[发明专利]用于印刷电路板的垂直过渡的表面安装波导件

说明书

描述了利用表面安装波导件实现印刷电路板(PCB)垂直过渡的波导组件。表面安装波导件通过利用定位在镀槽上方的波导腔来有效地将电磁能量从PCB的一侧传递到另一侧，从而实现低传输损耗(例如，增加回波损耗带宽)。该波导腔被设计用来激发EM能量的两个谐振峰，以减少功率的回波损耗并增加向天线提供的功率，同时支持EM能量的高带宽。此外，该表面安装波导件不需要通常用于垂直过渡的精确制造，允许该表面安装波导件与低成本PCB材料(例如，混合的PCB堆叠)兼容。

相关申请的交叉引用

本申请主张2020年11月10日提交的第63/112，013号美国临时申请第35U.S.C.119(e)的权益，其公开通过全部引用纳入本文。

背景技术

印刷电路板(PCB)可以是许多类型的电子部件的一部分，包括汽车、雷达系统、智能手机、计算机等等。为获得紧凑的设计，PCBs(印刷电路板)利用垂直过渡来从PCB的一侧向PCB的另一侧上的天线或射频(RF)结构传输电信号(例如电磁能量)。然而，存在许多与垂直过渡相关联的挑战，包括高传输损耗，其可能会降低传递到天线或射频结构的功率，从而限制PCB的操作(例如，限制雷达对附近物体的探测)。制造具有垂直过渡的PCB需要很高的精度，如果不使用复杂的制造工艺，包括蚀刻、成像和层对齐，该精度可能很难实现。使用这些技术制造垂直过渡可能比不使用垂直过渡更昂贵，包括支持昂贵制造所需的PCB材料。

发明内容

描述了利用表面安装波导件实现印刷电路板(PCB)垂直过渡的波导组件。表面安装波导件通过利用定位在镀槽上方的波导腔来有效地将电磁能量从PCB的一侧传递到另一侧，从而实现低传输损耗(例如，增加回波损耗带宽)。该波导腔被设计用来激发EM能量的两个谐振峰，以减少功率的回波损耗并增加向天线提供的功率，同时支持EM能量的高带宽。此外，该表面安装波导件不需要通常用于垂直过渡的精确制造，允许该表面安装波导件与低成本PCB材料(例如，混合PCB堆叠)兼容。

以下描述的方面包括使用表面安装波导件用于印刷电路板(PCB)的垂直过渡的波导组件。PCB包括至少一个PCB层，其包括第一表面和与第一表面相反且平行于第一表面的第二表面。该PCB还包括构造为将电磁(EM)能量从与第一表面平行的平面纬度通引导到与该平面纬度正交的垂直纬度的镀槽。所述镀槽包括被导电材料包围的开口，以使所述第一表面和所述第二表面之间能够电连接。该开口构造为在第一表面和第二表面之间传递EM能量。该PCB附加地包括直接安装在第一表面上，并定位在镀槽上方的波导腔。所述波导腔构造为对EM能量进行阻抗匹配，同时将EM能量经由镀槽从第一表面引导到第二表面。

附图说明

参照下面的附图，描述了一种用于印刷电路板的垂直过渡的表面安装波导件。在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同特征和部件：

图1示出了可在其中实施表面安装波导件的示例环境；

图2-1示出了波导腔的底表面，其构造用于生成频率中示出的反射功率的第一和第二谐振峰；

图2-2用图形示出了反射功率的频率；

图2-3示出了波导腔；

图3示出了包括集成电路的多层印刷电路板(PCB)；

图4示出了用于实施波导腔的示例性工艺；

图5示出了执行类似操作的三种不同类型的波导腔；

图6示出了使用拉制波导腔和冲压波导腔的波导组件的反射功率的初步结果；

图7-1示出了对于用于沿着长度轴线的移位的拉制波导腔的反射功率的初步结果；

图7-2示出了对于用于沿着宽度轴线的移位的拉制波导腔的反射功率的初步结果；以及

图7-3示出了对于用于平面维度内的角度移位的拉制波导腔的反射功率的初步结果。