用於微微小區和微小區基站收發信機的射頻前端模塊的製作方法

2023-12-03 16:19:01

專利名稱：：用於微微小區和微小區基站收發信機的射頻前端模塊的製作方法用於微微小區和微小區基站收發信機的射頻前端模塊相關專利申請的相互參考本專利申請要求2005年6月17日提交的美國臨時專利申請序列號No.60/691,742;2005年8月26日提交的美國臨時專利申請序列號No.60/711,566;和2006年4月7日提交的美國臨時專利申請序列號No.60/790,250的申請日和乂>開內容的權益，這些專利申請與這裡引述的所有的參考文獻一樣在此明顯地引用以供參考。發明的領域本發明涉及模塊，更具體地，涉及適合於在微微蜂窩或微蜂窩通信基站的前端使用的射頻模塊。發明的背景當前有三種類型的蜂窩通信基站或系統在今天被使用於基於W-CDMA和UMTS的蜂窩通信信號的發送和接收，即，宏小區、微小區和微微小區。今天位於蜂窩塔頂部的宏小區大約運行在1000瓦。宏小區的覆蓋範圍是幾英裡。在尺寸上比宏小區小的微小區例如適合於安置在電話杆的頂部，覆蓋範圍是幾個街區。微小區大約運行在20瓦。較小的微小區需要運行在約5瓦。尺寸約8"x18"的微微小區適合於部署在諸如購物中心、辦公樓之類的建築物裡面，輸出大約0.25瓦的功率。微微小區的覆蓋範圍約為50碼。今天使用的所有的微微小區和微小區包括"主板"，在主板上有由客戶獨特地安裝的各種電子部件。主板的前端部分(即，大致位於在微微小區天線與它的混頻器之間的RF收發信機部分)當前在技術上被稱為"節點B局域前端"，即，微微小區或微小區的一個部分，其上已經分別安裝和互聯著所有的射頻控制電子部件，舉例而言，諸如濾波器、放大器、耦合器、電感之類。雖然當前的主板的配置和結構已證明對於大多數應用是滿意的，但與它們的當前的前端RF配置相關聯的某些缺點包括性能、與客戶對組裝期間各個RF部件在主板上的安置相關聯的成本、以及這種RF部件在這種主板上佔據的空間。因此，仍舊需要提高RF部件的性能以及降低這些主板的成本和減小由RF部件在這種主板上佔據的空間。本發明提供解決上述需要的、緊湊的前端RF部件模塊。發明概要本發明涉及適合於在微微小區或微小區基站的前端上使用的模塊，該模塊包括印刷電路板，該印刷電路板具有直接安裝在其上的多個電子部件，以及適合於允許在以微微小區或微小區的天線為一端與以所述微微小區或微小區的主板的相應的輸入和輸出焊盤為另一端的兩端之間發送和接收蜂窩信號。在一個實施例中，該模塊包括多個電子部件，其中包括一個信號發送部分或路徑，其至少包括發送帶通濾波器、功率放大器、隔離器、耦合器、和雙工器；以及一個信號接收部分或電路，其至少包括雙工器、接收低通濾波器、任選的衰減器緩沖器(attenuatorpad)、低噪聲放大器、和接收帶通濾波器。模塊還包括印刷電路板，在該印刷電路板上，不同的電子部件被直接表面安裝。印刷電路板本身又適合於直接表面安裝到微微小區的主板的前端。一個罩子適合於覆蓋被安裝在印刷電路板上的電子部件中所選擇的一些電子部件。雙工器、接收帶通濾波器、和低噪聲放大器優選地位於罩子下面，而功率放大器和發送帶通濾波器優選地位於罩子外面。位於放大器下面的多個通孔或通路適合於規定散發功率放大器產生的熱的散熱器。在板上的孔口適合於接納螺釘之類，以便把模塊固定到客戶的主板。從以下的本發明的優選實施例的詳細說明、附圖、和所附權利要求，將更容易明白本發明的其它優點和特性。附圖簡要說明通過以下的附圖的說明，可以最好地了解本發明的這些和其它特徵。圖1是顯示通過規定本發明的前端模塊的各個不同的RF部件而發送和接收的蜂窩信號的流動的簡化的框圖2是按照本發明的前端模塊的放大的透視圖3是沿圖2的線3-3取的前端模塊的後向立視圖4是沿圖2的線4-4取的前端模塊的側面立視圖5是從其上拆卸了軍子的前端模塊的放大的透視圖6A和6B分別是本發明的前端模塊的軍子的透視的頂視圖和底視圖7是本發明的前端模塊的放大的底部平面圖8是本發明的前端模塊的電路原理圖；以及圖9是本發明的前端模塊的印刷電路板的頂面的放大的簡化平面圖。優選的實施例的詳細說明雖然本發明易於以許多不同的形式實施，但本說明書和附圖僅僅公開一個優選實施例作為適合於在微微小區中使用的本發明的例子。然而，本發明不打算限於所描述的實施例，它例如也可以擴展到微小區。在這些附圖的一些被選擇的附圖中，單個塊或單元可以表示共同執行單個功能的幾個單獨部件和/或電路。同樣地，單條線可以代表用於執行特定的操作的幾個單獨的信號或能量傳輸路徑。圖1是總體上表示為20的按照本發明構建的和適合於結合微微小區或微小區使用的RF(射頻)前端模塊的簡化的框圖。正如下面更詳細地描述的，模塊20通過以下三個濾波器來利用分布式濾波雙工器、接收帶通濾波器、和發送帶通濾波器。模塊20還包括功率放大器、低噪聲放大器和其它必需的RF部件。在發送路徑上，模塊20適合於在天線埠傳遞24dBmWCDMA功率，而同時達到典型的具有8dB的PAR(峰值對平均值的比值)的-50dBc的ACLR(相鄰信道功率洩漏比)。模塊20尤其適用於3G寬帶CDMA市場，特別是UMTS(通用移動電信服務)。模塊20適合於替代典型地被單獨安裝在和使用於UMTS節點B局域前端中的所有的RF部件。模塊20遵從TS25.104R6標準，和允許客戶對接收機靈敏度、選擇性和輸出功率選擇不同的數值。而且，模塊20是RoHS依從的和無鉛的。如在下面更詳細地描述的模塊20的某些特徵包括可縮放的功率放大器，它能夠在通信埠傳遞24dBm;分布式濾波器，它提供優良的隔離和諧波抑制；以及具有增加接收機線性度的旁路模式的低噪聲放大器。現在具體地參照圖1，可以看到，模塊20由多個RF電子部件和規定各個RF信號發送和接收部分或路徑的接腳所限定。初始地，並且如這裡顯示的，模塊20下部的RF發送部分或路徑包括第一Tx(發送)信號輸入接腳#4，後者適合於被耦合到微微小區或微小區的主板(未示出)上的相應的Tx(發送)信號焊盤。接腳#4本身又被耦合到TxBPF(發送帶通濾波器)25，TxBPF25本身又被耦合到PA(功率放大器)26，PA26本身又被耦合到隔離器28，正如技術上已知的，該隔離器28是一個這樣的電子裝置，它適合於允許信號以非常低的損耗從功率放大器26通過，但以高損耗在相反方向上從耦合器30通過，以便把耦合器30與放大器26隔離開，以及提供對於負栽條件的任何改變或在技術上所謂的失配的防護。因此，例如在負載VSWR(電壓駐波比)是10:1的場合下，隔離器28具有18dB隔離，因此把VSWR改進為1,2:1,同時具有0.6dB的插入損耗。隔離器28本身又被耦合到耦合器30,後者適合於允許傳送通過它的一部分發送信號被分割和被傳送到功率檢測接腳#13,正如下面更詳細地描述的。耦合器30本身又被耦合到由Indiana州Elkhart郡的CTS公司製造和銷售的那種類型的雙工器34。雙工器34適合於傳送總體上由箭頭33表示的傳輸信號，該信號按逆時鐘方向從Tx輸入接腳#4相繼地傳送通過Tx帶通濾波器25、功率放大器26、隔離器28、耦合器30、和雙工器34，並且到雙工器34的輸出端和天線接腳#12。VPA(功率放大器電源電壓)接腳弁2和PA偏置接腳#3都被耦合到功率放大器26。如下面更詳細地描述的，天線接腳#12在模塊20的頂面和底面之間延伸，以及適合於被直接地表面安裝成與微微小區或微小區的天線焊盤(未示出)成為耦合關係，以便允許發送已經傳送通過了模塊20的RF信號傳輸部分的信號。現在還參照圖1描述信號的上部接收部分或路徑，該信號是從微微小區或微小區天線(未示出)接收的(即，Rx信號)和通過模塊20傳輸的，圖1顯示從微微小區或微小區天線(未示出)通過模塊天線接腳#12發送和按從左到右的順時鐘方向傳送和然後初始地通過雙工器的Rx信號。如在技術上已知的，雙工器34當然適合於和被構建成允許Rx信號順時鐘地沿RxLPF(低通)濾波器36而不是耦合器30的方向傳送。總體上用箭頭41表示的Rx信號從低通濾波器36可任選地通過3dB衰減器緩衝器37(其包括電阻R5、R6和R7，正如下面更詳細地描述的)，然後通過LNA(低噪聲放大器)39。低噪聲放大器39被耦合到VLNA(LNA電源電壓)接腳#9和LNA增益選擇接腳#10。Rx信號然後從低噪聲放大器39進入到由Indiana州Elkhart郡的CTS公司製造和銷售的那種類型的RxBPF(接收帶通陶瓷濾波器)40。從所述Rx帶通濾波器40，Rx信號41傳送到Rx輸出信號接腳#6，後者本身又適合於在模塊20的頂面與底面之間延伸，正如下面更詳細地描述的，以便用於直接地表面耦合到微微小區或微小區的主板上相應的Rx輸出信號焊盤(未示出)。按照本發明，衰減器緩沖器37是任選的，它可被使用來對於接收鏈去敏化，以及使得接收機更線性，即，當節點B被部署在例如其中有其它裝置緊靠著微微小區運行的環境中時，使接收鏈減壓(decompress)。在以線性代價想要得到更高的靈敏度的場合下，緩沖器37可以具有不同的數值。任選地，當然，緩沖器37完全可以省略。即不使用3dB緩衝器37，所有的3GPP技術規範也都滿足。圖2-7顯示適合於和被構建成直接表面安裝到微微小區的前端的模塊20的一個實施例。作為基礎知識，應當看到，如圖5和7所示的本發明的模塊20尺寸為寬度約25.0mm，長度為30.5mm，和高度最大為6.75mm(帶有固定在其上的罩子)，適合於安裝到尺寸約為8英寸x18英寸的微微小區的主板，如上所述，它適合於用作為在諸如購物中心或辦公樓那樣的建築物內的蜂窩信號傳送基站。微微小區的典型的功率輸出約為250mW。由微微小區接收的Rx信號的頻率是在約1920-1980MHz之間，而Tx信號的頻率是在約2110-2170MHz之間。功率放大器電源電壓是在約4-9伏之間，典型地約為8伏，而低噪聲放大器電源電壓是在約2.5-5.5伏之間，典型地約為5.(H犬。按照本發明，模塊20初始包括印刷電路板或基板22，它在所顯示的實施例中優選地由四層的GETEK⑧之類的介質材料製成，厚度約為lmm(即，0.040英寸)。基板22的預定的區域覆蓋以銅之類的材料和阻焊劑材料，正如技術上熟知的，這兩種材料已經被施加到基板上和/或從基板上有選擇地去除，以便創建如圖5、7和9所示的特定的銅、介質、和阻焊劑區域。金屬化系統優選地是ENIG,即銅上的無電鍍鎳浸金。軍子45適合於覆蓋約2/3的印刷電路板22的面積(如在下面更詳細地描述的)，優選地是具有Cu/Ni/Sn(銅/鎳/錫)電鍍材料的黃銅，以依從ROHS目的。位於板22上的銅線或帶條47(圖2)的上方的板22的頂部的區域規定適合於被軍子45覆蓋的板22的那部分，如在下面更詳細地描述的那樣。罩子45適合於起阻擋灰塵的蓋子和法拉第屏蔽的作用。總體上為矩形形狀的基板22具有頂部或上部表面23(圖5)、底部或下部表面27(圖7)、和規定上部與下部表面或邊緣42與44和側面或邊緣46與48的外圍周界邊緣(圖5和7)。雖然沒有詳細地描述，但可以看到，在優選實施例中，如在技術上已知的，基板22由被夾心在導電材料的各個層之間的適當的介質材料的多個疊置的疊層組成，諸如，例如底部RF接地層、RF中間信號層、頂部RF接地面層、和最上面DC層加接地層。城堡形凹槽(castellation)35和37被規定和位於板22的外圍邊緣附近。城堡形凹槽35規定模塊20的各種接地和DC輸入/輸出接腳，而插槽或城堡形凹槽37適合於接納罩子45的凸片，如在下面更詳細地描述的。城堡形凹槽35由一些金屬化的半圓形凹槽來規定，所述半圓形凹槽已經從各個邊緣42、44、46和48切開、並在基板22的各個頂面和底面23和27之間延伸。在所顯示的實施例中，城堡形凹槽35由在製造陣列基板期間已被切成一半的電鍍的通孔規定。城堡形凹槽35沿基板22的相應邊緣的長度按空間間隔開的和平行的關係延伸。在圖5和7所示的實施例中，頂部邊緣42規定四個空間間隔開的城堡形凹槽35，下部邊緣44規定三個空間間隔開的城堡形凹槽35，和側面邊緣46和48每個規定一個城堡形凹槽35。每個側面邊緣46和48規定一對空間間隔開的金屬化的城堡形凹槽37,它們正好直接互相對置的。每個城堡形凹槽37由分別從每個相應的基板側面邊緣46和48中切開的延伸的或拉長的橢圓形凹槽規定。所有的城堡形凹槽位於銅線或帶條47的上方。每個相應的城堡形凹槽35和37的外表面通過電鍍之類方式被覆蓋以一層銅或類似的導電材料，它們在基板22的製造期間初始地施加到基板22的所有的表面，如在技術上已知的那樣，然後從表面的選擇的部分中去除，以便規定鍍銅的城堡形凹槽35和37。城堡形凹槽35和37,以及特別是其上的銅，造成了在基板22的頂面23與底面27之間的電路徑。城堡形凹槽37可以連接到地。銅圍繞每個城堡形凹槽35的頂部和底部邊緣延伸，以便規定在基板22的頂面23上和圍繞每個相應的城堡形凹槽35的頂部邊緣的、銅或類似的導電材料的通常的弧形帶條或焊盤35a(圖5);以及多個通常為矩形形狀的帶條35b從每個城堡形凹槽35的底部邊緣向裡延伸，以便規定在基板22的底面27上形成的多個焊盤(圖7)，這允許模塊20通過回流焊接之類被直接表面安裝到位於微微小區的主板的表面上的相應的焊盤上(未示出)。按照本發明，如在下面更詳細地描述的那樣，規定接腳#2、3、9、10的城堡形凹槽35的焊盤35a和35b不是接地接腳，因此分別被基板22的頂面和底面的沒有覆蓋銅或類似的材料的區域35c(圖5)和35d(圖7)(即，基板介質材料的區域)所包圍。每個城堡形凹槽37另外規定分別在基板22的頂面和底面23和27上形成的和分別圍繞每個相應的城堡形凹槽37的頂部和底部外圍邊緣的銅或類似的導電材料的帶條或焊盤37a(圖5)和37b(圖7)。每個頂部城堡形凹槽37另外規定從包圍各個上部城堡形凹槽37的各個銅帶條37a延伸的和在板22的頂部拐角周圍延伸的銅或類似的材料的拐角帶條37c(圖5)，而各個下部城堡形凹槽37的帶條37a被連接到拉長的銅帶條或線47的末端，該拉長的銅帶條或線47按與上部和下部板邊緣42和44間隔開和分別平行於上部和下部板邊緣42和44的關係在其間延伸。在基板22的左面的拐角帶條37c與規定LNA增益選擇接腳#10的城堡形凹槽35的帶條35a間隔開。銅或類似的材料的帶條37e(圖5)在沿左面基板邊緣48延伸的城堡形凹槽35與也沿左面基板邊緣48延伸的上部城堡形凹槽37之間延伸，並且把它們電連接起來。銅或類似的材料的帶條37f(圖5)沿右面基板邊緣46在規定接地接腳#5的城堡形凹槽35與下部城堡形凹槽37之間延伸，並且與它們電連接。再者，將會看到，銅或類似的導電材料的拉長的帶條37g(圖5)沿上部基板邊緣42在以右面接腳帶條37c為一端與(如在下面更詳細地描述的)以規定VLNA接腳#9的城堡形凹槽35為另一端的兩者之間延伸。帶條37g電連接到拐角帶條37c、右面基板邊緣46上的城堡形凹槽37、和沿頂部周界基板邊緣42延伸並規定接地接腳#7和#8的兩個城堡形凹槽35(圖7)，如在下面更詳細地描述的那樣。然而，帶條37g的左端與規定VLNA接腳#9的城堡形凹槽35是間隔開的，因此不與它電連接。銅或類似的材料的另一個短帶條37h(圖5)沿頂部周界基板邊緣42延伸於規定VLNA接腳#9的城堡形凹槽35與規定LNA增益選擇接腳#10並且也沿頂部周界基板邊緣42延伸的城堡形凹槽35之間，以及與它們具有不接觸的間隔開的關係。每個右面和左面邊緣46和48另外規定和包括一對空間間隔開的導電通路38，這些通路規定模塊20的各個RF部件輸入/輸出接腳弁4、6、12和13，如在下面更詳細地描述的那樣。通路38在基板的上部和下部表面23和27之間延伸穿過基板，並且如在技術上所知道那樣，規定圓柱內部表面，該內部表面被鍍以銅或類似的材料。按照本發明，使用與各個基板側邊緣46和48分隔開的通路38,而不使用在各個基板邊緣46和48上規定的城堡形凹槽35，保證恆定的50歐姆特性阻抗。每個通路38的頂部開口被介質基板材料的區域38a(圖5)(即，被基板22上通過技術上已知的蝕刻、雷射處理或類似處理過程而去除了導電的銅材料的區域)包圍。基板22的下部表面27上每個通路38的下部開口被銅或類似的導電材料的通常為矩形形狀的焊盤38b(圖7)包圍。焊盤38b本身又被在基板22上其銅材料在基板22製造期間如在技術上已知的那樣被去除的下部表面27的區域38c包圍。因此，如圖5所示，城堡形凹槽35、城堡形凹槽37和通路38都沿每個相應的基板側邊緣46和48以間隔開的關係被設置，其中城堡形凹槽35和通路38的每一個位於全都處在銅帶條47的上方的該對城堡形凹槽37之間，以及其中下部通路38處在銅帶條47的下面。在相應的基板側邊緣46和48上的下部通路38是直接對置的。如圖2和5所示，功率放大器26優選地安置在印刷電路板22的低於銅帶條47的區域，即，不打算由罩子45覆蓋的區域，以便允許散發放大器26產生的熱量，並且也減小放大器26產生的熱量往罩子45下面的任何電子部件的傳送。也如圖2、5和9所示，雙工器35、Rx低通濾波器36、Rx帶通濾波器40、和Rx低噪聲放大器39都安裝在板22的高於拉長的銅帶條47的上表面的區域，並且因此打算被罩子45覆蓋。更具體地，如圖5和9所示，Rx帶通濾波器40安置在板22的右上角，以及總體上以與板22的頂部縱向邊緣42相鄰和平行的關係縱向地延伸。RxO/P接腳弁6被設置成與側面板邊緣46相鄰，通常在濾波器40的右端面的對面。接地接腳#7和#8沿上部邊緣42以總體上與濾波器40的縱向上部邊緣相反的取向來設置。Rx帶通濾波器40適合於結合雙工器34—起工作，以提供超過65dB的"發送對接收"隔離。濾波器40的其它功能是要提供對於遵從TS25.104R6標準阻塞要求所需要的"阻塞"，導致在1.9GHz和2GHz時15dB到20dB的前端衰減。Tx帶通SAW(聲表面波)濾波器25設置在和位於模塊的右下角。更具體地，SAW濾波器25總體上以平行於板22上的銅帶條47以及位於它的下面並與它分隔開的關係和以與板邊緣44和46分隔開並且相鄰的關係縱向地延伸。Tx輸入接腳#4在濾波器25與帶條47之間直接位於濾波器25的上方並與其分隔開。Tx帶通濾波器25與結合雙工器34相結合，適合於衰減發送的雜散信號和阻止Rx去敏感化。GND(接地)接腳弁1、VPA接腳#2和PA偏壓接腳#3(全都由相應的城堡形凹槽35規定)分別沿板22的下部縱向邊緣44按從左到右的間隔開的關係安置。Tx1/P(發送輸入)接腳弁4、GND(接地)接腳#5和Rx0/P(接收輸出)接腳#6分別沿板22的右面拉長的邊緣46按從底到頂的間隔開的關係設置。Txl/P接腳弁4被設置在銅帶條47的下面。RxO/P接腳#6和TXI/P接腳#4被設置在銅帶條47的上方，並且由上述的各個通路38規定，而接地接腳#5由城堡形凹槽35之一規定。城堡形凹槽37被規定在帶條47與規定接腳#5的城堡形凹槽35之間的邊緣46中。另一個城堡形凹槽37被規定在規定接腳#6的通路38與上部基板邊緣42之間的邊緣46中。GND(接地)、GND(接地)、VLNA(電壓低噪聲放大器)和LNA增益選捧接腳#7、8、9和10(圖5和7)分別沿板22的上部縱向邊緣42按從右到左的間隔開的關係安置和延伸。每個接腳#7、8、9和10由如上所述的各個城堡形凹槽35來規定。GND(接地)、天線、和功率檢測接腳#11、12和13分別沿印刷電路板22的左側面邊緣48從頂部到底部和以從圖5和9的透^L圖看到的空間間隔開的關係延伸。如上所述，接腳#12和13由各個通路36來規定，而接腳#11由城堡形凹槽35來規定。接腳#13祐:設置在銅帶條47的下面。接腳#12和13被設置在銅帶條47的上方。雙工器34優選地具有提供在接收一側約1.3dB的插入損耗和在發送一側約1.5dB的插入損耗的陶瓷單塊結構，它按總體上與板22的左側邊緣48相鄰和平行並且位於銅帶條47的上方和平行於銅帶條47的關係被設置在板22的頂面。RF天線接腳M2以總體上與雙工器34相反的關係和位置被設置成與板邊緣48相鄰。Rx低噪聲放大器39以與板22的左側邊緣48相鄰並與其間隔開的關係通常設置在板22的左上角，並且處在Rx帶通濾波器40的左面並與其間隔開，以及處在雙工器34的上方並與其間隔開。VLNA接腳#9和LNA增益選擇接腳#10按總體上處在Rx低噪聲放大器39上方的關係和位置沿板邊緣42被規定和設置。Rx低噪聲放大器39具有1.3dB的噪聲指數和典型地14dB的增益，或在旁路才莫式4.3dBNF和典型地-3dB的增益。放大器39是線性的，被設計為按分布雙工器結構工作。作為基礎知識，已知局域節點B需要具有至少-107dBm(12.2kbps)的接收靈敏度，以便滿足TS25.104R6標準。這等效於約19dB的系統噪聲指數(實際的噪聲指數要求將按照其它系統惡化而變化)。與廣域節點B相比較，局域節點B還需要具有更高的輸入線性。為了滿足TS25.104R6標準，系統IIP3需要約為-10dBm(對於Rx鏈要添加幾個dB的餘量)。然而，更接近於0dB的系統IIP3更可能是典型的目標，因為為局域節點B部署的環境從幹擾觀點看來可能是非常苛刻的。現在回到圖5，低通Rx濾波器36總體上以平行於放大器39和雙工器34並與它們分隔開的關係安置在板22的頂面上，並且處在Rx低噪聲放大器下面和雙工器34上面以及位於它們之間，而且是在放大器39的右邊緣的稍右邊。接地接腳#11被規定為總體上處在濾波器36對面的邊緣48中。濾波器36適合於降低雙工器34的諧波響應。這保證高達12.75GHz的任何寄生信號被衰減到-30dB或更好。濾波器25,34和36的組合使用規定了提供必需的"阻塞"功能的分布式濾波配置。作為基礎知識，已知有關接收機設計的UMTS標準的一個最具挑戰性的方面是"阻塞"，即防止Tx信號去幹擾Rx信號。在典型的射頻系統設計中，通過提供30dB或更好的帶外衰減(對於從OHz到1.9GHz和2.0GHz到12.75GHz，最少衰減20dB),雙工器防止無線信號阻塞。這對於具有典型地小於ldB的插入損耗的60MHz寬的濾波器當然是困難的。可以提供這種性能的大多數雙工器具有8個極點，並且可以是11英寸x9英寸x3英寸(28cmx23cmx7.6cm)的大小。模塊20當然不夠大到能容納這樣大的雙工器，因此"阻塞"和所需要的接近的抑制是通過使用上述的三個分布式濾波器25，34和36來完成的。在Tx路徑中，耦合器30、隔離器28、Tx功率放大器26和Tx帶通SAW濾波器25都安置在和位於模塊20的板22的頂面上，處在不打算被罩子45覆蓋的銅帶條47下面的區域中。隔離器28和耦合器30被安置成與板的左側邊緣48相鄰並與其分隔開，並且總體上處在板22的左下角，而且兩者之間的關係是該耦合器30位於隔離器28的上方且與之分隔開和相互平行。功率放大器26被安置成在以耦合器30與隔離器28為一側與以板的右面邊緣46為另一側的二者之間。Tx帶通SAW濾波器安置在功率放大器26與板的右側邊緣46之間。耦合器30優選地具有13.5dB+/-0.3dB的耦合因子。隔離器28提供對負栽條件變化或失配的防護，優選地具有約15dB的隔離。功率放大器26優選地是具有可縮放的功率和能夠傳遞全部TS25.104局域要求的高度有效的GaAsHBT器件。功率放大器26優選地耗散約6.4瓦，而在天線埠處傳遞約24dBm。通過改變放大器偏置和電源電壓，可以得到降低的輸出功率。規定功率檢測接腳#13的通路38按總體上與耦合器30相對且朝向其左側的取向被安置成與板22的左側邊緣48相鄰，而接地接腳"沿板22的下部邊緣44按總體上在隔離器28的右面並且在它的下面的取向被安置。PA偏置接腳#3和VPA接腳#2沿板22的下部邊緣44按總體上在功率放大器26的對面和它的下面的取向被安置。現在參照圖6A和6B，根據總體上垂直朝下的走向，罩子45包括頂壁或頂板46、一對上部和下部壁49a和49b、和一對側壁51a和51b。壁49a、49b、51a、和51b本身又規定下部縱向邊緣53。每個側壁51a、和51b的下部縱向邊緣53本身又規定至少兩個間隔開的凸片50，它們從其中向下凸起以及適合於與相應的貫通槽或城堡形凹槽37相配合，以便定位罩子45和按與板22接地的關係把罩子45固定到板22，其中各個罩子壁49a、49b、51a、和51b的下部縱向邊緣53安置在銅帶條47、城堡形凹槽35的銅焊盤35a、城堡形凹槽37的銅焊盤37a、以及銅帶條37c、37e、37f、37h和37g上，因此而提供接地的罩子45。各個壁的下部縱向邊緣53附加地規定多個離散的凹槽54。具體地，凹槽54a和54b被規定在凸片50之間的各個側壁51a和51b上。兩個附加凹槽54c和54d淨皮規定在與側壁51a相鄰的頂壁49a上，而另一個附加凹槽54e被規定在下部壁49b上.圖8是本發明的前端模塊20的電路圖。這裡顯示的每個電子部件的標號和說明在下面的表A中表示和在圖5和9上顯示錶Atableseeoriginaldocumentpage15tableseeoriginaldocumentpage16現在參照圖8描述模塊20的Rx(接收)路徑或部分的電路。首先，雖然未示出，但應當看到，通過天線和其上安置模塊20的微微小區或微小區的主板的天線焊盤接收的Rx信號一開始傳送到基板22上的模塊20的天線接腳#12的下部焊盤38b,然後通過電路線118進到位於模塊20的頂面的雙工器34的輸入端子#3。雙工器34的輸入端子#4通過電路線117被連接到地。Rx信號適合於傳送到雙工器34(Fl)和它的輸出端子弁l，然後通過電路線58,到達Rx低通濾波器36(F3)的輸入端子#2。在Rx低通濾波器36的輸入端子或接地端子#3處的第二電路線56把濾波器36連接到地。雖然沒有詳細地描述，但應當看到，在這裡使用的術語"電路線"和/或"接地，，在某些事例中是指在板22的表面上的適當的焊盤或類似的電路單元。Rx低通濾波器36包括兩條輸出電路線60和61，它們分別從其輸出端子#4和#1延伸。輸出線60把濾波器36的輸出端子#4連接到接地腳#11。電路線60也經由電路線62被連接到地，該電路線62在節點N1處連接到電路線60。節點Nl位於在Rx低通濾波器36的輸出端子#4與接地接腳#11之間的電路線60上。輸出線61在濾波器36的輸出端子#1與放大器39(U2)的輸入端子#3之間延伸。從濾波器36的輸出端子#1，Rx信號傳送通過電路線61和通過包括在圖1上規定的任選的衰減器焊盤37在內的電阻R5、R6和R8。R6沿電路線61延伸。R5在節點Nla與位於R6上方的電路線61a的接地端之間延伸，而電阻R8在節點Nlb與電阻R6下面的接地端之間延伸的電路線61b上延伸。電容器C14位於R6與低噪聲放大器39的輸入端子#3之間的線61上.低噪聲放大器39具有附加的端子#1、#2、#4、#5、和#6。放大器39的輸入端子#2經由在輸入端子#2與接地接腳#8之間延伸的電路線61c上的節點N2連接到接地接腳#8。放大器39的輸入端子#1經由電路線63連接到VLNA接腳弁9。電容器C2被連接在電路線63上的節點N3與地之間。與電容器C2並聯的電容器C3在電路線63上的節點N4與地之間延伸。電容器C3位於電容器C2與VLNA接腳弁9之間。電阻R2被連接在節點N4與VLNA接腳弁9之間的電路線63上。節點N3位於在低噪聲放大器39的輸入端子#1與節點N4之間的電路線63上。節點N4位於在節點N3與電阻R2之間的電路線63上。電阻R2位於在節點N4與節點N5之間的電路線63上。節點N5位於在電阻R2與VLNA接腳#9之間的電路線63上。電阻R5，R6和R8都位於板22上在雙工器34的上方。形成用於低噪聲放大器39的匹配網絡的一部分的L7位於板22上在電阻R8上方。電容器C2、C3和C14都位於板22上在電阻R6上方，並且在放大器39的左面。電阻R2位於板22上在基板上部邊緣42與放大器39之間，並且在電容器C3的右面(圖9)。回到圖8，低噪聲放大器39的端子#4(即，Rx信號輸出端)經由電路線70連接到Rx帶通濾波器40的輸入端子#1。電容器C4連接在電路線70上的節點N6與地之間。電感L4和電容器C16經由電路線72被串聯連接在電路線70上的節點N7與地之間。電感Ll和電容器C13被串聯連接在節點N7與Rx帶通濾波器40的輸入端子#1之間的電路線70上。另外，電阻R4經由電路線74被耦合在電路線72上的節點N9與電路線63上的節點N5之間。節點N6位於在低噪聲放大器39的輸出端子#4與節點N7之間的電路線70上。電感Ll位於在節點N6與N7之間的電路線70上。節點N9位於在電感L4與電容器C16之間的電路線72上。節點N5位於在電阻R2與VLNA接腳#9之間的電路線63上。電容器C15被連接在電路線74上的節點N10與地之間。節點N10位於在節點N9與電阻R4之間的電路線74上。低噪聲放大器39的輸出端子#5經由電路線76被連接到地。低噪聲放大器39的輸出端子#6經由電路線84被連接到增益選擇接腳#10。電阻Rl被連接在低噪聲放大器39的輸出端子#6與增益選擇接腳#10之間的電路線84上。電容器Cl被連接在電路線84上的節點Nil與地之間的電路線86上。節點Nil位於在電阻Rl與增益選擇接腳#10之間的電路線86上。如圖9所示，電容器C1和電阻R1位於板22上在基板邊緣42與放大器39之間。電阻R4、電容器C15和C16、電感L4和電容器C4都位於板22上在放大器39的右面邊緣與雙工器40的左面邊緣之間。電感Ll和電容器C13都位於板22上在雙工器40的左下面邊緣拐角的下面。回到圖8，濾波器40(F5)的輸入端子弁3、5、7、9、11和13都經由公共電路線連接到地。Rx信號通過Rx帶通濾波器40的輸出端子#2經由電路線78傳送到Rx輸出接腳弁6。濾波器40的輸出端子#4、6、8、10、12和14都經由公共電路線81連接到地接腳#7。另一方面，Rx發送信號在TxI/P接腳(發送輸入端)#4處被輸入，並直接通過電路線85傳送到Tx帶通SAW濾波器25(F4)的輸入端子弁l。Tx帶通SAW濾波器25的輸出通過濾波器25的輸出端子弁3和然後通過電容器CIO、Cll、C17和C18的匹配網絡經由在Tx帶通SAW濾波器25的輸出端子#3與功率放大器26的輸入端子#3之間延伸的電路線86傳送到功率放大器26(U1)的輸入端子弁3。C18被連接在帶通SAW濾波器25的輸出端子#3與在電路線86上的節點N12之間。C17被連接在節點N12a與Tx放大器26的輸入端子#3之間的電路線86上。節點N12位於節點N12a與Tx帶通SAW濾波器25的輸出端子#3之間。電容器C10位於在電路線86上的節點N12a與地之間延伸的電路線88上。電容器Cll位於在電路線86上的節點N12與地之間延伸的電路線89上。電路線卯在Tx帶通SAW濾波器25的接地輸出端子#4與地之間延伸。電路線91在濾波器25的輸入端子#2與地之間延伸。接地接腳#5在節點N12b處連接到電路線。功率放大器26包括附加的公共輸入和輸出端子#1、#2、#4、#5、#6、#7和#8。電路線92把Tx功率放大器26的輸入端子#2連接到VPA偏置接腳#3。電阻R3、RIO、Rll、R12都被並聯連接在功率放大器26的輸入端子#2與PA偏置接腳#3之間的電路線92上。電阻R3被連接在Tx功率放大器26的端子#2與PA偏置接腳M之間的電路線92上。電容器C6被連接在電路線92上的節點N14與地之間。與電容器C6並聯的電容器C7^皮連接在電路線92上的節點N15與地之間。節點N14和N15位於在電阻系列R3、RIO、Rll和R12與PA偏置接腳弁3之間的電路線92上。功率放大器26的RF輸出通過它的端子弁5、#6、#7、和#8以及通過包括電容器C8、C21、C12、C9、C22和C24的另一個網絡沿電路線96傳送到Tx隔離器28的輸入端子#5。電路線96在功率放大器26的輸出端子#6與隔離器28(F7)的輸入端子弁5之間延伸。電容器C21在電路線96上的節點N16和N17之間的電路線96上延伸。電容器C22在節點N17a與隔離器28的輸入端子#5之間的電路線96上延伸。電容器C8連接到在節點N16與地之間的電路線96。與電容器C8為並聯關係的電容器C12連接到在節點N17與地之間的電路線96。節點N17位於在電容器C21與C22之間的電路線96上。節點N16位於在電容器C21與功率放大器26的輸出端子#6之間的電路線96上。與電容器C12為並聯關係的電容器C9連接到在節點N17與隔離器28的輸入端子#5之間的節點17a處的電路線96。與電容器C9為並聯關係的電容器C24連接到在節點N17a與Tx隔離器28的輸入端子#5之間的節點17b處的電路線96。電路線98在電路線96上的節點N16與VPA接腳弁2之間延伸。電路線100在功率i文大器26的輸入端子#4與電路線98上的節點N18之間延伸。電路線101在功率放大器26的輸入端子#1與地之間延伸。電容器C23位於在輸入端子弁l與地之間的電路線101上。在電路線98上的電容器C20在電路線98上的節點N20與地之間延伸。與電容器C20為並聯關係的電容器C19連接到在節點N19與地之間的電路線98。節點N19和N20位於在節點N18與VPA接腳弁2之間的電路線98上。電容器C5位於在電路線98上的節點N21與地之間延伸的電路線101a上。電感L2在電路線101上的節點N21a與電路線101a上的節點N21b之間延伸的電路線99上延伸。節點N21b位於在電容器C5與節點N21之間。節點N19位於在節點N18與N20之間的電路線98上在的電路線98上的節點N18位於節點N16與N21之間。Tx隔離器28(F7)包括相應的輸入和輸出端子弁l到6。在Tx隔離器28的輸入側的輸入端子#16經由電路線104連接到接地接腳#1。電路線106在Tx隔離器28的輸入端子#4與地之間延伸。電路線107在電路線104上的節點N25與地之間延伸。在隔離器28的輸出側的端子弁3經由電路線108連接到地。也處在隔離器28的輸出側的接地端子#1經由電路線IIO連接到地。隔離器28的RF信號輸出通過它的輸出端子弁2傳送到電路線112，從而延伸到電路線112a上的節點N25a，該電路線112a延伸到Tx耦合器30(F2)的輸入端子弁3。電感L5在節點N25a與地之間的電路線112a上延伸。節點N25a位於電感L5與耦合器30的輸入端子#3之間的電路線112a上。傳送通過Tx耦合器30的一部分信號通過Tx耦合器30的輸出端子#4被轉移和輸出，然後經由在Tx耦合器30的輸出端子#4與功率檢測接腳#13之間的延伸的電路線114到達功率檢測接腳#13。電路線118在Tx耦合器30的輸出端子#1與地之間延伸。電阻R7沿電路線118被連接在Tx耦合器30的輸出端子#1與地之間。Tx耦合器30的RF輸出通過耦合器輸出端子弁2傳送，並且經由在它們之間延伸的電路線116到達雙工器34的輸入端子#2。電感L6在電路線116上的節點N25b與地之間的電路線116a上延伸。如圖9所示，電阻Rll、RIO、R12、R3;電容器C7、C6、C2;電感L2;和電容器C5與C20都位於在銅帶條47下面的板22的未覆蓋部分上，並且都按總體上共線的關係沿板的下部邊緣44從板的右側邊緣46延伸。更具體地，所述元件通常位於以板的下部邊緣44為一側與以Tx帶通濾波器25和放大器26為另一側的二者之間。電容器CIO、Cll、C17和C18也都位於在銅帶條47下面的板22的未覆蓋部分上。特別地，所述這些元件位於板22上在放大器26與Tx帶通濾波器25之間的空間中。電容器C8、C9、C12、C22、C19和C24以及電感L3也都位於在板22的未覆蓋部分上，並且更具體地，處在以隔離器28為一側與以放大器26為另一側的二者之間的空間內。RF電感L5和L6與電阻R7也還都位於在板22的未覆蓋部分上。更具體地，電感L5位於在板的左側邊緣48與隔離器28之間的空間內；電阻R7安置在耦合器30的右面；以及L6安置在電阻R7的右面。圖9附加地顯示各個部件連接焊盤、接腳、和印刷電路線，它們都規定和沉積的類似的導電材料組成，正如技術上已知的那樣。雖然沒有詳細地描述，但應當看到，以上表示的和描述的各種銅的區和帶條是作為在基板製造過程期間分別從基板22的頂面和底面23和層部分上:加阻焊劑材料的層或帶-條的結果而被i定和形成。''如圖9所示，應當理解，在邊界虛線區域以外的板22上的被選擇的區域包括基板介質材料的區域；由這裡顯示的虛線包圍的板22上的其它被選擇的區域(包括在該板上銅材料被阻焊劑材料覆蓋的區域)；以及由圖9的實線包圍的另外的其它被選擇的區域(包括暴露銅材料的區域)。所選擇的一些銅連接焊盤、帶條和區域被使用來引導焊料把本發明的模塊20的各種電子部件的端子直接附著到板22的頂面23，和引導焊料把板22的底面27的各種端子或焊盤附著到微微小區或微小區的主板的頂面的端子和焊盤。換句話說，暴露的銅焊盤、帶條和區域的被選擇的部分適合於把焊料施加到其上，正如技術上已知的那樣。更具體地，並參照圖9,印刷電路板具有多個不同尺寸和形狀的連接銅焊盤130,它們被設置在Rx帶通濾波器40、Tx帶通濾波器25、低噪聲放大器39、低通濾波器36、雙工器34、Tx耦合器30、隔離器28和功率放大器26的下面，以便允許這些部件直接表面焊接安裝到板22上。不同的尺寸和形狀的銅連接焊盤132也適當地安置在組成模塊20的電路的電阻、電容器和電感中的每一個的下面。板22附加地規定第一多個接地通孔134，正如技術上已知的，它們分別在板22的各個頂面和底面23和27之間延伸，並且適合於造成在頂面和底面與組成板22的任何中間的金屬化層之間的接地的電連接。每個通孔或通路134的內表面通過電鍍或類似的處理被塗覆以銅層或導電材料，如在技術上已知的那樣.通孔134散布在基板22的全部表面上。如圖9所示，在板22上安置了功率放大器26的區域的下面規定和形成第二多個接地通孔136，以便規定散發功率放大器26產生的熱量的散熱器。通孔134被銅或類似的材料加倍鍍敷，以便增加導熱性，並且它們同樣地延伸到板22。回到圖7，應當理解，基板22的下部表面27附加地規定多個通常矩形形狀的銅焊盤138。銅焊盤138由阻焊劑材料的帶條140分隔開。板22還規定至少一個孔口150，它規定一個用於螺釘之類(未示出)的通道，適合於允許模塊20被固定到散熱器和客戶的主板，以允許在主板與模塊20之間更好的熱接觸。在圖9的實施例中，口面150位於銅帶條47的下面並且處在功率放大器26的左面。用於組裝模塊20的過程包括以下步驟。在製造基板/板22後，即，一旦在其上形成所有的適當的銅城堡形凹槽、銅帶條、銅通路、銅焊盤和銅通孔，如上所述，就使Ag/Sn(銀/錫)焊料被絲網印刷在2.6"x4.6"的印刷電路板陣列上，並且更具體地，使其被絲網印刷在施加阻焊劑材料上，如在技術上已知的那樣。焊料被施加到所有""的指定的銅帶條、焊盤和區域的表面上，然後包括所有濾波器在內的所有規定模塊20的電子部件被適當地安置和定位在該陣列上。然後，如上所述，使軍子45安置在板22的適當的部分上，形成為一種焊接耦合的關係，其中它的各個凸片50適配於在板22的相應的側面邊緣46和48中規定的適當的城堡形凹槽/縫隙37，由此按以下的關係把罩子45適當地定位和固定到板22上以其中罩子45的下部壁49b的下部邊緣固定在規定線47的銅帶條上，上部壁49a的下部邊緣沿板的頂部邊緣42延伸並與其相鄰，並且處於在其上規定的如上所述的相應的銅帶條和焊盤35a、37c、37g和37h之上，並且罩子45的各個側壁51a和51b的下部邊緣被固定在沿各個相反的板邊緣46和48延伸的相應的銅帶條和焊盤35a、37c、37g和37h之上。當然，把罩子45這樣安置成與基板/板22上的銅帶條和焊盤的預先選擇的區域相接觸，就規定了一個使罩子45被電接地的模塊20。還應當理解，在罩子45的壁49和51的下部外圍邊緣中規定的凹槽54適合於提供圍繞軍子45的連續的接地表面，並且同時提供在軍子45與板22的那些被選擇的部分之間的縫隙，所述那些被選擇的部分包括暴露的介質材料或阻焊劑材料，諸如與規定天線接腳#12(圖4)與Rx輸出接腳#6(圖2)的相應的通路38重疊的凹槽54a和54b、與圍繞接腳#8與#9的區域(圖3)重疊的凹槽54c和54d、以及與所選擇的電路線(圖2)重疊的凹槽54e,即不打算接地的區域。模塊20然後在260X:的最高溫度回流焊接，以便把所有的部件和軍子45固定到板上。而且，雖然未在任何附圖上示出或在這裡更詳細地描述，應當理解，由Califonia，SanMarcos的R&FProducts銷售的那種類型的尺寸為0.43"Lx0.20"Wx0.13，，H的RF信號吸收泡沫材料塊可以安置和適當地固定在板22的頂面23上由雙工器34、Rx帶通濾波器40、Tx帶通濾波器25和銅帶條47界定的它的開放的區域160中(圖7)，以便對傳送通過模塊20的相應的發送和接收部分的預定電平的Rx或Tx頻率進行吸收，因此使得在技術上所謂的"串擾"最小化。最後，該陣列然後被切割成小片，正如技術上已知的那樣，然後各個單獨的模塊20被最後測試，以後"用膠帶粘貼，，和準備好用於貨運。雖然本發明是具體參照適用於微微小區的前端的模塊的實施例進行教導的，但應當理解，本領域技術人員將會認識，可以在形式和細節作出改變而不背離如在所附權利要求中規定的本發明的範圍。所描述的實施例在所有的方面僅僅被看作為說明性而不是限制性的。權利要求1.一種適合於直接表面安裝到微微小區或微小區的主板的前端上的RF模塊，所述模塊包括印刷電路板，該印刷電路板具有安裝在其上的多個電子部件，並且適合於允許在以所述微微小區或微小區的天線為一端與以所述微微小區或微小區的所述主板的相應的輸入和輸出焊盤為另一端的兩端之間發送和接收蜂窩信號。2.權利要求1的RF模塊，至少包括全部直接表面安裝到所述模塊的所述印刷電路板上的雙工器、接收帶通濾波器和發送帶通濾波器。3.權利要求2的RF模塊，還包括功率放大器和低噪聲放大器，它們二者也都直接表面安裝到所述模塊的所述印刷電路板上。4.權利要求3的RF模塊，其中所述發送帶通濾波器、所述功率放大器、隔離器、耦合器、和所述雙工器規定用於RF信號的發送路徑。5.權利要求4的RF模塊，其中所述雙工器、接收低通濾波器、所述低噪聲放大器、和所述接收帶通濾波器規定用於RF信號的接收路徑。6.權利要求5的RF模塊，還包括在所述接收低通濾波器與所述低噪聲放大器之間的所述接收路徑上的衰減器緩衝器。7.權利要求5的RF模塊，還包括適合於至少覆蓋所述雙工器、所述低噪聲放大器和所述接收帶通濾波器的罩子。8.—種適合於發送和接收RF信號的RF模塊，包括在電路板上的信號發送部分，包括發送帶通濾波器、功率放大器、隔離器、耦合器、和雙工器；以及在所述電路板上的信號接收部分，包括所述雙工器、接收低通濾波器、低噪聲放大器、和接收帶通濾波器。9.權利要求8的RF模塊，其中RF信號適合於相繼地傳送通過規定所述信號發送部分的所述帶通濾波器、所述功率放大器、所述隔離器、所述耦合器、和所述雙工器。10.權利要求8的RF模塊，其中RF信號適合於相繼地傳送通過規定所述信號接收部分的所述雙工器、所述接收低通濾波器、所述低噪聲放大器、和所述接收帶通濾波器。11.權利要求8的RF模塊，還包括適合於覆蓋被安裝在所述印刷電路板上的該電子部件中的被選擇的一些電子部件的罩子。12.權利要求11的RF模塊，其中所述雙工器、所述接收帶通濾波器、所述接收低通濾波器和所述低噪聲放大器都安置在所述罩子下面。13.權利要求11的RF模塊，其中所述功率放大器被安置在所述軍子外面，以及所述印刷電路板規定設置在所述功率放大器下面的多個通孔。14.權利要求8的RF模塊，其中所述印刷電路板具有底面，該底微小區的i板上的多個導電的焊盤。15.—種適合於直接表面安裝到微微小區的主板的前端上的RF模塊，該模塊包括基板，包括頂面和底面，該頂面規定多個導電連接焊盤、電路線、和接腳，以及該底面規定用於把所述模塊直接安裝到微微小區的主板的頂面上的多個導電連接焊盤；所述基板上的第一部分，用於規定RF信號的發送路徑，並且至少包括以下的電子部件發送帶通濾波器、功率放大器、隔離器、耦合器、和雙工器；以及所述基板上的第二部分，用於規定RF信號的接收路徑，並且至少包括以下的電子部件所述雙工器、接收低通濾波器、低噪聲放大器、和接收帶通濾波器。16.權利要求15的RF模塊，還包括適合於至少覆蓋所述雙工器、所述接收帶通濾波器、所述接收低通濾波器、和所述低噪聲放大器的罩子。17.權利要求15的RF模塊，還包括在所述發送部分中在所述接收低通濾波器與所述低噪聲放大器之間的衰減器。全文摘要一種適合於直接表面安裝到微微小區或微小區的前端上的RF模塊。該模塊包括具有安裝在其上並且規定各個RF信號發送和接收部分的多個電子部件的印刷電路板。信號發送部分由至少發送帶通濾波器(25)、功率放大器(26)、隔離器(28)、耦合器(30)、和雙工器(34)來規定。信號接收部分由至少雙工器(34)、接收低通濾波器(36)、低噪聲放大器(39)、和接收帶通濾波器(40)來規定。罩子(45)覆蓋選擇的一些電子部件，除了至少功率放大器以外。在電路板上在功率放大器的下面的通孔允許輸送來自功率放大器的熱量。文檔編號H05K1/14GK101199243SQ200680021761公開日2008年6月11日申請日期2006年6月16日優先權日2005年6月17日發明者A·福克斯,T·克內克特申請人:Cts公司