多功能微波组件布线面临的一项挑战是在维持隔离度要求的同时，做好微波传输线的交叉处理。在有限复杂度设计中，这种交叉跨越采用了垂直过渡方法。该过渡方法使用RF通孔(穿通绝缘孔)把信号走线到板体背面然后再重新折回来以维持信号路径间的高隔离度。

尽管这种设计技术是标准方法，但它占据大量空间，随着复杂度和封装密度的增加，不再有足够的空间来允许进行这类连接。图1给出了这类设计的一个例子。

图2给出了一个包含四个RF跨接板的组件例子，跨接板允许所有RF电路走线平面分布在同侧。由于封装密度问题和该部分背面控制电路的体积要求，RF穿通不能用于本例，需要一种平面解决方案。所有通道使用罗杰斯公司5880 DUROID10密耳(mil)宽度的环氧银绝缘微带线，采用跨接板以后这些微带线通道可以适当的角度彼此交叉。到板体的丝焊由三条导线组成，以降低连接的电感性间断。

跨接板设计

跨接板由两个带状线层构成，带状线层则由4张10mil厚的ARLON公司CLTE电介质薄片组成，两张薄片形成一带状线层。板体周围的这四个微带线入射点连接了直通路径和上越(up and over)带状线路径，上越路径有两个垂直过渡，他们各自由五个过孔导体形成，其中包括四个接地导体和一个中心导体。

图三展示了一个位于测试夹具内带有导电衬垫的跨接板，导电衬垫覆盖着跨接板。图4所示跨接板的整体尺寸为0.486 x 0.221英寸，为匹配底板，要求作一些额外加工来加宽这些通道，因为通道宽度仅为0.125英寸。客观地说，此跨接板是目前电路板制造商可以制造出来的最小板子，全部厚度加起来不过50mil或者0.05英寸，这还包括了敷铜厚度。

跨接板设计包括四个“U”型微带线——带状线过渡。微带线逐渐减小到带状线宽度，这些过渡也被称作为微带线入射点，它们是确保所有微带线到底板连接间的优良驻波比(VSWR)的关键所在。为了维持优良的VSWR匹配，微带线渐细部分必须始终处于带状线绝缘区域之外，因此渐细部分末端必须距跨接板带状线部分6 ± 5mil，于是渐细部分到带状线绝缘区域的最小距离为1mil。为了保证所有微带线入射点具有良好的反射损耗性能，必须对此采用高精度处理。

过孔是镀金通孔，除层间过渡过孔外，连接了所有内部和外部接地面。这些过孔要分别加工，直到从顶层和底层接地面中断它们，如图四中0.06英寸埋孔所示那样。首先，需要一个到这些接地面的连接来允许过孔和接地孔一起被电镀。一个3mil厚度的5025E环氧银薄片用来把跨接板底部附着在封装体(腔体)或者测试夹具上，该薄片还被用来把向上直通的DUROID绝缘微带线附着在其上。跨接板顶层覆盖着40mil厚的导电衬垫，它被封装体盖子下压到连续的接地面连接处，从盖子以及通过板上过孔一直到封装体底部。这种方法用来解决跨接板材料厚度和加工面的误差。

衬垫材料是Parker-Hannifin公司的CHOMERICS CHO-SEAL1285导电橡胶衬垫，它由镀银硅树脂铝微粒组成，可以最大被压缩到其厚度的15%，尽管10%是推荐值。配置这种材料的目的是在跨接板上微带线路径的周围建立具有高隔离度的法拉第盒。这种配置可带来优于70dB的隔离性能。

跨接板测试

跨接板被安置到一测试夹具中以进行S参数测试评估，被测的S参数再同Ansoft HFSS跨接板双端口数据模型作比较，上述模型经过对夹具和跨接板全面的安捷伦ADS软件仿真。夹具由SMA连接器和10mil DUROID绝缘微带线组成。图5给出了重要的“上越”垂直过渡路径的测量值和模型的插损及反射损耗曲线。测量插损值在18GHz内低于1dB，反射损耗大于15dB。ADS仿真模型曲线与测量出的反射损耗有很好的一致性，但低于实际插损，其原因在于ADS仿真中没有充分考虑SMA连接器的损耗。

图6是跨接板上两个垂直RF路径间的隔离度曲线，在夹具中的测试结果是频率最大到18GHz时隔离度优于70dB。如果移去导电衬垫，隔离度下降了30dB还多，这时微波能量在跨接板顶层所有四个端口间传播。

跨接板HFSS模型

对跨接板完整的Ansoft公司HFSS 电磁场(EM)仿真示于图7。该模型是一个三维有限元分析，考虑了所有材料的电特性。分析的频率范围从1到20GHz，步进为500MHz。HFSS模型显示了板上所有结构，它们还可以通过3D投影制图进行观察。

四个微带线入射处有24.6mil线宽，其中渐细部分在45度时减小成12.2mil宽度的带状线。渐细部分位于带状线区域(屏障)之后，用来调节接地面附近以及其自身的寄生电容。带状线暴露部分略呈感性，它补偿了寄生电容。

整个跨接板模型放在一金属屏蔽体内，这代表封装体通道，仅有末端是开放的以便微波能量传播能沿着上越路径出入跨接板。向下的直通路径不是仿真的一部分。金属屏蔽层内的跨接板顶层覆盖了40mil厚度的感性衬垫，它在HFSS中被建模为电阻率0.008欧姆/厘米的导体。

所有过孔采用12直线段圆柱多边形仿真。入射处的弯曲区域由基于过孔的同类直线段代表，每个分段覆盖圆中30度的弧形区域。

接地过孔由实心金属圆柱体表示，而层间过渡过孔则都是中空的，其原因是到地过孔形成了连续的屏蔽层，它不允许任何场能量耦合进来，即便它们是中空的。层间过渡过孔对板内场能量是开放的，因此，它们在电学上必须被描述为中空的圆柱体。较短的加工层过渡过孔直径是14mil，在内部它们被连接到32mil直径的带状线层过渡焊盘上而不是内部地。每一个层间过渡过孔都围绕着四个到地过孔，它们的直径也是14mil。其余到地过孔直径都是20mil，这些到地过孔在内部一起连接着所有接地层。

应用

有限空间内的复杂宽带微波频率应用会需要这种跨接板或者更大规模的设计，对给定应用，这种更大规模设计会很明确。不过，这种特定的跨接板很小，它可用作通用的设计部件。

使用10mil厚度、介电常数为2.1到4.5之间的DUROID绝缘微带线连接将会使跨接板设计发挥出最佳功效。DUROID绝缘微带线厚度可以在7到15mil间变化，但这会在地平面产生一个阶梯，从而恶化反射损耗。

尽管推荐的连接通道宽度是125到150mil之间，但在一些额外加工中，还可以调整为更宽的通道。然而更宽的通道开始限制跨接板的频率范围，这是由传播波导模式决定的。还需要用软铜填敷腔体和盖子之间的空余处，以在表面对通道进行屏蔽。这样一来，微波能量就不能在加工通道间辐射，并且恶化了隔离性能。跨接板本身需要40mil厚度的导电衬垫材料加金属垫片来填充跨接板顶部到通道表面的空间，还要考虑10%的衬垫厚度应变。也可以用软铜覆盖腔体的该区域。

现在，存在广泛的应用可能性来在最高到20GHz的所有频率上用跨接板技术发展出更复杂的平面组件。使用低成本带状线封装，关键的高隔离度要求也全都得到了满足。较低的插损和VSWR波动使得这些跨接板能用到微波电路中并不会对电性能带来负面作用。这些跨接板已在多功能组件产品中得到成功应用。