【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種射頻多層布線中的便捷等相設計方法，適用于多層板、陶瓷基板等的多層射頻等相布線設計工程。
技術介紹
1、隨著微波小型化集成電路的發展和相控陣組件的等幅同相需求日益增大，很多情況下要在射頻多層布線工程中使用等相走線設計，但是受排布位置限制和避讓器件等的影響，設計師常常需要將射頻信號線過渡到中間層，再進行等相設計，但難點在于這個過程改變了傳輸結構，從微帶線轉換到了帶狀線，或微帶線轉換到了同軸線，或是帶狀線轉換到了共面波導，這使得工程師對每一段等相線的設計都要經過仿真確認，工作量巨大。本專利技術從理論研究出發，在基板介電常數介質不變，且傳輸結構確定的條件下，可以直接通過定值比例計算和轉換，直接算得不同傳輸結構下的等相線長度比。簡化了設計研發過程。
2、已有文獻報道關于等相傳輸需求：
3、文獻1(毫米波mimo射頻通道一致性研究，2019碩士論文)；
4、文獻2(數字陣雷達組件收發通道一致性研究.現代雷達，2020)；
5、文獻3(毫米波相控陣的關鍵技術研究，2016碩士論文)
6、文獻1結合所需波束指向和相位校準算法后進行相位校準。文獻2通過集成化設計減小組成組件的模塊數和互聯數，同時通過數字補償達到較好的幅相一致性。
7、文獻3利用高精度、高穩定性的ltcc加工工藝，保證組件良好的相位一致性。
8、已報道文獻多是應用工藝保證或外部補償達到相位一致性要求，本專利技術方案則是應用理論推導給出了一種設計過程中，不同路徑，不同傳輸結構下的便捷
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是：為克服多層板布線中射頻線路不同傳輸結構下的等相設計計算復雜的問題，提出了一種在介電常數不變且傳輸結構確定前提下，依據理論算法對不同結構下的傳輸線，等相位下的長度比例計算方法。
2、實現本專利技術目的技術解決方案為：一種射頻多層布線中的便捷等相設計方法，用于50歐姆傳輸系統同介質傳輸條件下，帶狀線、微帶線、共面波導、接地共面波導、同軸線、類同軸線、基片集成同軸線間，兩兩相互的等相轉換，步驟如下：
3、確定需要做等相的基準線，測量并記錄下不同傳輸結構的路徑長度，彎折線部分以傳輸線寬中心點計算路徑長度；
4、根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例；
5、將基準線長度乘以等相線與基準線長度的比例，得到目標線長度，完成布線。
6、進一步的，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例，步驟如下：
7、由電磁理論已知，帶狀線的傳輸為tem模，對應的波長為其中，λ0為自由空間波長，εr為電磁波所在傳輸介質的相對介電常數，β帶線為帶狀線相位常數；而同軸線、類同軸線、基片集成同軸線的傳輸同為tem模，對應的波長為因此，即同軸線、類同軸線、帶狀線、基片集成同軸線，同介質介電常數下等長等相；
8、由電磁理論已知，微帶線的傳輸模式為準tem模，對應的波導波長λg微帶為其中εe微帶為微帶線的等效介電常數，1＜εe微帶＜εr，其中c1為微帶線單位長度電容，為介質基片換成空氣的空氣微帶線單位長度電容，則在傳輸介質和結構確定條件下，
9、由電磁理論已知，共面波導、接地共面波導的傳輸模式為準tem模，對應的相位常數而等效介電常數εe共面波導與微帶線的計算不同，其中k＝s/(s+2w)，w為傳輸導體寬度，h為介質厚度，s為導體間距離，k0為傳播常數，則在傳輸介質和結構確定條件下，等相的同軸線或帶狀線長：
10、進一步的，所述的將基準線長度乘以等相線與基準線長度的比例，得到目標線長度，完成布線，步驟如下：
11、根走線路徑排布的結構需求，確認目標等相線的傳輸結構，設各段需要等相轉換的目標傳輸線與基準傳輸線的長度比為a1、a2.....an,n為基準傳輸線的結構數量，則最終設計的目標等相線滿足：
12、l1′+l2′+...+ln′＝a1l1+a2l2+...+anln
13、其中，l1、l2......ln分別為基準傳輸線不同傳輸結構段的長度，基準傳輸線有n種傳輸結構組成，則將基準傳輸線分為n段計算，l0′、l1′.....ln′分別為各段目標傳輸線線長。
14、一種射頻多層布線中的便捷等相設計系統，實施所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，實現射頻多層布線中的便捷等相設計。
15、本專利技術與現有技術相比，其顯著優點在于：為不同傳輸結構下的等相線設計提供了直接理論依據，對比傳統的仿真試驗方法，簡化了設計過程，在介電常數不變，且傳輸結構確定的條件下，不同傳輸結構的等相線長成線性比例關系，為多層板布線中射頻線路傳輸布線的等相線設計提供了便捷的方法。
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1.一種射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，用于50歐姆傳輸系統同介質傳輸條件下，帶狀線、微帶線、共面波導、接地共面波導、同軸線、類同軸線、基片集成同軸線間，兩兩相互的等相轉換，步驟如下：
2.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例，其中：
3.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例，其中：
4.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例，其中：
5.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的將基準線長度乘以等相線與基準線長度的比例，得到目標線長度，完成布線，步驟如下：
6.一種射頻多層布線中的便捷等相設計系統，其特征在于，實施權利要求1-5任一項所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，實現射頻多層布線中的便
...【技術特征摘要】
1.一種射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，用于50歐姆傳輸系統同介質傳輸條件下，帶狀線、微帶線、共面波導、接地共面波導、同軸線、類同軸線、基片集成同軸線間，兩兩相互的等相轉換，步驟如下：
2.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比例，其中：
3.根據權利要求1所述的射頻多層布線中的便捷等相設計方法，其特征在于，所述的根據電磁場理論，計算不同傳輸結構下的等相線與基準線長度的比...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢君，白明強，費新星，韋煒，孫超，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七二三研究所，
類型：發明
國別省市：
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