联接结构、通讯结构和逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及用于电分离式高频信号传输的联接结构和相应的逆变器。该结构 被适配成尤其使用在多层印刷电路板（PCB)中。
【背景技术】
[0002] 其已经变成技术产品来实施在电子装置内的通讯选项。以此方式，这样的电子装 置的远程监视或控制已经变得可行。有利地，使用了无线通讯解决方案来使得对于通讯 的装设努力最小化。已知的是针对在发送与接收单元之间交换数据实施诸如蓝牙、WLAN、 ZigBee或类似的射频传输。
[0003] 例如在文献US 2010/0245202中披露了一种用于在PCB内传输射频信号的联接结 构。
[0004] 如果在信号线以及天线的参考电位线相对于其发送或接收单元之间要求电分离 的话，就产生了对在装置内传输信号的特定要求，正像例如在光伏逆变器中常见的那样。提 供这样一种分离的已知的通过电容器的选项可能在这种情况下并不可行，因为额定绝缘电 压有时显著超过5kV所要求的这样的电容器要求通常是不可供使用的，太过昂贵的，或它 们趋于过度衰减高频传输信号。 【实用新型内容】
[0005] 因此，本实用新型的目的是提供用于在天线和发送或接收单元之间电分离的条 件下传输高频信号的联接结构，这种结构是成本有效的并且同时确保了高的传输质量。
[0006] 根据本实用新型用于在一个天线和一个发送/接收单元之间的电分离式高频信 号传输的一种联接结构包括：安排在一个多层印刷电路板的第一金属层中的一个第一参考 板，和安排在该多层印刷电路板的第二金属层中的一个第二参考板。该第一参考板就是或 可以连接该发送/接收单元的一个参考电位端子并且该第二参考板就是或可以连接该天 线的一个参考电位端子。该联接结构进一步包括：一个第一金属线，该第一金属线连接该发 送/接收单元的一个信号端子并且安排在一个多层印刷电路板的第三金属层中；以及一个 第二金属线，该第二金属线连接该天线的一个信号端子并且安排在多层印刷电路板的一个 第四金属层中。该第三和第四金属层插在该第一和该第二金属层之间。在垂直于该多层印 刷电路板的平面的一个伸出部中，该第一参考板和该第二参考板形成带有一个边界线的一 个互补安排。该第一金属线和该第二金属线在此伸出部中形成一个环结构，其中，该环结构 包括一个第一环区段和一个第二环区段、该第一金属线和该第二金属线在该第一和第二环 区段中平行于彼此地延伸。在一个第三环区段和一个第四环区段中，该第三环区段和该第 四环区段各自在两端处安排在该第一和第二环区段之间，该环结构是对应地由该第一金属 线和该第二金属线单独形成的。该第一金属线的一端和该第二金属线的一端在该伸出部内 各自位于该边界线处。
[0007] 所阐述的联接结构允许低损耗的高频信号传输，其中该信号电位以及该参考电位 是电分离的。这些不同导体电位是定位在一个多层印刷电路板的不同层上的，从而使得无 需考虑漏电路径长度。因此，联接结构变得尤其紧凑并且在PCB上要求小的面积。同时，即 便是如在光伏逆变器中额定出的若干千伏的大电位差，例如5kV或甚至大于6kV，也彼此可 靠绝缘。
[0008] 在一个伸出部中，该联接结构可以包括一种圆形形状，诸如圆形或椭圆形，或一种 矩形形状。也想象了既带有多个拐角又带有圆形的一种混合体。
[0009] 优选，该第二和/或第三金属层可以安排在包括参考电位板的该第一和第四金属 层之间。尤其有利的是将该第二金属层安排在该第一和该第三金属层之间。这导致了这些 信号载线之间有效的联接。
[0010] 在本实用新型的实施例中，这些金属线的宽度在环结构内是与该环结构的连接区 段相关联地变化的。优选，金属线在环结构内的宽度是与该连接结构相关联地增加的。此 外，这些金属线在该环结构内的宽度可以变化的，例如宽度可以在环区段之间发生变化，诸 如第一和第二环区段内的宽度大于第三和第四环区段内的宽度。优选，各环区段的长度和 宽度被选择成提供在第一和第二环区段内传输的这些信号分量的一个构造性界面。所有这 些措施都适于在选定的频率范围内改善信号的传输质量。
[0011] 尤其技术上感兴趣的高频信号的频率范围是在2GHz和3GHz之间，和在5. 5GHz和 6. 5GHz之间。这些频率范围被认可用于数据信号射频传输。
[0012] 如本实用新型的另外的方面，提供的通讯结构包括一个天线，一个发送/接收单 元以及前述联接结构。该联接结构将该天线电分离地联接至发送/接收单元。同时，有可 能在该天线和该发送/接收单元之间传输信号。
[0013] 这种通讯结构可以形成逆变器、尤其是光伏逆变器的一部分，并且提供通过诸如 蓝牙，WLAN，和ZigBee的射频传输协议来进行无线通讯。
【附图说明】
[0014] 以下，借助于附图展示和解释了本实用新型的多个实施例，这些附图示出了：
[0015] 图1示出了带有根据本实用新型的通讯结构的逆变器；
[0016] 图2以联接结构的部件的部分覆盖的视图示出了根据本实用新型的联接结构的 俯视图，其中，图2a示出了联接结构50的多个部分叠置的部件的完全安排，图2b和图2c 各自仅示出了这些部件的一部分以便展示这些部件是如何叠置的；
[0017] 图3示出了沿着图2的线11-11'穿过联接结构的截面，
[0018] 图4以部分覆盖的视图示出了根据本实用新型联接结构带有圆环结构的变体的 俯视图，其中，图4b示出了金属线223,图4c示出了金属线220,而图4b和4c彼此叠摞就 产生了图4a的结构；
[0019] 图5以部分覆盖的视图示出了根据本实用新型联接结构带有矩形环结构的变体 的俯视图，其中，图5a示出了根据本实用新型的、与图2结构不同的联接结构50,而图5b、 图5c中示出了所导致的这两个金属线220和230的走向；
[0020] 图6示出了根据本实用新型联接结构带有不同线宽度的金属线安排变体的三个 详细视图，其中，图6a示出了一种逐渐减小的线宽度，尤其是台阶式减小的线宽度，图6b示 出了金属线所谓的"锤头"设计，图6c示出了环结构240针对环区段241、242、243、244各 自带有单独线宽度的另一变体；并且
[0021] 图7示出了联接结构不带环结构的变体，其中，图7a示出了联接结构50的俯视 图，而图7b示出了沿着线III-III'的截面。
【具体实施方式】
[0022] 这些附图被考虑成是对本实用新型多个方面的展示。元件的种类，形式和安排仅 仅是实现创造性的传授内容的实例，并且并非意味着使得本实用新型受限于所示出的实 施例。术语诸如"在上方"，"在下方"，"左"，"右"和类似的表述是与附图中的位置相关联的， 并且应该支持更易于理解说明书。因此，这些术语并非提出权利要求的设备的本质特征，该 设备也可以包括其他取向的元件。本实用新型仅应受限于权利要求的措辞。
[0023] 图1示出的逆变器1可以具体是太阳能逆变器。逆变器1包括发送/接收单元 40,该单元通过两个导体连接联接结构50。发送/接收单元40的信号端子41连接联接结 构50的第一端子51，而参考电位端子42连接联接结构50的第二端子52并且连接参考电 位60〇
[0024] 联接结构50进一步连接天线30,其中天线30的信号端子31连接联接结构50的 第三端子53,并且天线30的参考电位端子32连接联接结构50的第四端子54。任选地，参 考电位端子32可以如所示出地连接逆变器1的壳体10。壳体10可以被连接到大地电位 70。所提及的这些部件可以形成逆变器1的通讯结构20的多个部分。
[0025] 未示出逆变器1的诸如连接的太阳能发电器或电网连接的其他部件以简化展示。 在这样一种应用中，在逆变器1运行过程中参考电位60与大地电位70相差若干100伏特， 例如600V至1000V。在这样的情况下，联接结构50被多种因素要求确保上至超过运行电压 的电压的电分离。例如，安全规范在给定环境下要求上至6000V电压的电分离，而对有待传 输的高频信号的衰减足够低。仅含有单一电容器的联接结构目前不能满足这样的规范。此 外，这样的一个电容器或多个电容器会要求显著的空间，因为要为电容器电极的可靠的绝 缘提供足够的漏电路径长度。
[0026] 图2示出了根据本实用新型形成为多层PCB内的金属结构的联接结构的俯视图。 该俯视图对应于PCB平面上的一个伸出部，其中所示出的这些部件是分布在PCB的多个金 属层上的。在图2a中，示出了联接结构50的多个部分叠置的部件的完全安排，而图2b和 图2c各自仅示出了这些部件的一部分以便展示这些部件是如何叠置的。因此，图2a形成 了图2b和图2c二者的叠加。<