專利名稱：信號傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號傳輸裝置。
背景技術(shù)：
隨著無線傳輸技術(shù)在通信、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用，電子產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)傳輸逐漸擺 脫了連接線纜的束縛，無線傳輸設(shè)備以其高傳輸速率、高移動性等優(yōu)點占據(jù)了市場優(yōu)勢。無 線傳輸技術(shù)是將信號發(fā)射端的傳輸信號用高頻電流進(jìn)行調(diào)制，形成射頻信號(高頻電磁 波)，射頻信號可在空氣中傳播而到達(dá)信號接收端，信號接收端通過對射頻信號進(jìn)行反調(diào)制 將其還原成信號源的傳輸信號，即實現(xiàn)了信號發(fā)射端與信號接收端的無線傳輸，因此信號 終端(信號接收端與信號發(fā)射端)的射頻傳輸路徑的設(shè)計在很大程度上影響著無線傳輸設(shè) 備的工作效率，特別是對傳輸路徑中的低通濾波器的設(shè)計，成為無線傳輸設(shè)備是否具有高 傳輸品質(zhì)以及低成本的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種信號傳輸裝置，可使無線傳輸設(shè)備具有較高的信 號傳輸品質(zhì)以及較低的成本。一種信號傳輸裝置，包括一差分信號對及彼此平行的一第一接地面、一第二接地 面和一第三接地面，所述第一、第二及第三接地面具有相同的電位，所述差分信號對包括一 第一差分傳輸線及一第二差分傳輸線，所述第一差分傳輸線設(shè)于所述第一、第三接地面之 間，所述第二差分傳輸線設(shè)于所述第二、第三接地面之間，所述第一、第二、第三接地面均與 所述差分信號對的信號傳輸方向平行，所述第一、第二接地面的結(jié)構(gòu)相同，所述第一、第二 接地面分別包括一方形區(qū)域，所述第一、第二接地面的方形區(qū)域在所述第三接地面所在平 面的投影只與所述第三接地面具有一第一共用邊，所述差分信號對包括若干分段組，每一 分段組包括設(shè)于所述第一差分傳輸線上的一分段及設(shè)于所述第二差分傳輸線上的一分段， 每一分段組的兩個分段結(jié)構(gòu)相同，每相鄰兩分段組可分別等效為一電容及一電感，所述第 一及第二差分傳輸線的一端分別位于所述第一接地面與第三接地面之間以及第二接地面 與第三接地面之間。上述信號傳輸裝置通過設(shè)計所述差分對與所述第一、第二、第三接地面之間的相 對位置，以及在所述差分信號對上設(shè)置若干分段組以等效為電容或電感，使所述信號傳輸 裝置具有較好的信號傳輸品質(zhì)，且實現(xiàn)了低通濾波器的功能，以為無線傳輸設(shè)備提供了較 好的射頻傳輸路徑，且無需增加額外元件，成本較低。


圖1是本發(fā)明信號傳輸裝置較佳實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1中的信號傳輸裝置的俯視圖。圖3是圖1、圖2中的差分信號對的俯視示意圖。
圖4是圖1至圖3中差分信號對的低通濾波器的等效電路圖。圖5是圖1至圖3中差分信號對的兩差分傳輸線的分段發(fā)生水平相對偏移時的俯 視圖。圖6是對圖1、圖2中的信號傳輸裝置的差模輸入損耗的仿真波形圖。圖7是對圖1、圖2中的信號傳輸裝置的共模輸入損耗的仿真波形圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。請參考圖1及圖2，本發(fā)明信號傳輸裝置1設(shè)于一印刷電路板中，其較佳實施方式 包括互相平行的接地面lla、llb、21a、21b、31a、31b、一差分信號對40及四個貫孔51、52、 53,54ο所述接地面31a設(shè)于所述接地面11a、2Ia之間，所述接地面31b設(shè)于所述接地面 llb、21b之間。所述接地面IlaUlb設(shè)于所述印刷電路板的一電路層10上，所述接地面 21a、21b設(shè)于所述印刷電路板的另一電路層20上。所述電路層10、20之間的介質(zhì)由玻璃纖 維環(huán)氧化樹脂(FR4)材料組成，所述接地面31a、31b及所述差分信號對40均設(shè)于所述電路 層10、20之間的FR4材料中，所述接地面31a、31b在同一平面。所述接地面lla、llb、21a、21b均由導(dǎo)電材料如銅箔制成，其均大致呈U形。所述 接地面31a、31b是在所述電路層10、20之間的絕緣介質(zhì)中布設(shè)導(dǎo)電材料而成。所述接地面 lla、llb、21a及21b的結(jié)構(gòu)相同。所述接地面Ila包括一方形區(qū)域IlOa及分別沿所述方形區(qū)域110的兩對邊向所 述接地面lib延伸出的兩延伸區(qū)域120a、130a。所述接地面lib包括一方形區(qū)域及分別沿 所述方形區(qū)域的兩對邊向所述接地面Ila延伸出的兩延伸區(qū)域。所述接地面21a包括一方 形區(qū)域210a及分別沿所述方形區(qū)域210a的兩對邊向所述接地面21b延伸出的兩延伸區(qū)域 220a及230a。所述接地面21b包括一方形區(qū)域及分別沿所述方形區(qū)域的兩對邊向所述接 地面21a延伸出的兩延伸區(qū)域。所述接地面Ila與lib在所述電路層10上互相對稱，所述 接地面21a與21b在所述電路層20上互相對稱，所述接地面Ila在所述電路層20上的投 影與所述接地面21a重合，所述接地面lib在所述電路層20上的投影與所述接地面21b重合所述接地面31a為方形。所述接地面Ila連接其延伸區(qū)域120a、130a的一邊緣 Illa及所述接地面21a上連接所述延伸區(qū)域220a、230a的一邊緣211a在所述接地面31a 所在平面的投影與所述接地面31a的一邊緣311a重合。所述接地面31a是自其邊緣311a 向所述差分信號對40的信號傳輸方向延伸而成(圖1、圖2中箭頭所指的方向為差分信號 對40的信號傳輸方向)，所述接地面31a上與所述邊緣311a相對的邊緣313a和所述接地 面Ila的延伸區(qū)域120a、130a的頂緣重合，且所述接地面lla、21a的延伸區(qū)域在所述接地 面31a所在平面的投影與所述接地面31a部分重合。所述接地面31b與所述接地面31a的 大小、結(jié)構(gòu)均相同，所述接地面llb、21b、31b之間的位置關(guān)系與所述接地面lla、21a、31a之 間的位置關(guān)系相同。所述貫孔51垂直貫穿所述延伸區(qū)域120a、接地面31a及所述延伸區(qū)域220a，所述 貫孔52垂直貫穿所述延伸區(qū)域130a、接地面31a及所述延伸區(qū)域230a，所述貫孔53垂直貫穿所述接地面lib的一延伸區(qū)域、接地面31b及所述接地面21b的一延伸區(qū)域，所述貫孔 54垂直貫穿所述接地面lib的另一延伸區(qū)域、接地面31b及所述接地面21b的另一延伸區(qū) 域，所述接地面lla、21a及31a通過所述貫孔51及52互相連接，所述接地面llb、21b及 31b通過所述貫孔53及54互相連接，因此，所述接地面11a、2Ia及31a的電位相等，所述接 地面lib、2Ib及31b的電位相等。所述差分信號對40用以傳輸差分對信號，所述差分信號對40的信號傳輸方向 (如圖1及圖2中的箭頭方向)與所述接地面lla、llb、21a、21b、31a、31b平行。所述差分 信號對40包括兩差分傳輸線41及42，所述差分傳輸線41設(shè)于所述接地面31a及31b所 在平面與所述電路層10之間，所述差分傳輸線42設(shè)于所述接地面31a及31b所在平面與 所述電路層20之間，所述差分傳輸線41及42與所述接地面31a之間的垂直距離相等。所 述差分傳輸線41與所述接地面Ila之間的垂直距離等于所述差分傳輸線42與所述21a之 間的垂直距離，且所述差分傳輸線41、42之間的垂直距離為所述差分傳輸線41與所述接地 面Ila之間的垂直距離的兩倍。所述貫孔51、52、53、54與所述差分信號對40之間的水平 距離相等。請繼續(xù)參考圖3，所述差分信號對40包括若干分段組，所述若干分段組設(shè)于所述 差分信號對40的信號輸入端40a與信號輸出端40b之間，每一分段組中包括設(shè)于所述差分 傳輸線41的一分段及設(shè)于所述差分傳輸線42上的一分段，每一分段組中的兩分段的尺寸 相同，且每一差分傳輸線41、42上相鄰兩分段的線寬不同。根據(jù)傳輸線的電氣特性，當(dāng)傳輸線的線寬足夠窄時，其具有電感的特性；當(dāng)傳輸線 的線寬足夠?qū)挄r，其具有電容的特性。由于每一傳輸線41、42上的每相鄰兩分段的線寬不 同，因此，所述差分對40的若干分段組可等效為一低通濾波器，所述分段組的數(shù)量由設(shè)計 的低通濾波器的規(guī)格需求決定，本實施方式中，所述差分對40包括六個分段組Z1-Z6，所述 分段組Z1-Z6等效為一低通濾波器43。請參考圖4及圖5，每一分段組Z1-Z6中的兩分段的尺寸是由所述低通濾波器43 的原型，即其等效電路45決定的，本實施方式中，所述低通濾波器43的等效電路45包括互 相連接的三個電容元件C1-C3及三個電感元件L1-L3。在所述低通濾波器43中，所述分段 組Z1、Z3和Z5分別等效為所述電容元件C1、C2、C3，所述分段組Z2、Z4和Z6分別等效為所 述電感元件L1、L2、L3，每一分段組Z1-Z6中的兩分段的線寬及線長根據(jù)其對應(yīng)的等效電容 或電感的參數(shù)來確定。由于所述接地面lla、21a及31a的電位相等，所述接地面llb、21b、31b的電位相 等，因此在所述差分信號對40沿其信號傳輸方向傳輸差分信號的過程中，所述差分對40 的信號輸入端40a會依次與所述接地面lla、21a的方形區(qū)域110a、210a及所述接地面31a 相配合，以保證所述差分信號對40的特性阻抗的連續(xù)，并可抑制信號傳輸過程中的共模雜 訊，使所述差分信號對40所傳輸?shù)男盘栠M(jìn)入所述低通濾波器43之前即可具有較好的品質(zhì)。當(dāng)所述差分傳輸線41與42之間沒有水平偏移時，所述差分傳輸線41在所述差分 傳輸線42上的投影與所述差分傳輸線42重合，通過使每一分段組Z1、Z3和Z5中的兩分段 在垂直于所述信號傳輸方向的方向具有一定的水平偏移量，可使所述差分信號對40所傳 輸信號通過所述低通濾波器43時，每一分段組Zl、Z3和Z5中的兩分段之間的互耦合電容 值發(fā)生改變，以調(diào)整所述差分信號對40傳輸信號的頻寬。
請參考圖6及圖7，圖6是對所述差分信號對40所傳輸信號的差模仿真波形，圖7 是對所述差分信號對40所傳輸信號的共模仿真波形，其中曲線al及bl表示所述差分傳輸 線41、42之間沒有水平偏移(即所述差分傳輸線41、42在所述接地面31a所在平面的投影 互相重合，此時所述差分傳輸線41、42位于一初始位置)時，所述差分信號對40的仿真波 形，曲線a2及b2表示每一分段組Z1、Z3和Z5中的兩分段分別自所述初始位置沿垂直于所 述信號傳輸方向水平偏移1. 5mm時，所述差分信號對40的仿真波形，曲線a3及b3表示所 述每一分段組Zl、Z3和Z5中的兩分段分別自所述第一位置沿垂直于所述信號傳輸方向水 平偏移3mm時，所述差分信號對40的仿真波形。其中圖6中波形曲線al_a3的縱坐標(biāo)的值 越小，則表示所述差分信號對40能越好的抑制共模雜訊，圖7中波形曲線的縱坐標(biāo)越接近 于零，則表示所述差分信號對40具有越好的差模傳輸品質(zhì)。由圖6、圖7可知，所述低通濾波器43與所述接地面11a、llb、21a、21b、31a、31b 可有效抑制所述差分信號對40在0-5GHZ的頻段的共模雜訊，且在小于3GHZ的頻段具有 較好的差模模傳輸品質(zhì)。當(dāng)每一分段組Zl、Z2和Z3中的兩分段分別自所述初始位置沿 垂直于所述信號傳輸方向水平偏移3mm時，所述差分信號對40的共模輸入損耗的增益在 小于5GHZ的頻段內(nèi)均為-15dB以下，且所述差分信號對40在增益為_3dB時，頻寬增加了 180MHZ(2. 38GHZ-2. 2GHZ)。由于所述差分信號對40經(jīng)過與所述接地面lla、21a的方形區(qū)域110a、210a及所 述接地面31a相配合，再經(jīng)過所述低通濾波器43之后，其信號傳輸品質(zhì)已得以有效的提升， 因此也可不在所述信號傳輸裝置1中設(shè)置所述接地面llb、21b及31b，而直接通過所述信號 輸出端40b輸出信號，在其它實施方式中，所述差分信號對40的信號輸入端40a也可作為 信號輸出端，所述信號輸出端40也可作為信號輸入端，即所述信號傳輸裝置1也可只保留 所述接地面接地面llb、21b、31b、差分信號對40及所述差分信號對40上的分段組Z1-Z6。所述信號傳輸裝置1可用于無線傳輸設(shè)備，如無線網(wǎng)卡、(無線)訪問接入點 (AccessPoint, AP)等，以為無線傳輸設(shè)備提供較好的信號傳輸品質(zhì)，當(dāng)所述信號傳輸裝置 1用于有線傳輸設(shè)備中時，同樣可以提高有線傳輸設(shè)備的信號傳輸品質(zhì)。
權(quán)利要求
一種信號傳輸裝置，包括一差分信號對及彼此平行的一第一接地面、一第二接地面和一第三接地面，所述第一、第二及第三接地面具有相同的電位，所述差分信號對包括一第一差分傳輸線及一第二差分傳輸線，所述第一差分傳輸線設(shè)于所述第一、第三接地面之間，所述第二差分傳輸線設(shè)于所述第二、第三接地面之間，所述第一、第二、第三接地面均與所述差分信號對的信號傳輸方向平行，所述第一、第二接地面的結(jié)構(gòu)相同，所述第一、第二接地面分別包括一方形區(qū)域，所述第一、第二接地面的方形區(qū)域在所述第三接地面所在平面的投影只與所述第三接地面具有一第一共用邊，所述差分信號對包括若干分段組，每一分段組包括設(shè)于所述第一差分傳輸線上的一分段及設(shè)于所述第二差分傳輸線上的一分段，每一分段組的兩個分段結(jié)構(gòu)相同，每相鄰兩分段組可分別等效為一電容及一電感，所述第一及第二差分傳輸線的一端分別位于所述第一接地面與第三接地面之間以及第二接地面與第三接地面之間。
2.如權(quán)利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于每一等效為電容的分段組中的兩 個分段在所述差分信號對的傳輸方向的垂直方向上具有一水平相對偏移。
3.如權(quán)利要求2所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述水平相對偏移是將每一等效 為電容的分段組中的兩個分段分別自一初始位置沿所述信號傳輸方向的垂直方向做水平 偏移而成，所述初始位置為所述兩差分傳輸線在所述第三接地面所在平面的投影互相重合 時，每一等效為電容的分段組中的兩個分段所處的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一、第二接地面與所述第三 接地面之間的垂直距離相等，所述第一、第二差分傳輸線與所述第三接地面之間的垂直距 離相等，所述第一、第二差分傳輸線之間的垂直距離為所述第一、第二接地面與所述第三接 地面之間的垂直距離的兩倍。
5.如權(quán)利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一、第二接地面還分別包括 沿所述方形區(qū)域的兩邊分別向所述差分信號對的信號傳輸方向延伸出的一第一延伸區(qū)域 及第二延伸區(qū)域，所述第一延伸區(qū)域及第二延伸區(qū)域在第三接地面上的投影與所述第三接 地面部分重合。
6.如權(quán)利要求5所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一、第二及第三接地面通 過一第一貫孔及一第二貫孔電連接，所述第一貫孔垂直貫穿所述第一接地面的第一延伸區(qū) 域、所述第三接地面及所述第二接地面的第一延伸區(qū)域，所述第二貫孔垂直貫穿所述第一 接地面的第二延伸區(qū)域、所述第三接地面及所述第二接地面的第二延伸區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一、第二接地面分別設(shè)于一 印刷電路板的一第一及一第二電路層上，所述第一、第二電路層之間設(shè)有玻璃纖維環(huán)氧樹 脂材料，所述第三接地面及所述差分信號對設(shè)于所述第一、第二電路層之間的玻璃纖維環(huán) 氧樹脂材料中。
8.如權(quán)利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一接地面所在的平面上還 具有一第四接地面，所述第二接地面所在的平面上還具有一第五接地面，所述第一、第二差 分傳輸線之間還設(shè)有一第六接地面，所述第六接地面與所述第三接地面在同一平面且結(jié)構(gòu) 相同，所述第四、第五接地面與所述第一、第二接地面的結(jié)構(gòu)相同，所述第四、第五接地面分 別包括一方形區(qū)域，所述第四、第五接地面具有相同的電位，所述第四、第五接地面的方形 區(qū)域在所述第六接地面所在平面的投影只與所述第六接地面具有一第二共用邊。
9.如權(quán)利要求8所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第三接地面為沿所述第一共 用邊向所述信號傳輸方向延伸出的一方形接地面，所述第六接地面為沿所述第二共用邊向 所述信號傳輸方向的反方向延伸出的一方形接地面。
10.如權(quán)利要求8所述的信號傳輸裝置，其特征在于所述第一及第二差分傳輸線的另 一端分別位于所述第四接地面與第六接地面之間以及第五接地面與第六接地面之間。
全文摘要
一種信號傳輸裝置，包括一差分信號對及彼此平行且電位相同的一第一至第三接地面，差分信號對的第一差分傳輸線設(shè)于第一、第三接地面之間，第二差分傳輸線設(shè)于第二、第三接地面之間，第一至第三接地面與信號傳輸方向平行且結(jié)構(gòu)相同，第一、第二接地面分別包括一方形區(qū)域，第一、第二接地面的方形區(qū)域在第三接地面所在平面的投影只與第三接地面具有一共用邊，差分信號對包括若干分段組，每一分段組包括分別設(shè)于兩差分傳輸線上的兩結(jié)構(gòu)相同的分段，每相鄰兩分段組分別等效為一電容及一電感，第一及第二差分傳輸線的一端分別位于第一、第三接地面之間以及第二、第三接地面之間。所述信號傳輸裝置具有較好的信號傳輸品質(zhì)，且具有低通濾波器的功能。
文檔編號H05K1/02GK101990357SQ20091030501
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者白育彰, 許壽國, 謝博全 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司