电路板及设置于其上的功放、双通道收发单元、无线基站的制作方法

文档序号:8119037阅读:477来源:国知局

专利名称::电路板及设置于其上的功放、双通道收发单元、无线基站的制作方法
技术领域
:本发明涉及能够使微带线上的温度保持较低的功率放大器的电路板、在这种电路板上的功率放大器、包含这种功率放大器的双通道收发单元以及包含这种双通道收发单元的基站。
背景技术
:无线电基站(RBS)被广泛应用于各种移动通信领域。为了增大基站所能够覆盖的范围,人们希望具有高输出功率的无线电基站。而与此同时,在市场方面却要求这种无线电基站结构紧凑和制造成本低廉。实际上,高的输出功率将导致功率放大器(PA)在其输出端口产生较高的温度。而这种较高的温度又会增大无线电基站的功率消耗,缩短其使用寿命,甚至损毁功率放大器的电路板,从而影响无线电基站的性能、尤其是功率放大器的性能。因此功率放大器的散热问题对于确保功率放大器正常工作的较低温度而言是至关重要的。在功率放大器的设计中,采用HFFR4(halogenfreeFR4epoxylaminate:无自素的FR4环氧化合物叠层)和RO4350(Rogers4350)作为功率放大器印刷电路板的两种常用衬底材料。这两种材料之间的主要差别列于表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表1:HFFR4与RO4350之间的比较在现有技术中的通常解决方案是功率放大器电路板的整块衬底采用RO4350制造以保持微带线上的温度较低从而使功率放大器能够正常工作。现有技术的这种解决方案存在以下不足1)功率放大器的制造成本高;2)包含收发信机(TRX)和功率放大器的双通道收发单元(DRU:DualRadioUnit)的集成度低。造成上述不足的原因在于*如杲收发信机板的衬底采用HFFR4制造,那么收发信机板的衬底材料将不同于功率放大器板的衬底材料。但是如果采用RO4350作为收发信机板的衬底材料,那么制造成本会4艮高,而且无法在该衬底上形成微通孔,因而收发信机上的数字元件的管脚会相互干扰。*在收发信机板与功率放大器输入板之间有许多连接器和传输信号的射频电缆。这些电缆和连接器降低了双通道收发单元的集成度。*在制造过程中,需要花费大量的人工进行收发信机与功率放大器之间的装配。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够采用简单工艺制造而且成本低廉的功率放大器电路板,它能够使微带线上的温度保持较低从而使功率放大器正常工作;提供一种设置在该电路板上的功率放大器;提供一种包含这种功率放大器的双通道收发单元以及包含这种双通道收发单元的基站。本发明的第一方面涉及用于功率放大器的电路板,所述电路板包括在其衬底上的输入板;在其衬底上的输出板;功率放大器晶体管,该功率放大器晶体管将所述输入板与输出板相互连接,其特征在于该输入板的衬底由第一种材料制成,而该输出板的衬底由不同于第一种材料的第二种材料制成,其中第二种材料与第一种材料相比具有较好的射频性能和散热性能。本发明的第二方面涉及被设置于所述的电路板上的功率放大器。f本发明的第三方面涉及双通道收发单元,该双通道收发单元包括收发信机和上迷的功率放大器。本发明的第四方面涉及包4舌上述双通道收发单元的无线电基站。根据本发明的功率放大器的电路板包含两个部分输入板和输出板。功率放大器晶体管起到把输入板与输出板连接在一起的作用。由于功率放大器的输出功率高于其输入功率,因此功率放大器的散热主要集中在输出板。输入板采用HFFR4作为印刷电路板的衬底材料,输出板采用RO4350作为印刷电路板的衬底材料。RO4350与HFFR4相比介电损耗较低而散热性能较好。与现有技术相比本发明取得了以下的有益效杲*保持使功率放大器正常工作的较低温度;*较4氐的制造成本;*节省了双通道收发单元的30%空间;*制造过程花费的人工较少。图l:现有技术的双通道收发单元的示意图;图2:本发明的双通道收发单元的示意图3:显示本发明一个实施例的照片Flamingo1800細z的双通道收发单元;图4:显示本发明功率放大器晶体管连接的照片;图5:显示本发明RO4350衬底与HFFR4衬底之间连接的照片;图6:显示本发明RO4350衬底与绝缘器之间连接的照片;图7:显示本发明功率放大器的输出板上的定位销;图8:显示本发明RO4350上的固定栓。具体实施例方式在本发明的技术方案中,功率放大器电路板被分成两个部分。其中的一个部分是输入板,而另外一个部分是输出板。输入板的衬底材料采用第一种材料制成,输出板的衬底采用第二种材料制成。所述的第一种材料可以是任何一种通用的衬底材料,例如HFFR4。所述的第二种材料是一种适于射频应用的材料,例如RO4350,或者是选自以下一组的衬底材料Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL等等》在小生負fe方面,所迷的第二种材料与笫一种材料相比具有较低的介电损耗和较好的散热性能。由于功率放大器输入端的功率并不高,所以HFFR4可以满足保持正常工作的较低温度的要求。但是在功率放大器输出端的功率较高,所以选用例如R04350作为衬底材料以满足保持正常工作的较低温度的要求。本发明与现有技术相比在以下三方面得到改善*功率放大器输入板的衬底与收发信机板的衬底相同,从而功率放大器输入板与收发信机板可以共用一个单块衬底。*省却了收发信机与功率放大器输入板之间的连接器和射频电缆。*可以将功率放大器的输出板置于一个小空间从而与收发信机板和功率放大器输入板形成一个矩形电路板。因此,本发明与现有技术的方案相比提高了双通道收发单元的集成度。在本发明的第一实施例中,功率放大器晶体管的输入端子被压印(pressed)在HFFR4材料的衬底上,而功率放大器晶体管的输出端子被压印在R04350材料的村底上。在接触表面上镀金。在上述衬底与功率放大器晶体管之间的界面处加入橡胶。通过这种方式,在HFFR4衬底与RO4350衬底存在调整误差的情况下,功率放大器晶体管仍然可以正常工作,因而获得了在不同衬底上的功率放大器晶体管之间的良好连接。在本发明的第二实施例中,新设置了一个连接器以便将RO4350衬底与HFFR4衬底相互连接起来。可以按照被广泛应用于膝上型电脑的方式或者其它公知的适当方式来实现所迷的连接器。上迷的连接器包含两个部分,其中的一个部分是阳部分,而另一个部分是阴部分。最好,在阳部分上有五个管脚第一管脚和第二管脚给R(M"0衬底上的电路供电,第三管脚接地,第四管脚提供5v电压用于运行功率放大器,第五管脚传输检测器信号。所述的阳部分被焊接到HFFR4衬底上。阴部分被焊接在RO4350衬底上。这两部分可以很容易地连接在一起。在本发明的第三实施例中,采用常规的焊接工艺来将RO4350衬底与绝缘器连接在一起。在本发明的第四实施例中,双通道收发单元上的其它部件的衬底也采用HFFR4制造,从而所有的HFFR4衬底形成了一块整板以进行集成。但是对于高集成度的情况,留给RO4350衬底定位的空间非常有限,从而必须以非常高的精度来对R04350衬底进行定位。为了解决这个问题采用定位销、最好采用两针的定位销。利用这种方法可以实现R04350衬底的高精度定位。在本发明的第五实施例中,采用多个固定栓(最好是四个栓)按照完全接触的方式将R04350衬底固定在热沉上以便散热。本领域普通技术人员会意识到还可以采用与说明书中上述示范实施例不同的其它实施方式来实现本发明。说明书中的上述实施例是示范性的而非限定性的。权利要求1.用于功率放大器的电路板,所述电路板包括在其衬底上的输入板;在其衬底上的输出板;功率放大器晶体管,该功率放大器晶体管将所述输入板与输出板相互连接,其特征在于该输入板的衬底由第一种材料制成,而该输出板的衬底由不同于第一种材料的第二种材料制成,其中第二种材料与第一种材料相比具有较好的射频性能和散热性能。2.根据权利要求1所述的用于功率放大器的电路板,其特征在于第一种材料是无卣素FR4环氧化合物叠层,而第二种材料是Rogers4350。3.根据权利要求1所述的用于功率放大器的电路板,其特征在于所述功率放大器晶体管包含被压印在第一种材料上的输入端子和被压印在第二种材料上的输出端子,在所述的衬底与功率放大器之间设置有橡胶。4.根据权利要求1-3之一所述的用于功率放大器的电路板,其特征在于具有把输入板的村底与输出板的衬底连接在一起的连接器,所述的连接器包括两个部分,其中的一个部分是被焊接于所述第一种材料上的阳部分,而另一个部分是被焊接于所述第二种材料上的阴部分。5.根据权利要求1-3之一所述的用于功率放大器的电路板,其特征在于具有绝缘器,该绝缘器与所述由第二种材料制成的衬底与之间的连接是通过焊接来实现的。6.根据权利要求1-3之一所迷的用于功率放大器的电路板,其特征在于具有多个固定栓,该多个固定栓用于按照完全接触的方式把所述的输出板衬底固定在热沉上以便散热。7.功率放大器,所述的功率放大器祐:设置于根据权利要求l-6之一所述的电路板上。8.双通道收发单元,该双通道收发单元包括收发信机和根椐权利要求7所述的功率放大器。9.根据权利要求8所述的双通道收发单元,其中该功率放大器的输入板的衬底与所迷收发信机的衬底相同。10.无线电基站,该无线电基站包括根据权利要求8或者9的双通道收发单元,全文摘要本发明公开了用于功率放大器的电路板,所述电路板包括在其衬底上的输入板、在其衬底上的输出板、功率放大器晶体管,该功率放大器晶体管将所述输入板与输出板相互连接,其特征在于该输入板的衬底由第一种材料制成,而该输出板的衬底由不同于第一种材料的第二种材料制成,其中第二种材料与第一种材料相比具有较好的射频性能和散热性能。另外本发明还公开了置于上述电路板上的功率放大器、包含这种功率放大器的双通道收发单元、以及包含这种双通道收发单元的无线电基站。文档编号H05K1/18GK101466197SQ20081000352公开日2009年6月24日申请日期2008年1月18日优先权日2007年12月21日发明者蒋小川申请人:艾利森电话股份有限公司
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