[实用新型]毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构

说明书

本实用新型涉及一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构，PCB板间互连结构包括主板及AIP天线模块。主板为第一多层PCB板，并设有信号传输线以及与信号传输线电性连接的第一焊盘。AIP天线模块为第二多层PCB板，并设有第二焊盘、阻抗匹配变换枝节、阻抗线及信号处理电路。主板与AIP天线模块采用多层PCB板之间直接焊接互连的方式，一方面省去了昂贵的毫米波互连组件，如此成本很低；另一方面，板间直接焊接的方式，提高了产品的可靠性，可实现多层PCB板间互连设计，且多层PCB板间集成度大大提高，有利于毫米波设备小型化设计；此外，第二焊盘与信号处理电路之间设置有阻抗匹配变换枝节与阻抗线，能适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

技术领域

本实用新型涉及毫米波通信技术领域，特别是涉及一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构。

背景技术

随着5G通信技术的发展，毫米波在大带宽、高速率通信方面有显著优势。5G系统需要Sub-6GHz和毫米波频段统筹规划、优势互补。5G毫米波可以在小基站、CPE(customerpremise equipment,客户前置设备)、Repeater(直放站)等场景中广泛应用。对于毫米波AAU(Active Antenna Unit，有源天线单元)产品包括AIP(Antenna in package，封装天线)天线模块及与AIP天线模块相连的主板。AIP天线模块的天线辐射单元位于多层PCB板的表层(多层指的是不少于两层)，AIP天线模块和主板的互连毫米波信号线位于多层PCB板的底部，完成AIP天线模块和主板间的互连。然而，传统的AIP天线模块，通常采用BGA植球的方式来完成板间互连设计，如此成本较高，或者采用PCB板焊接工艺得到的毫米波AAU产品，成本虽然低，但适合频率比较低、层叠数比较少的场合。

实用新型内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种毫米波有源天线单元及PCB板间互连结构，它能够实现低成本的同时，能适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

其技术方案如下：一种PCB板间互连结构，包括：主板，所述主板为第一多层PCB板，所述第一多层PCB板设有信号传输线以及与所述信号传输线电性连接的第一焊盘；及AIP天线模块，所述AIP天线模块为第二多层PCB板，所述第二多层PCB板设有第二焊盘、阻抗匹配变换枝节、阻抗线及信号处理电路，所述第二焊盘与所述第一焊盘叠置焊接连接，所述第二焊盘通过所述阻抗匹配变换枝节与所述阻抗线电性连接，所述阻抗线与所述信号处理电路电性连接。其中，信号处理电路具体可以是功分器处理电路或其它毫米波处理电路。此外，信号传输线具体为GCPW(ground-coplanar waveguide地面共面波导)传输线、微带线、或者其它类型传输线。

上述的PCB板间互连结构，主板与AIP天线模块采用多层PCB板之间直接焊接互连的方式，一方面省去了昂贵的毫米波互连组件(例如，轴线、波导等)，如此成本很低；另一方面，板间直接焊接的方式，提高了产品的可靠性，可实现多层PCB板间互连设计，且多层PCB板间集成度大大提高，有利于毫米波设备小型化设计；此外，第二焊盘与信号处理电路之间设置有阻抗匹配变换枝节与阻抗线，阻抗匹配变换枝节与阻抗线的具体设计大小可以根据具体工作频率相应仿真设计，能使得适合更广泛的频率范围，以及适合更广泛的叠层数范围。

在其中一个实施例中，所述信号传输线与所述第一焊盘分别位于所述第一多层PCB板的底层线路层与顶层线路层，所述第一多层PCB板设有从所述第一焊盘贯通至所述信号传输线的第一信号孔，所述信号传输线通过所述第一信号孔的侧壁的导电层与所述第一焊盘电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一多层PCB板的底层线路层包括第一接地导电层，所述第一接地导电层设有第一缺口区，所述信号传输线位于所述第一缺口区内，所述信号传输线的外边缘与所述第一缺口区的内边缘间隔设置；