本實(shí)用新型涉及電子信息和通信領(lǐng)域,尤其涉及一種用于傳輸信號和能量的信號傳輸線及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著手機(jī)、平板電腦、筆記本等消費(fèi)類電子設(shè)備向輕薄化方向發(fā)展,傳統(tǒng)的利用同軸電纜來傳輸高頻信號的方式已變得捉襟見肘,一種使用新的信號傳輸線來取代同軸傳輸線實(shí)現(xiàn)信號傳輸成為未來可能的新的應(yīng)用趨勢之一。
通常,為了使信號傳輸線能與天線、功放等電路模塊實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,信號傳輸線常常采用多層材料壓合的方式,具有一定的厚度,而且涉及到的多個連接層一般而言是由金屬等導(dǎo)電材料制成,硬度大,因而導(dǎo)致傳輸線的動態(tài)彎折性能差,長期折彎很容易使傳輸線的信號走線斷裂而使功能失效,因此,如何保證信號傳輸線的動態(tài)彎折性能同時又兼顧良好的阻抗匹配特性是面臨的主要挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于上述情況,本實(shí)用新型的目的在于提供一種易彎折的具有良好電氣特性的信號傳輸線及電子設(shè)備。
為此,根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,提供了一種信號傳輸線,由多層材料相互層疊壓合而成,至少包括:沿預(yù)定方向延伸的至少一個介質(zhì)層;設(shè)置于其中之一的所述介質(zhì)層且沿預(yù)定方向延伸的信號線路;相對于所述信號線路設(shè)置于層疊方向一側(cè)的第一接地導(dǎo)電層;相對于所述信號線路設(shè)置于層疊方向另一側(cè)的第二接地導(dǎo)電層;所述的第一接地導(dǎo)電層在所述預(yù)定方向的兩端至少設(shè)有第一信號連接部和與所述第一信號連接部間隙地布設(shè)的第一連接地,所述的信號線路在所述預(yù)定方向的兩端至少設(shè)有信號連接區(qū)和與所述的信號連接區(qū)間隙地布設(shè)的信號連接地,所述的第一信號連接部與所述的信號連接區(qū)通過至少一個信號線過孔電性連接,所述的第一連接地與所述的信號連接地通過至少一個接地過孔電性連接;所述的第一接地導(dǎo)電層與所述的第二接地導(dǎo)電層通過導(dǎo)通過孔相互地電性連接,所述導(dǎo)通過孔位于和所述預(yù)定方向和層疊方向相正交的寬度方向的兩側(cè)。
優(yōu)選地,所述的第一接地導(dǎo)電層包括第一中間接地段和與該第一中間接地段間隔地配置并位于其兩端的第一端部連接段。所述的第一信號連接部和與第一信號連接部間隙地布設(shè)的第一連接地設(shè)置于所述第一端部連接段上。
優(yōu)選地,所述的導(dǎo)通過孔為周期性重復(fù)的位于寬度方向兩側(cè)的等間距過孔,所述的第一接地導(dǎo)電層在位于任意一側(cè)的兩相鄰導(dǎo)通過孔之間的區(qū)域設(shè)有第一開口。
優(yōu)選地,所述的第二接地導(dǎo)電層包括第二中間接地段和與該第二中間接地段間隔地配置并位于其兩端的第二過渡區(qū)、第二端部連接段,所述的第二過渡區(qū)與所述的第二端部連接段一體地形成,所述的第二端部連接段至少包括與所述第一連接地通過接地過孔電性連接的第二連接地。
優(yōu)選地,所述第二端部連接段設(shè)有第二信號連接部和與所述第二信號連接部間隙地布設(shè)的第二連接地,所述第二連接地通過至少一個接地過孔與所述信號連接區(qū)電性連接,所述第二信號連接部通過至少一個信號線過孔與所述信號連接地電性連接。
優(yōu)選地,所述的第二中間接地段和其中的至少一個第二過渡區(qū)分別通過過孔與所述的第一接地導(dǎo)電層電性連接。
優(yōu)選地,所述的第二接地導(dǎo)電層包括第二中間接地段和與該第二中間接地段間隔地配置并位于其兩端的第二過渡區(qū)、第二端部連接段,所述的第二過渡區(qū)與所述的第二端部連接段一體地形成,所述的第二端部連接段至少包括與所述第一連接地通過接地過孔電性連接的第二連接地;其中,所述的第一中間接地段與所述的第二中間接地段通過導(dǎo)通過孔電性連接,所述的第二過渡區(qū)的其中的至少一個通過導(dǎo)通過孔與所述的第一中間接地段電性連接。
優(yōu)選地,所述的第二中間接地段的中間位置開設(shè)有矩形、柵格或網(wǎng)格狀的第二開口,優(yōu)選地,該第二開口還可以布設(shè)多個連接橋。
優(yōu)選地,所述的第二過渡區(qū)在遠(yuǎn)離所述第二端部連接段的那一端設(shè)置有連接到所述第一接地導(dǎo)電層或所述第一中間接地段的導(dǎo)通過孔,并在沿所述預(yù)定位置的中間位置開設(shè)有等間距布設(shè)的第三開口。
優(yōu)選地,所述的第二中間接地段具備多個相互斷開的沿所述預(yù)定方向按預(yù)定間隔排列的多個接地圖案,所述的多個接地圖案分別通過導(dǎo)通過孔與所述第一接地導(dǎo)電層或所述第一中間接地段電性連接。
優(yōu)選地,所述的每個接地圖案為“工”字形,其電性連接的過孔位于寬度方向兩側(cè)的中間位置。
優(yōu)選地,所述的信號線路在所述預(yù)定方向的至少其中一側(cè)設(shè)有邊緣連接地,該邊緣連接地與信號連接地一體地連接。
優(yōu)選地,所述的信號線路具有寬度較窄的信號中間段和與所述信號中間段一體連接并位于其兩側(cè)的寬度較寬的信號端部段,所述的信號端部段與所述的信號連接區(qū)一體地連接。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面,提供一種電子設(shè)備,包括:
信號傳輸線;以及將所述信號傳輸線收納于內(nèi)的殼體,
所述信號傳輸線由多層材料相互層疊壓合而成,至少包括:
沿預(yù)定方向延伸的至少一個介質(zhì)層;
設(shè)置于其中之一的所述介質(zhì)層且沿預(yù)定方向延伸的信號線路;
相對于所述信號線路設(shè)置于層疊方向一側(cè)的第一接地導(dǎo)電層;
相對于所述信號線路設(shè)置于層疊方向另一側(cè)的第二接地導(dǎo)電層;
所述的第一接地導(dǎo)電層在所述預(yù)定方向的兩端至少設(shè)有第一信號連接部和與所述第一信號連接部間隙地布設(shè)的第一連接地,所述的信號線路在所述預(yù)定方向的兩端至少設(shè)有信號連接區(qū)和與所述的信號連接區(qū)間隙地布設(shè)的信號連接地,所述的第一信號連接部與所述的信號連接區(qū)通過至少一個信號線過孔電性連接,所述的第一連接地與所述的信號連接地通過至少一個接地過孔電性連接;所述的第一接地導(dǎo)電層與所述的第二接地導(dǎo)電層通過導(dǎo)通過孔相互地電性連接,所述導(dǎo)通過孔位于和所述預(yù)定方向和層疊方向相正交的寬度方向的兩側(cè)。
(實(shí)用新型效果)
根據(jù)本實(shí)用新型,其中的信號傳輸線具有良好的動態(tài)彎折性能同時又兼顧良好的阻抗匹配特性,而且根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式具有簡單、生產(chǎn)高效的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是示出了本實(shí)用新型信號傳輸線的一實(shí)施例的組裝圖。
圖2是示出了本實(shí)用新型信號傳輸線的頂層的實(shí)施示例圖。
圖3是示出了根據(jù)實(shí)用新型的第一接地導(dǎo)電層的示例圖。
圖4是示出了根據(jù)實(shí)用新型的信號線路所在層的示例圖。
圖5是示出了根據(jù)實(shí)用新型的第二接地導(dǎo)電層的示例圖。
圖6是示出了根據(jù)實(shí)用新型的底層的實(shí)施示例圖。
圖7是示出了根據(jù)實(shí)用新型的另一第二接地導(dǎo)電層的示例圖。
圖8是示出了根據(jù)實(shí)用新型的又一第二接地導(dǎo)電層的示例圖。
圖9是示出了根據(jù)實(shí)用新型的另一信號線路所在層的示例圖。
具體實(shí)施方式
為了充分理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和由本實(shí)用新型的實(shí)施方式所獲得的目標(biāo),示出了部分實(shí)施例的結(jié)構(gòu),然而,本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn),并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反,提出這些實(shí)施例只是為了達(dá)成充分及完整分開,并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。在這些圖中,為了清楚起見,可能放大了層及區(qū)域的尺寸和相對尺寸。另外,本文中所指的長度方向與延伸方向是同一方向,下面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的較佳實(shí)施內(nèi)容。
請參閱圖1至圖6所示,公開了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例的沿預(yù)定方向延伸的一種信號傳輸線10,沿其預(yù)定延伸方向的兩端連接處是經(jīng)常需要折彎的動態(tài)折彎區(qū)域,它是由多層材料相互層疊壓合而成,由防止氧化及屏蔽信號傳輸結(jié)構(gòu)的若干保護(hù)層、用于物理上下粘連作用的若干粘接層、用于信號傳遞的若干介質(zhì)層和若干接地層和信號線路層組成。
若干保護(hù)層包括頂層11和底層19,頂層11和底層19具有阻焊和絕緣作用,防止內(nèi)部金屬氧化,并屏蔽傳輸線結(jié)構(gòu)與外部導(dǎo)體接觸發(fā)生短路等異常。
在本實(shí)施例中,所述粘接層包括位于頂層11下方的中間層12和位于底層19 上方的中間層18,使上下層之間進(jìn)行物理上的粘連,所述中間層12和18具有一定的厚度,根據(jù)粘接材料特性的不同,可能會影響信號傳輸線的高頻特性,因此,需要合理的評估其對結(jié)構(gòu)的影響,并合理地優(yōu)化。
在本實(shí)施例中,所述介質(zhì)層包括位于第一接地導(dǎo)電層13和傳輸線路層15之間的第一介質(zhì)層14、位于傳輸線路層15和第二接地導(dǎo)電層17之間的第二介質(zhì)層 16,所述的第一介質(zhì)層14和第二介質(zhì)層16為能量傳遞區(qū)域,介質(zhì)層材料的厚度和材料物性主要決定了整個信號傳輸線的性能指標(biāo),較小的介質(zhì)常數(shù)和較小的損耗因子可以便于結(jié)構(gòu)目標(biāo)達(dá)成和降低損耗,為工業(yè)應(yīng)用的首選,通常選擇改性的聚酰亞胺(PI)作為常用的材料。
也就是說,進(jìn)一步如圖1所示,本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例所述的信號傳輸線 10由頂層11、中間層12、第一接地導(dǎo)電層13、第一介質(zhì)層14、傳輸線路層15、第二介質(zhì)層16、第二接地導(dǎo)電層17、中間層18、底層19一起相互層疊壓合而成。
如圖2所示,并結(jié)合圖3所示,所述頂層11為屏蔽信號傳輸線結(jié)構(gòu)的斜線標(biāo)示的非導(dǎo)電區(qū)域111,并在其上設(shè)置有用于連接頭(圖中未示出)的焊盤位置的避讓切口112和113,所述的避讓切口113使對應(yīng)的所述第一接地導(dǎo)電層13的第一信號連接部133(見下文描述)向外露出,從而使其可以電性連接到連接頭的信號導(dǎo)體(圖中未示出),所述的避讓切口112相互電氣上相通,并分布于不同的預(yù)定方向預(yù)定方向,使第一接地導(dǎo)電層13的第一連接地134(見下文描述)露出,從而使其可以電性連接到連接頭的接地導(dǎo)體(圖中未示出)。
如圖3所示,圖中斜線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦层~導(dǎo)電區(qū)域,所述的第一接地導(dǎo)電層 13包括第一中間接地段131和與該第一中間接地段131間隔地配置并位于其兩端的第一端部連接段132,該第一端部連接段132設(shè)有第一信號連接部133和與所述第一信號連接部133間隙地布設(shè)的第一連接地134,其中,所述的第一連接地134 上設(shè)置有多個分布在不同區(qū)域的接地過孔200,所述的第一信號連接部133上設(shè)置有至少一個信號線過孔300,所述的第一中間接地段131上設(shè)置有周期性重復(fù)的位于和所述預(yù)定方向和層疊方向相正交的寬度方向兩側(cè)的等間距導(dǎo)電過孔 400。值得說明的是,所述第一信號連接部133和第一連接地134之間的間隙可以根據(jù)需要調(diào)整到合適值以便獲得較好的電容特性來滿足阻抗匹配要求。
進(jìn)一步參考圖3,所述第一中間接地段131和第一端部連接段132相互之間在物理上是斷開的,并且兩者之間保持足夠的間隔距離,之所以將此兩者間隔設(shè)置的目的是因?yàn)榇宋恢脛偤锰幱谒鲂盘杺鬏斁€10的動態(tài)折彎區(qū)域的兩端連接處,經(jīng)常在連接頭插拔操作時需要對其反復(fù)彎折動作,物理上分?jǐn)啾阌谔岣邚澱蹓勖?下文詳細(xì)說明)。
進(jìn)一步地,為了提高第一中間接地段131的可折彎性(也就是提高信號傳輸線10的柔軟性),所述的第一接地導(dǎo)電層在位于任意一側(cè)的兩相鄰導(dǎo)通過孔400 之間的區(qū)域設(shè)有第一開口1311,該第一開口1311可以是任意任狀和任意大小,在本實(shí)施例中的第一開口1311為三角形形狀。
參考圖4,并結(jié)合圖3所示,圖中斜線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦层~導(dǎo)電區(qū)域,所述信號線路層15包括按50歐姆阻抗設(shè)定的信號線路151、位于所述預(yù)定方向的兩端的信號連接區(qū)152和與所述的信號連接區(qū)152間隙地布設(shè)的信號連接地153。其中,所述的信號連接地153通過一系列分布于不同預(yù)定方向預(yù)定方向的接地過孔200電性連接到所述第一導(dǎo)電接地層13的第一連接地134,所述的信號連接區(qū)152通過信號線過孔300電性連接到所述的第一信號連接部133,值得說明的是,所述信號連接區(qū)152和信號連接地153之間的間隙也可以根據(jù)需要調(diào)整到合適值以便獲得較好的電容特性來滿足阻抗匹配要求。
參考圖5所示,圖中斜線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦层~導(dǎo)電區(qū)域,所述的第二接地導(dǎo)電層17包括第二中間接地段171和與該第二中間接地段171間隔地配置并位于其兩端的第二過渡區(qū)172、第二端部連接段173,所述的第二過渡區(qū)172與所述的第二端部連接段173一體地形成,第二端部連接段173包括第二信號連接部174和與所述第二信號連接部174間隙地布設(shè)的第二連接地175。
同樣地,所述第二信號連接部174和第二連接地175之間的間隙可以根據(jù)需要調(diào)整到合適值以便獲得較好的電容特性來滿足阻抗匹配要求。
再將參考圖5所示,并結(jié)合圖3、圖4所示,其中,所述的第二連接地175通過一系列分布于不同預(yù)定方向預(yù)定方向的接地過孔200電性連接到所述第一連接地134和所述信號連接地153,所述的第二中間接地段171通過多個系列導(dǎo)通過孔400電性連接到所述的第一接地導(dǎo)電層的第一中間接地段131,第二信號連接部174通過信號線過孔300電性連接到所述的第一信號連接部133和信號連接區(qū)152。值得注意的是,所述的第二過渡區(qū)172與所述的第二中間接地段171之間在物理上是相互斷開的,在所述第二過渡區(qū)172的遠(yuǎn)離所述第二端部連接段172的那一端設(shè)置有電性連接到所述第一中間接地段131(第一接地導(dǎo)電層)的導(dǎo)通過孔400,該導(dǎo)通過孔400通過設(shè)置至少兩個,以保證可靠的電氣連接,這樣,通過導(dǎo)通過孔 400將所述第一接地導(dǎo)電層13和第二接地導(dǎo)電層17的整個地電性連接成統(tǒng)一的參考地,和信號傳輸線路151一起構(gòu)成信號傳輸線10的主體信號傳輸結(jié)構(gòu),通過優(yōu)配設(shè)置它們的相互位置和尺寸關(guān)系,使信號傳輸線10具備較好的阻抗匹配特性。
參考圖5,并結(jié)合圖3、圖4所示,由于信號傳輸線10的兩端連接處為動態(tài)彎折區(qū)域,經(jīng)常需要彎折,將上述第二接地導(dǎo)電層17分成三個特理上分別斷開的三個分段:中間的第二中間接地段171和兩端的第二端部連接段172,相比較整段的接地導(dǎo)電層而言,消除了折彎時的抵抗應(yīng)力,大大提高了彎折壽命,也便于彎折操作。
再次參考圖5所示,所述第二中間接地段171的中間位置還設(shè)矩形狀的第二開口1711,更進(jìn)一步提高了信號傳輸線10的可折彎性,同時也可改變第二開口 1711的大小以調(diào)節(jié)此區(qū)域的電容大小,獲得較好的電氣特性(即阻抗匹配性)。
進(jìn)一步地如圖5所示,所述第二過渡區(qū)172在沿所述預(yù)定方向預(yù)定方向的中間位置還具有多個等間距布設(shè)于所述寬度方向兩側(cè)的矩形的第三開口1721,在相鄰的兩個第三開口1721之間沿寬度方向的兩側(cè)位置上設(shè)有另外的三角形開口1722,同樣的道理,這樣做的目的不僅可以高節(jié)電路的電氣特性,還能獲得更好的折彎效果。
圖7公布了本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的變形例(第二實(shí)施例),圖中斜線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦层~導(dǎo)電區(qū)域,所述的第二接地導(dǎo)電層27包括第二中間接地段271和與該第二中間接地段271間隔地配置并位于其兩端的第二過渡區(qū)272、第二端部連接段273,所述的第二過渡區(qū)272與所述的第二端部連接段273一體地形成,第二端部連接段273包括第二信號連接部274和與所述第二信號連接部274間隙地布設(shè)的第二連接地275。與所述第一實(shí)施例不同的是,所述第二接地導(dǎo)電層27在其中間的第二開口1711上開設(shè)有等間距排列的連接橋2712,該連接橋2712具有一定的寬度,從而可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電路的電容特性。
圖8為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例,圖中斜線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦层~導(dǎo)電區(qū)域,與上述結(jié)構(gòu)不同的只有第二接地導(dǎo)電層,在本實(shí)施例中,所述的第二接地導(dǎo)電層 37包括第二中間接地段371和與該第二中間接地段371間隔地配置并位于其兩端的第二過渡區(qū)372、第二端部連接段373,所述的第二過渡區(qū)372與所述的第二端部連接段373一體地形成,第二端部連接段373包括第二信號連接部374和與所述第二信號連接部374間隙地布設(shè)的第二連接地375,所述的第二中間接地段371由多個相互斷開的沿所述預(yù)定方向按預(yù)定間隔排列的多個“工”字形的接地圖案 3711,所述的多個接地圖案3711分別通過導(dǎo)通過孔400與所述第一中間接地段 131(第一接地導(dǎo)電層)電性連接,所述導(dǎo)通過孔400位于寬度方向兩側(cè)的中間位置。采用這種獨(dú)特設(shè)計的好處在于,由于第二中間接地段371采用了多股相互獨(dú)立的分段,使信號傳輸線具有更好地折彎效果,同時可以更大程度地提高信號線路151的寬度,使阻抗匹配設(shè)計具有更大的電感或電容的調(diào)節(jié)空間。
如圖9所示,為有用另一種信號線路層結(jié)構(gòu)45的第四實(shí)施例,與前述的實(shí)施例方案不同的是,在本實(shí)施例中,所述的信號線路451具有寬度較窄的信號中間段4511和與所述信號中間段4511一體連接并位于其兩側(cè)的寬度較寬的信號端部段4512,所述的信號線路451在所述預(yù)定方向的兩側(cè)設(shè)置有邊緣連接地450,該邊緣連接地450通過導(dǎo)通過孔400與所述第一中間接地段與第二中間接地段電性連接。
通過這樣設(shè)計的好處在于,盡管信號中間段4511與參考地一起構(gòu)成了傳輸線的主體結(jié)構(gòu),但由于較寬的信號端部段4512分設(shè)于兩端,可以通過對信號端部段4512的長、寬尺寸和對地間距的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的電氣特性。
另一方面,由于信號線路451的兩側(cè)都設(shè)置有邊緣連接地450,屏蔽了側(cè)向的電磁干擾和電磁輻射,因而具有更穩(wěn)定的屏蔽效果。
除此之外,本實(shí)用新型的信號傳輸線可能還包括防止金屬氧化的若干非功能層、屏蔽信號傳輸線作用的若干屏蔽層以及用于物理上上下粘合作用的若干粘接層,在此,不再一一舉例。
<工業(yè)實(shí)用性>
如上所述,本發(fā)明在電子設(shè)備中表現(xiàn)出良好的電氣特性,阻抗更容易控制,并且便于折彎,具有廣泛的用途。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。