一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式的製作方法

2023-04-29 06:43:41

一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，將印製板上的每個功能模塊獨立分割開，每一個模塊敷設獨立的接地層，在每個接地層之間單獨設置獨立的大地接地層將每一個接地層完全分隔開，並再獨立的大地接地層對應的印製板表面安裝金屬壓條；本發明的實施可以在同一塊印製板上設計多個功能模塊，通過金屬壓條的隔離，可以有效的吸收每個模塊產生的電磁輻射，通過該方式可以使得隔離腔體設計更加簡潔，縮短了設計和加工腔體，且縮短了印製板的設計和加工周期，降低了印製板的測試費用，安裝和返修更加方便，時效性和經濟性都大大提高。
【專利說明】—種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式
【技術領域】
[0001]本發明涉及印製板電路射頻隔離領域，特別是涉及一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式。
【背景技術】
[0002]微電子技術的飛速發展，特別是數位化、高集成度、高可靠性和小型化片式元器件的出現，為電子整機產品向小型化、輕量化、高速度、高可靠和多功能化方向的發展創造了有力的條件。電子產品的數位化和高速度，要求電路在較高的頻率和器件在較高的開關速度下工作，其印製電路板電路特性與一般低頻印製電路板的電路特性有很大變化，設計、製造和測試的難度更大。高速、高頻電路板已在IT、通信和制導控制等系統的電子產品中得到廣泛應用，這對安裝電子元器件的印製電路板及其設計也提出了新的要求和挑戰，印製電路的設計技術也必須應對這些挑戰，以適應新的高速器件應用要求。
[0003]目前，射頻電路技術運用越來越廣，其性能指標直接影響整個產品的質量，射頻電路印製板的抗幹擾設計對減小系統電磁輻射具有重要意義。射頻模塊都含有多個功能子區域，為防止內部RF耦合，需要設置一個屏障，這個屏障是立在零伏參考面上方的間隔適於所關心的最高頻率(/20)的鐵柵欄。目前普遍的做法是，將模塊的腔體分割成多個很小的獨立空間，板間信號用屏蔽線連接，以抑制板間的輻射影響。這就導致一個集成電路板會因為板上有不同頻率的功能模塊而進行分割，並對每個分割的射頻模塊進行加載腔體，不但會給生產管理帶來極大的工作量，同時因為模塊的分割會導致整個設備內出現大量的獨立模塊，佔用大量的空間，不符合電路設計的高密度、高集成度要求。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種新的印製板布局，一塊印製板上能集成多塊中低頻模塊、高頻模塊、射頻模塊，通過不同的接地端有效的將空間之間的電磁輻射通過加在印製板上的金屬壓條傳輸到外殼腔體上，避免現有技術中的缺陷。
[0005]本發明採用如下技術方案:一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，
步驟一:在進行印製板電路設計初期，按照每個模塊的頻率不同，將印製板劃分為不同的獨立區域；
步驟二:在進一步的印製板電路設計時，每一個獨立區域敷設一塊該區域的接地層；步驟三:在相互獨立區域的接地層之間再敷設一塊獨立的大地接地層，並在印製板上設置通孔，通孔穿過此獨立的大地接地層；
步驟四:在印製板表面對應的大地接地層位置設置壓條，並用螺釘穿過壓條和印製板上的通孔，將壓條緊緊固定在印製板上；
步驟五:將安裝完器件的印製板固定在隔離腔體內。
[0006]在上述技術方案中，所述大地接地層和每一個獨立區域的接地層不連接。[0007]在上述技術方案中，所述壓條為金屬壓條，所述螺釘為金屬螺釘。
[0008]在上述技術方案中，所述金屬壓條與印製板接觸的地方設置焊盤，焊盤與大地接地層連接。
[0009]在上述技術方案中，所述金屬壓條與焊盤的寬度保持一致。
[0010]在上述技術方案中，所述模塊與模塊之間的信號連接採用外接屏蔽線連接。
[0011]在上述技術方案中，所述印製板獨立區域如果為高頻區域，則高頻區域的印製板的背面直接焊接到隔離腔體；獨立區域如果為中低頻區域，且印製板的背面焊接有器件，則在印製板背面與正面壓條對應的位置再次安裝壓條。
[0012]在本方案中，在印製板設計初期，通過將工作頻率不同的模塊進行區域化設計，每一塊區域只設計一種工作模塊，再在每個區域上獨立敷設一塊接地層，使得該區域的電路能獨立上電工作而不被其他區域影響，電子器件的輻射通過該區域的接地層直接傳導到隔離腔體上。
[0013]在本方案中，為了防止高頻、射頻電子器件在工作中產生的輻射通過空間傳播影響其他模塊的工作，將印製板上模塊與模塊的接地層之間再敷設一塊獨立的大地接地層，該接地層直接連接到隔離腔體上，並再該接地層對應的印製板表面安裝金屬壓條，金屬壓條通過金屬螺釘緊緊的固定在印製板上，金屬螺釘穿過印製板上的大地接地層並且與該接地層連接。為了保證金屬壓條與大地接地層的有效連接，在大地接地層對應的印製板表面設置多處焊盤，焊盤與大地接地層連接，這樣確保金屬壓條能與焊盤緊密接觸。
[0014]在本方案中，為了防止各個模塊之間的通信可能造成的電磁輻射，模塊與模塊之間的信號連接採用屏蔽線外界，印製板上的模塊與模塊之間不進行信號線的敷設，通過屏蔽線上的屏蔽層有效的降低電磁輻射。
[0015]在本方案中，當整個印製板上的模塊上電工作時，特別是高頻、射頻模塊會產生極大的電磁輻射通過空間傳輸，而此時因為印製板表面的金屬壓條將每個模塊之間隔離開了，空間中的輻射就會之間輻射到金屬壓條上，而金屬壓條上的輻射通過金屬螺釘直接到外部的屏蔽腔體，並和印製板上的大地接地層對電磁輻射進行消散，構成金屬壓條上的零電勢，有效的降低設備上的空間電磁輻射，確保每個模塊的正常工作。
[0016]本發明的有益效果是:通過採用金屬壓條的方式，可以確保只用一個屏蔽腔體就能屏蔽一塊印製板上的多個模塊的，減少了腔體的加工，有效的提升了印製電路的集成度，減少設計周期，並方便設備的後期保養；提升高頻、射頻模塊在設備總裝過程中的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發明的一個實施例結構示意圖；
其中:1是印製板，2是接地層，3是功能模塊，4是大地接地層，5是金屬壓條，6是焊盤。【具體實施方式】
[0018]本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0019]如圖1所示，在印製板I的電路設計初期，將印製板分為四個不同的區域，每個區域上設計一種功能模塊3，每個功能模塊3的區域敷設了獨立接地層2，每個接地層2之間互不連接，印製板上的不同區域的模塊工作在不同的頻率。
[0020]在每個接地層2之間的空閒位置上，單獨敷設一層獨立的大地接地層4，該大地接地層4不與印製板上任意一個接地層2有任何的連接，確保大地接地層4將各個功能模塊3完全隔離開。
[0021]在大地接地層4對應的印製板I的表面上設置有多處焊盤6，焊盤6與大地接地層有效的連接。然後在在大地接地層4對應的印製板I的表面防止金屬壓條5，金屬壓條5通過金屬螺釘緊密的固定在印製板I的表面，金屬壓條5緊密的壓制在焊盤6上的。
[0022]在設計每個區域接地層之間的間隔距離時，通過計算可知獨立的大地接地層與相鄰功能區的地平面相隔至少1mm，焊盤和壓條寬度應大於印製板所使用最高頻率的/20。通過計算我們可得知如果功能模塊的的工作頻率為1GHz，那麼金屬壓條的寬度應該大於15mm。
[0023]在設計印製板電路時，如果印製板I上需要分割的區域較多，特別是涉及到每一個功能模塊3對應的接地層2進行分割時，印製板I的每一層中的接地層2分割應該保持分割方式一致，且每一功能區域的導電層和接地層2是應該完全分割開。確保因分割方式不統一造成電磁福射幹擾。
[0024]如圖1所示，如果需要再印製板的背面安裝器件，那麼相對於印製板正面安裝壓條的位置，在印製板背面在安裝金屬壓條，將背面各個安裝了器件的區域完全隔離開，降低背面的電磁輻射幹擾。
[0025]本發明並不局限於前述的【具體實施方式】。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權利要求】
1.一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵在於: 步驟一:在進行印製板電路設計初期，按照每個模塊的頻率不同，將印製板劃分為不同的獨立區域； 步驟二:在進一步的印製板電路設計時，每一個獨立區域敷設一塊該區域的接地層； 步驟三:在相互獨立區域的接地層之間再敷設一塊獨立的大地接地層，並在印製板上設置通孔，通孔穿過此獨立的大地接地層； 步驟四:在印製板表面對應的大地接地層位置設置壓條，並用螺釘穿過壓條和印製板上的通孔，將壓條緊緊固定在印製板上； 步驟五:將安裝完器件的印製板固定在隔離腔體內。
2.根據權利要求1所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所述大地接地層和每一個獨立區域的接地層不連接。
3.根據權利要求1所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所示壓條為金屬壓條，所述螺釘為金屬螺釘。
4.根據權利要求3所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所述金屬壓條與印製板接觸的地方設置焊盤，焊盤與大地接地層連接。
5.根據權利要求4所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所述金屬壓條與焊盤的寬度保持一致。
6.根據權利要求1所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所述印製板獨立區域如果為 高頻區域，則高頻區域的印製板的背面直接焊接到腔體；獨立區域如果為中低頻區域，且印製板的背面焊接有器件，則在印製板背面與正面壓條對應的位置再次安裝壓條。
7.根據權利要求1所述的一種用於射頻印製板的地平面與壓條相結合的隔離方式，其特徵為所述模塊與模塊之間的信號連接採用外接屏蔽線連接。
【文檔編號】H05K3/00GK103607847SQ201310582558
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】李超, 朱洪昭, 謝秩嵐, 曾鑫, 陳曦 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司