding pad is used for being connected with an outer conductor, the strip line of two adjacent radio frequency links is provided with parallel sections, at least two rows of strip line ground holes are arranged between the parallel sections, each row of strip line ground holes are parallel to the parallel sections of the strip line, two adjacent rows of strip line ground holes are arranged, and the strip line ground holes of one row are staggered with the strip line. According to the invention, at least two rows of strip line ground holes are arranged between the two strip line parallel sections and are arranged in a staggered manner, so that an effective backflow path is increased, the interference of an electromagnetic coupling effect on adjacent signals is reduced, and the isolation degree between high-frequency signals in the printed circuit board is improved.)

一种射频背板和背板组件

技术领域

本发明涉及一种射频背板和背板组件。

背景技术

为解决系统内部有限空间内高频信号的集成互连，改变模块间射频信号仅依靠同轴电缆组件传输的现状，提出了射频背板传输技术。该技术实现了射频信号在印制电路板内传输的功能。射频信号具有空间传输特性，印制板内相邻信号间的隔离度一直困扰着该项技术的发展。为降低相邻信号间的电磁耦合效应，现有技术采用带状线模型进行18GHz以内的高频信号传输，相邻信号间均匀分布着单排用于隔离的地孔，地孔连接上下参考地。

如图1和图2所示，现有技术中射频背板上设置有内焊盘1011、外焊盘1012、信号孔103和带状线102，其中外焊盘与上参考地1051同层，并且通过位于焊盘区域内的地孔连通下参考地1052，而内焊盘1011和带状线102通过信号孔103电性连接，内、外焊盘之间绝缘隔开。射频背板通过内、外焊盘连接同轴连接器，实现射频信号由同轴结构到带状线结构的模式转变。为解决射频信号的阻抗匹配，通过带状线的材料参数和结构参数，调整线宽保证50Ω的阻抗要求。为提高相邻射频信号链路间的隔离度，降低信号间的电磁耦合干扰，在链路通道上排布均匀大小，均匀间隔的地孔104，地孔104连接上下参考地，保证射频信号有较为完整的电流回路。

但随着射频信号的频率增高，到达毫米波频段时，电磁波的波长更短，需要更为密集的地孔保证信号间的隔离度指标。而采取高密度单排地孔分布模式存在印制板加工风险，印制板容易破壁，严重降低印制板的结构强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频背板，以解决现有技术中对于频率较高的射频信号，相邻信号间单排地孔难以满足隔离度的问题；本发明的目的还在于提供一种使用上述射频背板的背板组件，以解决现有技术中对于频率较高的射频信号，相邻信号间单排地孔难以满足隔离度的问题。

为实现上述目的，本发明的射频背板的技术方案是：

射频背板，包括印制板，印制板上设有至少两条射频链路，射频链路包括内焊盘、外焊盘以及带状线，内、外焊盘绝缘隔开，带状线与内焊盘连接，外焊盘与印制板的上参考地和下参考地连接，内焊盘用于与射频连接器的内导体连接，外焊盘用于与射频连接器的外导体连接，相邻两条射频链路的带状线具有相互平行的平行段，印制板上在两带状线的平行段之间设有至少两排带状线地孔，各排带状线地孔相互平行且与带状线的平行段平行，有相邻两排带状线地孔，其中一排的带状线地孔与另一排的带状线地孔在两排的并列方向上相错开。

本发明的射频背板的有益效果是：本发明通过在两带状线平行段之间布置至少两排带状线地孔，且有至少两排相邻的带状线地孔在并列方向上交错布置，对于每条射频链路来说增加了有效回流路径，并且降低了电磁耦合效应对相邻信号产生干扰，在保证了印制板结构强度的同时有效提高了印制电路板内高频信号间的隔离度。

进一步的，在并列方向上相错开的两排带状线地孔中，一排中的带状线地孔与另一排的相邻的两个带状线地孔呈等边三角形布置。呈等边三角形布置的地孔分布更均匀，对印制电路板内高频信号间的隔离度能更好。

进一步的，每一排中相邻两带状线地孔中心之间的间距为带状线地孔直径的两倍，即两个带状线地孔之间恰好具有一个带状线地孔的间隙，通过交错布置能够互相填补各自间隙，提高隔离度。

进一步的，内焊盘的背向带状线延伸的一侧环绕有焊盘地孔，外焊盘与上参考地和下参考地中的一个参考地同层，且通过焊盘地孔与另一个参考地连接。在焊盘旁侧也设置地孔能够有效提高印制电路板内高频信号间的隔离度。

进一步的，所述焊盘地孔有两层，两层焊盘地孔在并列方向上交错布置。交错布置的焊盘地孔对于能够增加射频链路的有效回流路径，降低电磁耦合效应对相邻信号产生干扰。

进一步的，交错布置的相邻两排焊盘地孔中，位于内侧的任意相邻两焊盘地孔均与一个位于外侧的焊盘地孔呈等边三角形布置。呈等边三角形布置的地孔分布更均匀，对印制电路板内高频信号间的隔离度能更好。

进一步的，印制板上在带状线的两侧分别有两排带状线地孔，且关于带状线对称，带状线地孔关于带状线对称布置能够降低射频信号的损耗。

为实现上述目的，本发明的背板组件的技术方案是：

背板组件，包括射频背板和设置在射频背板上的射频连接器，射频背板包括印制板，印制板上设有至少两条射频链路，射频链路包括内焊盘、外焊盘以及带状线，内、外焊盘绝缘隔开，带状线与内焊盘连接，外焊盘与印制板的上参考地和下参考地连接，内焊盘用于与射频连接器的内导体连接，外焊盘用于与射频连接器的外导体连接，相邻两条射频链路的带状线具有相互平行的平行段，印制板上在两带状线的平行段之间设有至少两排带状线地孔，各排带状线地孔相互平行且与带状线的平行段平行，有相邻两排带状线地孔，其中一排的带状线地孔与另一排的带状线地孔在两排的并列方向上相错开。

本发明的背板组件的有益效果是：本发明通过在两带状线平行段之间布置至少两排带状线地孔，且有至少两排相邻的带状线地孔在并列方向上交错布置，对于每条射频链路来说增加了有效回流路径，并且降低了电磁耦合效应对相邻信号产生干扰，在保证了印制板结构强度的同时有效提高了印制电路板内高频信号间的隔离度。

进一步的，在并列方向上相错开的两排带状线地孔中，一排中的带状线地孔与另一排的相邻的两个带状线地孔呈等边三角形布置。呈等边三角形布置的地孔分布更均匀，对印制电路板内高频信号间的隔离度能更好。

进一步的，每一排中相邻两带状线地孔中心之间的间距为带状线地孔直径的两倍，即两个带状线地孔之间恰好具有一个带状线地孔的间隙，通过交错布置能够互相填补各自间隙，提高隔离度。

进一步的，内焊盘的背向带状线延伸的一侧环绕有焊盘地孔，外焊盘与上参考地和下参考地中的一个参考地同层，且通过焊盘地孔与另一个参考地连接。在焊盘旁侧也设置地孔能够有效提高印制电路板内高频信号间的隔离度。

进一步的，所述焊盘地孔有两层，两层焊盘地孔在并列方向上交错布置。交错布置的焊盘地孔对于能够增加射频链路的有效回流路径，降低电磁耦合效应对相邻信号产生干扰。

进一步的，交错布置的相邻两排焊盘地孔中，位于内侧的任意相邻两焊盘地孔均与一个位于外侧的焊盘地孔呈等边三角形布置。呈等边三角形布置的地孔分布更均匀，对印制电路板内高频信号间的隔离度能更好。

进一步的，印制板上在带状线的两侧分别有两排带状线地孔，且关于带状线对称，带状线地孔关于带状线对称布置能够降低射频信号的损耗。

附图说明

图1为现有技术中的射频背板的结构示意图；

图2为现有技术中的射频背板的剖视图；

图3为本发明的背板组件的具体实施例中射频背板的结构示意图；

图4为图3中射频背板的主视图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为图4中B处的局部放大图；

附图标记说明：11-内焊盘；12-外焊盘；2-带状线；3-信号孔；4-地孔；41-焊盘地孔；42-带状线地孔；1011-内焊盘；1012-外焊盘；102-带状线；103-信号孔；104-地孔；1051-上参考地；1052-下参考地。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的背板组件的具体实施例，如图3和图4所示，背板组件包括射频背板和设置在射频背板上的射频连接器，射频背板包括印制板，印制板上设置有两条射频链路，射频链路包括内焊盘11、外焊盘12、信号孔3、带状线2和地孔4，两条射频链路的带状线2平行布置，其中外焊盘12与上参考地同层，并且通过位于焊盘区域内的焊盘地孔41连通下参考地，而内焊盘11和带状线2通过信号孔3电性连接，内、外焊盘之间绝缘隔开。在其他实施例中，外焊盘也可以与下参考地同层，再通过地孔与上参考地连通。射频背板通过内焊盘11与射频连接器的内导体连接、通过外焊盘12与射频连接器的外导体连接，实现射频信号由同轴结构到带状线结构的模式的转变，然后根据带状线2的材料参数和结构参数，调整线宽保证50Ω的阻抗要求，以解决射频信号的阻抗匹配问题。

为了提高相邻射频信号链路间的隔离度，降低信号间的电磁耦合干扰，本实施例中在两条射频链路周围设置了大小相同，分布均匀的地孔4。具体的，如图3和图4所示，地孔4包括设置在环绕内焊盘11布置的焊盘地孔41和在带状线2两侧布置的带状线地孔42。由于采取高密度单排地孔分布模式存在印制板加工风险，印制板容易破壁，因此为了在保证印制板结构强度下提高相邻射频信号的隔离度，本实施例中在两条带状线2之间设置两排互相平行且与带状线平行的带状线地孔42，两排带状线地孔42在并列方向上交错布置，交错布置带状线地孔42后对于每条射频链路来说增加了有效回流路径，并且降低了电磁耦合效应对相邻信号产生干扰，能够在保证了印制板结构强度的同时有效提高印制电路板内高频信号间的隔离度。在其他实施例中，也可以在两条带状线之间设置三排带状线接地孔，三排带状线接地孔在并列方向上均交错设置，或是仅其中两排交错设置。如图5所示，在交错布置的相邻两排带状线地孔42中，同一排中的任意相邻两地孔均与一个另一排的带状线地孔42呈等边三角形布置，呈等边三角形布置的带状线地孔42分布更加均匀，对印制线路板内高频信号间的隔离度能更好。在其他实施例中，也可以根据需要调整相邻排之间的间距或是每排中相邻带状线地孔之间的间距。本实施例中，每排地孔中相邻的两个地孔中心之间的间距为地孔半径的两倍，即两个带状线地孔42之间恰好具有一个带状线地孔42的间隙，再通过交错布置能够互相填补各自间隙，提高隔离度。在其他实施例中，也可以根据需要调整地孔的直径。本实施例中，位于两条带状线2之间的带状线地孔与位于两条带状线2外侧的带状线地孔均关于各自对应的带状线2对称分布，对称分布的带状线地孔42能够降低射频信号的损耗。

如图4和图6所示，焊盘地孔41呈C形环绕布置在每个内焊盘11的旁侧，焊盘地孔41围成的C形的开口朝向带状线2。为了增强隔离度能，焊盘地孔41也设置有内外两排，且位于内侧的任意相邻两焊盘地孔41均与一个位于外侧的焊盘地孔41呈等边三角形布置，位于C形开口两端的焊盘地孔41与位于每排端部的带状线地孔42相邻。在焊盘区域也设置地孔也能够有效提高印制电路板内高频信号间的隔离度。在其他实施例中，焊盘地孔也可以仅设置一排或是多排。在其他实施例中，焊盘地孔设置两排时，位于内侧的焊盘地孔和位于外侧的焊盘地孔也可以不再呈等边三角形布置，而是根据需要调整内侧焊盘地孔之间的间距或是外侧焊盘地孔之间的间距或是内侧的焊盘地孔与外侧的焊盘地孔之间的间距。

本实施例中的地孔直径优选0.2mm~0.3mm，在传输40GHz的射频信号时，信号间的隔离度指标实测优于-80dB，当然在其他实施例中，也可以根据需要或是印制板加工工艺选用更大或是更小的地孔直径。

本实施例通过在内焊盘11、外焊盘12和带状线2旁侧均匀布置大小相同、分布均匀的地孔4，并且部分区域的地孔4均匀设置两排，在保证印制板结构强度的前提下，能够满足系统电磁兼容性指标，降低了印制板***频信号之间的干扰，显著提高了相邻信号链路间的隔离度，解决了高频信号在印制板内传输的电磁兼容技术问题。

本发明的射频背板的具体实施例，本实施例中射频背板的结构与上述背板组件中的射频背板结构相同，在此不再赘述。