本發(fā)明涉及一種傳輸線結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用于傳輸無(wú)線電(wireless radio)信號(hào)的傳輸線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在進(jìn)行電路布局時(shí)，為了達(dá)到較佳的面積利用率，需要交叉穿越各種無(wú)線電的信號(hào)線。舉例而言，上述信號(hào)線可用來(lái)傳輸射頻、中頻、直流等各種無(wú)線電信號(hào)。為了避免交叉穿越各種信號(hào)線時(shí)可能導(dǎo)致短路的問(wèn)題，通常使用鎊線或是背板線路來(lái)進(jìn)行信號(hào)線的交叉穿越。然而，如果使用鎊線會(huì)導(dǎo)致成本的增加，并且會(huì)造成寄生、耦合等高頻效應(yīng)而影響電路的效能。此外，使用背板線路雖然不會(huì)增加成本，但是背板線路仍然會(huì)造成高頻效應(yīng)而導(dǎo)致電路特性的惡化。舉例而言，當(dāng)挖槽配置信號(hào)線時(shí)，此挖槽將破壞接地層的連續(xù)性。此外，不同信號(hào)線之間的走線也會(huì)造成無(wú)線電信號(hào)的干擾問(wèn)題。因此，需要一種傳輸線結(jié)構(gòu)能夠在不增加成本的情況下，降低高頻效應(yīng)而不影響電路的效能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于傳輸無(wú)線電信號(hào)的傳輸線結(jié)構(gòu)，能夠降低高頻效應(yīng)并且避免電路特性的惡化。本發(fā)明所提出的傳輸線結(jié)構(gòu)是結(jié)合單線架構(gòu)與共面波導(dǎo)的多線架構(gòu)。上述傳輸線結(jié)構(gòu)能夠?qū)鬏斁€本身的上下方向的電場(chǎng)導(dǎo)引成左右方向的電場(chǎng)，而降低與其他傳輸線之間的干擾。此外，通過(guò)調(diào)整傳輸線的線寬以及間距，能夠增進(jìn)阻抗匹配以及降低輻射效應(yīng)，并且避免電路特性的惡化。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種用于傳輸無(wú)線電信號(hào)的傳輸線結(jié)構(gòu)，包括一第一傳輸線、一第一接地區(qū)以及一第二傳輸線。第一傳輸線配置于一電路板的一第一層。第一傳輸線包括一第一信號(hào)線以及一第二信號(hào)線。第一信號(hào)線的第一端連接于第二信號(hào)線的第一端，第一信號(hào)線的相對(duì)于第一端的第二 端連接于第二信號(hào)線的相對(duì)于第一端的第二端。第一接地區(qū)配置于第一信號(hào)線與第二信號(hào)線之間，并且第一信號(hào)線與第二信號(hào)線并未接觸第一接地區(qū)。第二傳輸線配置于電路板的一第二層，其中第二層不同于第一層。第二傳輸線并未接觸第一傳輸線，并且第二傳輸線交錯(cuò)于第一信號(hào)線、第二信號(hào)線以及第一接地區(qū)。。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一信號(hào)線與第一接地區(qū)間隔一第一間距，第二信號(hào)線與第一接地區(qū)間隔第一間距，并且第一傳輸線的阻抗值關(guān)聯(lián)于第一間距以及第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的線寬。此外，傳輸線結(jié)構(gòu)還包括配置于第一層的一第二接地區(qū)以及一第三接地區(qū)。第一信號(hào)線配置于第一接地區(qū)與第二接地區(qū)之間，第二信號(hào)線配置于第一接地區(qū)與第三接地區(qū)之間，第一信號(hào)線與第二接地區(qū)間隔一第二間距，第二信號(hào)線與第三接地區(qū)間隔一第三間距。此外，第一間距相等于第二間距以及第三間距，并且第一傳輸線的阻抗值關(guān)聯(lián)于第一間距、第二間距、第三間距以及第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的線寬。

在另一個(gè)實(shí)施例中，第一接地區(qū)的寬度大于或等于第一信號(hào)線以及第二信號(hào)線的線寬的三倍，第二接地區(qū)與第一信號(hào)線相鄰的區(qū)域的寬度大于或等于第一信號(hào)線的線寬的三倍，第三接地區(qū)與第二信號(hào)線相鄰的區(qū)域的寬度大于或等于第二信號(hào)線的線寬的三倍。舉例而言，第一傳輸線為一共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide)。此外，第一傳輸線垂直于第二傳輸線，并且第一信號(hào)線、第二信號(hào)線以及第一接地區(qū)的長(zhǎng)度大于或等于第二傳輸線的寬度。

在另一實(shí)施例中，第一傳輸線還包括一第一單線區(qū)以及一第二單線區(qū)，其中第一單線區(qū)連接于第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的第一端，第二單線區(qū)連接于第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的相對(duì)于第一端的一第二端，并且第二傳輸線并未交錯(cuò)于第一單線區(qū)以及第二單線區(qū)。此外，第一單線區(qū)的阻抗值相等于第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的一等效阻抗值，第一信號(hào)線與第二信號(hào)線的等效阻抗值相等于第二單線區(qū)的阻抗值。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種用于傳輸無(wú)線電信號(hào)的傳輸線結(jié)構(gòu)，包括一第一傳輸線以及一第二傳輸線。第一傳輸線配置于一電路板的一第一層。第一傳輸線包括至少三條信號(hào)線，傳輸線結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)接地區(qū)，并且至少兩個(gè)接地區(qū)的每一接地區(qū)配置于至少三條信號(hào)線的每?jī)蓷l相鄰的信號(hào)線之間。第二傳輸線配置于電路板的一第二層，并且第二層不同于第一層。第二傳輸線并未接觸第一傳輸線，并且第二傳輸線交錯(cuò)于至少三條信號(hào)線以 及至少兩個(gè)接地區(qū)。

附圖說(shuō)明

圖1A為本發(fā)明一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖1B為本發(fā)明一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)的仰視圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)的俯視圖。

符號(hào)說(shuō)明

10～傳輸線結(jié)構(gòu)；

100A～第一層；

100B～第二層；

120～第一傳輸線；

122、123、124～信號(hào)線；

126、128～單線區(qū)；

130、131、132、134、136～接地區(qū)；

130V、131V、132V、134V～介層孔；

160～槽孔；

162～第二傳輸線；

L130～長(zhǎng)度；

W122、W123、W124～線寬；

W130、W132、W134、W160～寬度；

X1、X2、X3、X4、X5、X6～間距；

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。目的在于說(shuō)明本發(fā)明的精神而非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，應(yīng)理解下列實(shí)施例可經(jīng)由軟件、硬件、固體、或上述任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1A顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)10的俯視圖，而圖1B顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)10的仰視圖。傳輸線結(jié)構(gòu)10用以傳送至少一無(wú)線電信號(hào)，例如射頻(RF)信號(hào)、中頻(IF)信號(hào)、以及直流信號(hào)等。在一實(shí)施例中，傳輸線結(jié)構(gòu)10包括第一傳輸線120、接地區(qū)130(第 一接地區(qū))以及第二傳輸線162。第一傳輸線120與第二傳輸線162分別傳輸不同的無(wú)線電信號(hào)。舉例而言，第一傳輸線120傳輸射頻信號(hào)，第二傳輸線162傳輸直流信號(hào)。如圖1A所示，第一傳輸線120與接地區(qū)130配置于一電路板的第一層100A；如圖1B所示，第二傳輸線162配置于電路板的第二層100B。詳細(xì)而言，電路板的第二層100B具有槽孔160以及接地區(qū)136，而第二傳輸線162配置于槽孔160之中。上述第二層100B不同于第一層100A，并且第一傳輸線120不會(huì)接觸第二傳輸線162以避免發(fā)生短路。舉例而言，上述電路板為一印刷電路板(PCB)，其中第一層100A與第二層100B分別位于電路板的正板與背板。在另一實(shí)施例中，第一層100A與第二層100B都位于電路板的正板或是背板，但是由不同的制作工藝條件或步驟所制作而成，本發(fā)明并不加以限定。

在圖1A所示的實(shí)施例中，第一傳輸線120包括一信號(hào)線122(第一信號(hào)線)以及信號(hào)線124(第二信號(hào)線)。接地區(qū)130(第一接地區(qū))配置于該信號(hào)線122與124之間，并且信號(hào)線122與124并未接觸接地區(qū)130以避免短路。接地區(qū)130可具有至少一個(gè)介層孔130V，以電連接至第二層100B的接地區(qū)。此外，第二傳輸線162交錯(cuò)于信號(hào)線122、信號(hào)線124以及接地區(qū)130。舉例而言，信號(hào)線122、信號(hào)線124以及接地區(qū)130垂直于第二傳輸線162，使得電路板上的配線較有效率，提高電路板的面積使用率。值得注意的是，信號(hào)線122與接地區(qū)130之間間隔一間距X1，信號(hào)線124與接地區(qū)130之間間隔一間距X2。舉例而言，間距X1相等于間距X2(亦即第一間距)。此外，信號(hào)線122與124分別具有線寬W122與W124。第一傳輸線120的阻抗值關(guān)聯(lián)于第一間距以及信號(hào)線122與124的線寬W122與W124。舉例而言，當(dāng)線寬W122與W124的數(shù)值為固定時(shí)，第一間距越大則第一傳輸線120的阻抗值越大。當(dāng)?shù)谝婚g距的數(shù)值為固定時(shí)，線寬W122與W124的數(shù)值越大則第一傳輸線120的阻抗值越小。

詳細(xì)而言，包括信號(hào)線122、信號(hào)線124以及接地區(qū)130的第一傳輸線120為一共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide)，能夠?qū)⒌谝粋鬏斁€120本身的上下方向的電場(chǎng)導(dǎo)引且轉(zhuǎn)變?yōu)樽笥曳较虻钠矫骐妶?chǎng)。相較于現(xiàn)有技術(shù)所使用的一般傳輸線，此共面波導(dǎo)的第一傳輸線120產(chǎn)生比較少的上下方向的電場(chǎng)，因而能夠降低其他傳輸線(例如第二傳輸線162)的挖槽與走線效應(yīng)所造成的干擾。此時(shí)當(dāng)無(wú)線電信號(hào)的電場(chǎng)穿過(guò)其他傳輸線的挖槽或走線時(shí)，可大幅降低 其電場(chǎng)不連續(xù)的影響。

在一實(shí)施例中，第一傳輸線120還包括單線區(qū)126(第一單線區(qū))以及單線區(qū)128(第二單線區(qū))，其中單線區(qū)126連接于信號(hào)線122與124的第一端，單線區(qū)128連接于信號(hào)線122與124的相對(duì)于第一端的一第二端，并且第二傳輸線162并未交錯(cuò)于單線區(qū)126與128。值得注意的是，信號(hào)線122與124、以及接地區(qū)130的長(zhǎng)度L130大于或等于槽孔160的寬度W160。由此可知，第一傳輸線120包括單線區(qū)126與128、以及由信號(hào)線122、124所構(gòu)成的雙線區(qū)。第二傳輸線162交叉穿越信號(hào)線122、124與接地區(qū)130所構(gòu)成的雙線區(qū)以降低信號(hào)輻射效應(yīng)，并且此雙線區(qū)的長(zhǎng)度L130大于或等于槽孔160的寬度W160。在另一實(shí)施例中，雙線區(qū)的長(zhǎng)度L130也可定義為接地區(qū)130的兩個(gè)介層孔130V之間的距離，本發(fā)明并不限定于此。

由于第一傳輸線120包括單線區(qū)126與128、以及由信號(hào)線122、124與接地區(qū)130所構(gòu)成的雙線區(qū)，為了達(dá)成阻抗匹配以降低信號(hào)傳輸?shù)膿p耗，可搭配調(diào)整間距X1與X2以及線寬W122與W124以得到理想的信號(hào)線122與124的阻抗值。在一實(shí)施例中，單線區(qū)126的阻抗值相等于該信號(hào)線122與124的等效阻抗值，并且信號(hào)線122與124的等效阻抗值相等于單線區(qū)128的阻抗值。舉例而言，單線區(qū)126與128的阻抗值都為50歐姆，而信號(hào)線122與124的阻抗值都為100歐姆。并聯(lián)兩條信號(hào)線122與124所得到的等效阻抗值也為50歐姆，相等于單線區(qū)126與128的阻抗值。因此，在第一傳輸線126傳輸無(wú)線電信號(hào)的過(guò)程中，因?yàn)樽杩蛊ヅ涞木壒?，能夠降低無(wú)線電信號(hào)傳輸?shù)膿p耗。舉例而言，在20.6GHz的射頻頻帶使用本發(fā)明所提供的傳輸線結(jié)構(gòu)10時(shí)，信號(hào)的插入損耗(insertion loss)約為-0.6dB，而使用傳統(tǒng)背板走線的信號(hào)的插入損耗約為-1.9dB。由此可知，由于第一傳輸線126阻抗匹配的緣故，因而能提供較小的插入損耗，提升信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確度和可靠度。

在圖1A所示的實(shí)施例中，傳輸線結(jié)構(gòu)10還包括配置于第一層100A的接地區(qū)132(第二接地區(qū))以及接地區(qū)134(第三接地區(qū))。接地區(qū)132與134分別具有至少一個(gè)介層孔132V與134V以電連接第二層100B的接地區(qū)136。信號(hào)線122配置于兩個(gè)接地區(qū)130與132之間，信號(hào)線124配置于兩個(gè)接地區(qū)130與134之間。信號(hào)線122與接地區(qū)132之間間隔一間距X3(第二間距)，信號(hào)線124與接地區(qū)134之間間隔一間距X4(第三間距)。舉例而言，間距X1、X2、X3與X4的數(shù)值是相同的，亦即第一間距相等于第二間距以及第 三間距。在另一實(shí)施例中，間距X3與X4的數(shù)值是不同的，亦即第二間距不等于第三間距。此外，第一傳輸線120的阻抗值關(guān)聯(lián)于間距X1、X2、X3與X4、以及信號(hào)線122與124的線寬W122與W124。舉例而言，當(dāng)線寬W122與W124的數(shù)值為固定時(shí)，X1、X2、X3與X4等間距越大則信號(hào)線122與124的阻抗值越大。當(dāng)X1、X2、X3與X4等間距的數(shù)值為固定時(shí)，線寬W122與W124的數(shù)值越大則信號(hào)線122與124的阻抗值越小。使用者可搭配調(diào)整X1、X2、X3與X4等間距、以及線寬W122與W124，以得到理想的信號(hào)線122與124的阻抗值。

值得注意的是，在一實(shí)施例中，接地區(qū)310的寬度W310大于或等于信號(hào)線122與124的線寬W122與W124的三倍。接地區(qū)132與信號(hào)線122相鄰的區(qū)域的寬度W132大于或等于信號(hào)線122的線寬W122的三倍，接地區(qū)134與信號(hào)線124相鄰的區(qū)域的寬度W134大于或等于信號(hào)線124的線寬W124的三倍。換句話說(shuō)，本發(fā)明并不限制接地區(qū)132未與信號(hào)線122相鄰的區(qū)域的寬度，也不限制接地區(qū)134未與信號(hào)線124相鄰的區(qū)域的寬度。上述接地區(qū)132與134未與信號(hào)線122與124相鄰的區(qū)域，可以依據(jù)電路設(shè)計(jì)的需要而配置為任意形狀或尺寸。要注意的是，對(duì)于信號(hào)線122或124而言，其左右相鄰兩側(cè)的兩個(gè)接地區(qū)的寬度都大于或等于其本身線寬的三倍。因此，當(dāng)信號(hào)線122或124傳輸無(wú)線電信號(hào)時(shí)，左右兩側(cè)的三倍寬度以上的接地區(qū)能夠鎖住其左右方向的電場(chǎng)。如此一來(lái)，可進(jìn)一步減少信號(hào)線122或124的上下方向的電場(chǎng)，而改善第一傳輸線120與第二傳輸線162之間因?yàn)橥诓刍蜃呔€所造成的干擾效應(yīng)。舉例而言，在20.6GHz的射頻頻帶使用本發(fā)明所提供的傳輸線結(jié)構(gòu)10時(shí)，信號(hào)的最小隔離度(isolation)約為-20.3dB，而使用傳統(tǒng)背板走線的信號(hào)的最小隔離度約為-10.2dB。由此可知，由于傳輸線結(jié)構(gòu)10將電場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗椒较虻碾妶?chǎng)，因而能提供較佳的隔離度，有效隔絕配置于上下方向的其他傳輸線所造成的干擾效應(yīng)。

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的傳輸線結(jié)構(gòu)10的俯視圖。傳輸線結(jié)構(gòu)10包括第一傳輸線120以及第二傳輸線162。第一傳輸線120配置于一電路板的第一層100A，而第二傳輸線162配置于電路板的第二層100B(未顯示)，因此第二傳輸線162并未接觸第一傳輸線120以避免短路。值得注意的是，第一傳輸線120為一共面波導(dǎo)。如圖2所示，第一傳輸線120包括至少三條信號(hào)線122、123與124、以及至少兩個(gè)接地區(qū)130與131，第二傳 輸線162交錯(cuò)于至少三條信號(hào)線122、123與124以及至少兩個(gè)接地區(qū)130與131。在一實(shí)施例中，至少兩個(gè)接地區(qū)130與131的每一接地區(qū)配置于該至少三條信號(hào)線122、123與124的每?jī)蓷l相鄰的信號(hào)線之間。舉例而言，接地區(qū)130位于信號(hào)線122與123之間，接地區(qū)131位于信號(hào)線123與124之間。此外，至少兩個(gè)接地區(qū)130與131的每一個(gè)接地區(qū)的寬度大于或等于至少三條信號(hào)線122、123與124的每一條信號(hào)線的線寬的三倍。換言之，接地區(qū)130與131的寬度W130與W131都大于或等于信號(hào)線122、123與124的線寬W122、W123與W124的三倍。

此外，如圖2所示，傳輸線結(jié)構(gòu)10還包括配置于第一層100A的接地區(qū)132(第二接地區(qū))以及接地區(qū)134(第三接地區(qū))，其中接地區(qū)132與134分別配置于第一傳輸線120的左右兩側(cè)。接地區(qū)132、信號(hào)線122、接地區(qū)130、信號(hào)線123、接地區(qū)131、信號(hào)線124以及接地區(qū)134之間的間距分別為X5、X2、X1、X3、X4與X6。在一實(shí)施例中，接地區(qū)132與至少三條信號(hào)線122、123與124相鄰的區(qū)域的寬度W132大于或等于該至少三條信號(hào)線122、123與124的每一條信號(hào)線的線寬W122、W123與W124的三倍，接地區(qū)134與至少三條信號(hào)線122、123與124相鄰的區(qū)域的寬度W132大于或等于該至少三條信號(hào)線122、123與124的每一條信號(hào)線的線寬W122、W123與W124的三倍。在另一實(shí)施例中，第一傳輸線120垂直交錯(cuò)于第二傳輸線162，并且至少三條信號(hào)線122、123與124的每一條信號(hào)線的長(zhǎng)度L130大于或等于槽孔160的寬度W160，至少兩個(gè)接地區(qū)130與131的每一個(gè)接地區(qū)的長(zhǎng)度L130大于或等于第二傳輸線的寬度W160。長(zhǎng)度L130也可定義為接地區(qū)130的兩個(gè)介層孔130V之間的距離，但本發(fā)明并不限定于此。

在圖2所示的實(shí)施例中，由于第一傳輸線120為共面波導(dǎo)，并且其每一條信號(hào)線122、123或124的線寬W122、W123或W124大幅小于其左右兩側(cè)的接地區(qū)的寬度。因此，第一傳輸線120本身的上下方向的電場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽笥曳较虻碾妶?chǎng)。因?yàn)榈谝粋鬏斁€120本身的上下方向的電場(chǎng)大幅減少，使得第一傳輸線120與第二傳輸線162之間的高頻耦合效應(yīng)或干擾效應(yīng)等也大幅減少。上述信號(hào)線122、123或124以及接地區(qū)130、131、132與134的數(shù)量?jī)H作為說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。此外，在不脫離本發(fā)明的范疇的情況下，使用者可依據(jù)電路設(shè)計(jì)的需要，調(diào)整上述信號(hào)線以及接地區(qū)的數(shù)量、間距以及線寬，以達(dá)成阻抗匹配并且降低信號(hào)傳輸?shù)膿p耗，提升信號(hào)傳輸?shù)? 準(zhǔn)確度和可靠度。

在本說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間并沒(méi)有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個(gè)具有相同名字的不同元件。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中「耦接」一詞泛指各種直接或間接的電連接方式。本發(fā)明雖以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。