CN101485098A - 用于微微蜂窝和微蜂窝基站收发信机的射频Rx前端模块 - Google Patents

用于微微蜂窝和微蜂窝基站收发信机的射频Rx前端模块 Download PDF

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CN101485098A
CN101485098A CNA2007800254453A CN200780025445A CN101485098A CN 101485098 A CN101485098 A CN 101485098A CN A2007800254453 A CNA2007800254453 A CN A2007800254453A CN 200780025445 A CN200780025445 A CN 200780025445A CN 101485098 A CN101485098 A CN 101485098A
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T·克内克特
G·里泽
D·克拉克
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Abstract

一种适合于直接表面安装到微微蜂窝的母板的前端上的顶面上的RF Rx模块。该模块包括具有直接表面安装的多个分离的电部件的印刷电路板，其限定用于RF信号的接收(Rx)部分和路径。信号接收部分由位于附着在板表面的罩子下的至少下列元件限定：双工器、接收低通滤波器、低噪声放大器和接收带通滤波器。在板中至少一个孔适于接纳螺钉等用于固定该模块至为微微蜂窝的母板。

Description

用于微微蜂窝和微蜂窝基站收发信机的射频Rx前端模块
相关申请的交叉引用
本申请是2006年6月14日提交的美国申请序列号11/452800的部分继续申请并要求该申请的权益和申请日，该申请的公开内容与这里引述的所有的参考文献一样清楚的包含于此以供参考。
技术领域
本发明涉及一种模块，并且更具体地，涉及适合于使用在微微蜂窝或微蜂窝通信基站的前端的射频Rx模块。
背景技术
当前有三种类型的蜂窝通信基站或系统现如今被使用于基于W-CDMA和UMTS的蜂窝通信信号的发送和接收，即，宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。现如今位于蜂窝塔顶部的宏蜂窝运行在大约1000瓦。宏蜂窝的覆盖范围是几英里。在尺寸上比宏蜂窝更小的微蜂窝例如适合于位于电话杆的顶部，覆盖范围是几个街区。微蜂窝运行在大约20瓦。较小的微蜂窝需要约5瓦的功率来运行。微微蜂窝是尺寸约8”×18”的基站，适合于部署在诸如购物中心、办公楼等之类的建筑物里面，并且输出大约0.25瓦的功率。微微蜂窝的覆盖范围约为50码。
现如今使用的所有的微微蜂窝和微蜂窝包括“母板”，在母板上安装有各种电部件。母板的前端部分(即，大致位于微微蜂窝天线与它的混频器之间的RF收发信机部分)当前在本领域被称为“节点B局域前端”，即，微微蜂窝或微蜂窝的一个部分，其上安装有射频控制电部件。
本发明提供紧凑的前端射频部件模块，其适于代替典型的被用在节点B局域Rx(接收)路径的射频Rx(接收)部件和/或补充现有的射频Rx(接收)部件以提供双Rx分集。
发明内容
本发明涉及适合于在微微蜂窝或微蜂窝基站的前端上使用的模块，该模块包括印刷电路板，该印刷电路板具有直接安装在其上的多个分离的电部件，以及适合于允许在以微微蜂窝或微蜂窝的天线为一端与以所述微微蜂窝或微蜂窝的母板上的各自输出焊盘为另一端的两端之间接收蜂窝信号。
在一个实施例中，模块至少包括双工器、接收低通滤波器、可选的衰减器、低噪声放大器和接收带通滤波器。双工器、接收带通滤波器和低噪声放大器均优选的位于罩子下。双工器、接收低通滤波器和接收带通滤波器提供用于Rx蜂窝信号的分布式滤波，即，蜂窝信号通过微微蜂窝或微蜂窝天线被接收。板中的孔适于接收用于将模块固定至客户的母板的螺钉等。
从以下的本发明的优选实施例的详细说明、附图、和所附权利要求，将更容易明白本发明的其它优点和特征。
附图说明
通过以下的附图的说明，可以最好的理解本发明的这些和其它特征，附图为：
图1是显示通过限定本发明的前端Rx模块的相应的RF部件的蜂窝信号的流动的简化的框图；
图2是根据本发明的前端Rx模块的放大的透视图；
图3是从其上移除罩子的前端Rx模块的放大的俯视平面图；
图4A和4B分别是本发明的前端Rx模块的罩子的透视俯视和仰视视图；
图5是本发明的前端Rx模块的放大的仰视平面图；
图6是本发明的前端Rx模块的电路的示意图；
图7是本发明的Rx模块的Rx增益性能的图表；和
图8是本发明的前端模块的印刷电路板的放大的简化的俯视平面图。
具体实施方式
虽然本发明易于以许多不同的形式实施，但本说明书和附图仅仅公开一个优选实施例作为适合于在微微蜂窝中使用的本发明的例子。然而，本发明不打算限于所描述的实施例，它例如也可以扩展到微蜂窝。
在这些附图的被选择的附图中，单个块或单元可以表示共同执行单个功能的几个单独部件和/或电路。同样地，单条线可以代表用于执行特定的操作的几个单独的信号或能量传输路径。
图1是总体指定为20的根据本发明构建的并适合于连同微微蜂窝或微蜂窝使用的RF(射频)前端Rx模块的简化的框图。
正如下面更详细地描述的，Rx模块20利用通过以下三个分离的RF滤波器在Rx路径中(即，RF信号接收路径)的分布式滤波：双工器34、低通滤波器36、和接收带通滤波器40。模块20尤其适用于3G宽带CDMA市场，特别是UMTS(通用移动电信服务)。
模块20适合于替代(和/或补充，根据如在下面更详细的公开中所述的期望的应用)被使用在UMTS节点B局域前端的Rx路径中的RF Rx部件。模块20符合TS25.104R6标准，并允许客户对接收机灵敏度、选择性和输出功率选择不同的值。而且，模块20符合RoHS并且是无铅的。如在上面和下面更详细地描述的模块20的一些特征包括：分布式滤波配置，它提供优良的隔离和谐波抑制；以及包括来增加接收机线性度的旁路模式的低噪声放大器。
图7示出本发明的模块20的Rx增益性能特性。提供在图7中示出的性能的基本模块操作参数的概要在表A-D中列出：
表A
电气规格
绝对最大额定值
 
最小 最大 单位
端口RF输入功率 18.6 dBm
操作温度 -40 +85 C
存储温度 -40 +105 C
LNA电源
V 6 V
I 32 mA
表B
技术数据
 
最小 典型 最大 单位
RX频带 1920 1980 MHz
 
LNA电源
V 4.5 5 5.5 V
I 21 mA
表C
全部RF性能接收Rx部分
Figure A200780025445D00071
表D
RF性能接收Rx部分
 
最小 典型 最大 单位
天线端口返回损失 -12 -21 dB
Tx输入与Rx输出隔离 60 65 dB 25C
波动 1.4 dB 25C
频带外响应
Figure A200780025445D00072
现在参照图1，可以理解，模块20由多个分离的RF Rx电部件和限定RF信号接收(Rx)部分或路径的接脚所限定。
现在参照图1描述信号的接收部分或路径，该信号是从微微蜂窝或微蜂窝天线(未示出)接收的(即，Rx信号)和通过模块20发送的，图1显示从微微蜂窝或微蜂窝天线(未示出)通过模块天线接脚#12发送和按从左到右的顺时钟方向传送和然后初始的通过双工器34(其为由IndianaElkhart的CTS公司制造并销售的类型)的Rx信号。
如本领域所熟知的，双工器34当然适合于和被构建成允许Rx信号顺时钟地沿Rx LPF(低通)滤波器36的方向传送。根据本发明，Rx低通滤波器36适合于和被构建成减少双工器34的谐波，保证达到12.75GHz的任意虚假的响应被衰减至-30dB或更好。总体上用箭头41表示的Rx信号从低通滤波器36可选地通过3dB衰减器37(其包括分离的电阻器R5、R6和R8，正如下面更详细地描述的)，然后通过LNA(低噪声放大器)39。
根据本发明，衰减器37是可选的，并且可被使用来使接收链去敏化，以及使得接收机更线性，即，当节点B被部署在例如其中有其它装置紧靠着微微蜂窝运行的环境中时，使接收链减压。在以线性代价想要得到更高的灵敏度的情况下，衰减器37可以具有不同的值。可选地，当然，衰减器37完全可以省略。即使存在3dB衰减器37，所有的3GPP规范也都满足。
低噪声放大器39被耦合到VLNA(LNA电源电压)接脚#9和LNA(低噪声放大器)增益选择接脚#10。典型地，LNA具有1.3dB的噪声系数和14dB的增益，或在旁路模式中，典型为4.3dB NF和-3dB的增益。LNA非常线性并且设计用于在分布式双工器体系结构中工作。
Rx信号然后从低噪声放大器39传输通过也由Indiana Elkhart的CTS公司制造和销售的类型的Rx BPF(接收带通陶瓷滤波器)40。从所述Rx带通滤波器40，Rx信号41传送到Rx输出信号接脚#6，其又适合于在模块20的顶面与底面之间延伸(正如下面更详细地描述的)，以用于直接表面耦合到微微蜂窝或微蜂窝的母板上相应的Rx输出信号焊盘(未示出)。
根据本发明，Rx带通滤波器40与双工器34结合工作以提供超过80dB的接收至发射隔离。滤波器40附加的用于提供需要的封闭阻塞的功能，以便符合TS25.104 R6标准。TS25.104 R6标准的最困难的方面之一是导致在1.9GHz和2GHz处的15dB至20dB的前端衰减的阻塞需要。
图2-5和8显示模块20的一个实施例。作为背景知识，应当理解，如图2所示的模块20尺寸测得为，宽度约25.0mm，长度30.5mm，和高度最大6.75mm(带有固定在其上的罩子)，并且适合于安装到尺寸约为8英寸×18英寸的微微蜂窝的母板，如上所述，它适合于用作为在诸如购物中心或办公楼那样的建筑物内的蜂窝信号传送基站。微微蜂窝的典型的功率输出约为250mW。由微微蜂窝接收的Rx信号的频率是在约1920-1980MHz之间，而低噪声放大器电源电压是在约4.5-5.5伏之间，典型地约为5.0伏。
模块20初始包括印刷电路板或基板22，它在所示的实施例中优选地由四层的GETEK
Figure A200780025445D0009134233QIETU
等电介质材料制成，其厚度约为1mm(即，0.040英寸)。基板22的预定的区域被覆盖以铜等的材料和阻焊剂材料，正如本领域熟知的，这两种材料已经被施加到基板22上和/或从基板上有选择地去除，以便在基板22上产生各种铜、电介质和阻焊剂区域。金属化系统优选地是ENIG，铜上的无电镀镍/浸金。
罩子45适合于覆盖印刷电路板22的面积的约2/3，如在下面更详细地描述的和在图4A和4B中更详细显示的，优选地是具有镀Cu/Ni/Sn(铜/镍/锡)的材料的黄铜，以实现符合ROHS的目的。位于铜线或带条47的上方的板22的顶部的区域限定适合于被罩子45覆盖的板22的部分，如在下面更详细地描述的那样。罩子45适合于起阻挡灰尘和法拉第屏蔽的作用。
总体上为矩形形状的基板22具有顶面或上部面23(图3和8)、底面或下部面27(图5)、和限定上部与下部表面或边缘42与44和侧面或边缘46与48的外围周边边缘(图3和5)。虽然没有详细地描述，但可以理解，在优选实施例中，如本领域内已知的，基板22包括被夹心在导电材料的相应层之间的适当的电介质材料的多个叠置的叠层，诸如，例如底部RF接地平面层、RF中间信号层、顶部RF接地层、和最上面DC层加接地层。
城堡形部(castellation)35和37被限定和位于板22的外围边缘附近。城堡形部35限定模块20的各种接地和DC输入/输出接脚，而插槽或城堡形部37适合于接纳罩子45的接片，如在下面更详细地描述的。
模块20限定总计13个接脚，这些接脚的符号和功能在下面的表E中概述：
表E
 
接脚# 符号 功能
1 GND 接地
 
2 N/C 无连接
3 N/C 无连接
4 N/C 无连接
5 GND 接地
6 Rx O/P 接收信号输出
7 GND 接地
8 GND 接地
9 VLNA LNA电源电压
10 LNA增益选择 LNA增益选择
V<0.8V＝高增益
V>1.8V＝低增益(旁路模式)
11 GND 接地
12 天线 至双工器的天线连接
13 N/C 无连接
城堡形部35由金属化的半圆形凹槽来限定，其已经从相应边缘42、44、46和48切出、并在基板22的相应顶面23和底面27之间延伸。在所示的实施例中，城堡形部35由这样的镀覆的通孔限定，该通孔在从阵列制造基板期间已被切成一半。城堡形部35沿基板22的相应边缘的长度按间隔开的和平行的关系延伸。在图3和8所示的实施例中，顶部边缘42限定四个间隔开的城堡形部35，下部边缘44限定三个间隔开的城堡形部35，而侧面边缘46和48每个限定一个城堡形部35。
每个侧面边缘46和48限定一对间隔开的金属化的城堡形部37，它们彼此直接相对。每个城堡形部37由分别从每个相应的基板侧面边缘46和48中切出的延伸的或伸长的椭圆形凹槽限定。所有的城堡形部位于铜线或带条47的上方。
每个相应的城堡形部35和37的外表面通过电镀等被涂覆以一层铜等导电材料，如在本领域已知的，其在基板22的制造期间最初施加到基板22的所有的表面，然后从表面的被选择的部分中去除，以便限定涂覆铜的城堡形部35和37。城堡形部35和37，以及特别是其上的铜，产生在基板22的顶面23与底面27之间的电路径。
城堡形部37可以连到地。铜围绕每个城堡形部35的顶部和底部边缘延伸，以便限定在基板22的顶面23上和围绕每个相应的城堡形部35的顶部边缘的铜等导电材料的带条或焊盘35a(图3和8)；以及多个通常为矩形形状的带条35b，从每个城堡形部35的底部边缘向里延伸，以便限定在基板22的底面27上形成的多个焊盘(图5).
限定在基板22的下部面27上的所有的焊盘和城堡形部允许模块20通过回流焊接等的方式被直接表面安装到位于微微蜂窝(未示出)的母板的表面上的相应的焊盘上。所有焊盘和城堡形部在顶部和底部板表面之间产生合适的电路径。
根据本发明，如在下面更详细地描述的，限定接脚#9和10的城堡形部35的焊盘35a和35b不是接地接脚，因此分别被基板22的顶面和底面的没有覆盖铜等的材料的区域35c(图8)和35d(图5)(即，基板电介质材料的区域)所包围。
每个城堡形部37另外限定分别在基板22的顶面23和底面27上形成的和分别围绕每个相应的城堡形部37的顶部和底部外围边缘的铜等导电材料的带条或焊盘37a(图3)和37b(图5)。
每个顶部城堡形部37另外限定从包围相应的上部城堡形部37的相应的铜带条37a延伸的和围绕板22的顶部角部延伸的铜等的导电材料的角部带条37c(图3)，而相应的下部城堡形部37的带条37a被连接到伸长的铜带条或线47的端部，该伸长的铜带条或线47按分别与上部和下部板边缘42和44间隔开和平行于上部和下部板边缘42和44的关系在其间延伸。在基板22的左面的拐角带条37c与限定LNA增益选择接脚#10的城堡形部35的带条35a间隔开。
铜等的材料的带条37e(图3)在沿左面基板边缘48延伸的城堡形部35与也沿左面基板边缘48延伸的上部城堡形部37之间延伸，并且把它们电连接。
铜等的材料的带条37f(图3)沿右面基板边缘46在限定接地接脚#5的城堡形部35与下部城堡形部37之间延伸，并且与它们电连接。再者，可以理解，铜等的导电材料的伸长的带条37g(图3)沿上部基板边缘42在以右面拐角带条37c为一端与以限定VLNA接脚#9(如在下面更详细地描述的)的城堡形部35为另一端的两者之间延伸。带条37g电连接到拐角带条37c、右面基板边缘46上的城堡形部37、和沿顶部周边基板边缘42延伸并限定接地接脚#7和#8的两个城堡形部35(图3)，如在下面更详细地描述的。
然而，带条37g的左端与限定VLNA接脚#9的城堡形部35是间隔开的，因此不与它电连接。铜等的材料的另一个短带条37h(图3)沿顶部周边基板边缘42延伸于限定VLNA接脚#9的城堡形部35与限定LNA增益选择接脚#10并且也沿顶部周边基板边缘42延伸的城堡形部35之间，并且与它们具有间隔开的不接触的关系。
每个右面和左面边缘46和48另外限定和包括一对间隔开的导电通路38，导电通路38限定模块20的接脚#4、6、12和13，如也在下面更详细地描述的。通路38与相应的边缘间隔并在基板的顶面23和底面27之间延伸穿过基板22，并且如在本领域中所已知的，限定内部圆柱表面，该内部圆柱表面被镀以铜等导电材料。根据本发明，使用与相应的基板侧面边缘46和48分隔开的通路38，而不使用在相应的基板边缘46和48中被限定的城堡形部35，保证恒定的50欧姆特征阻抗。每个通路38的顶部开口被电介质基板材料的区域38a(图3和8)包围，该区域即通过本领域中已知的蚀刻、激光等处理过程而去除了导电的铜材料的基板22的区域。
基板22的下部面27上每个通路38的下部开口被铜等的导电材料的通常为矩形形状的焊盘38b(图5)包围。焊盘38b又被在基板22的下部面27的区域38c包围，如在本领域已知的，铜材料在基板22制造期间从区域38c去除。
因此，如图3所示，城堡形部35、城堡形部37和通路38都沿相应的基板侧面边缘46和48的每个以间隔开的关系被定位，其中城堡形部35和通路38的每个位于全都处在铜带条47的上方的一对城堡形部37之间，以及其中下部通路38位于铜带条47的下面。在相应的侧面边缘46和48上的下部通路38是直接相对的。
双工器34、Rx低通滤波器36、Rx带通滤波器40、和Rx低噪声放大器39都安装在伸长的铜带条47的上方的板22的顶面的区域上，并且因此打算由罩子45覆盖。
更具体地，如图3所示，Rx带通滤波器40位于板22的右上角部，并大体上以与板22的顶部纵向边缘42相邻和平行的关系纵向地延伸。Rx O/P接脚#6与侧面板边缘46相邻定位，大体上与滤波器40的右端面相对。接地接脚#7和#8沿顶部边缘42以大体上与滤波器40的纵向顶部边缘相对的方位来定位。
GND(接地)接脚#1、N/C(无连接)接脚#2和N/C(无连接)接脚#3(全都由相应的城堡形部35限定)分别沿板22的下部纵向边缘44按从左到右的间隔开的关系定位。
Tx I/P(发送输入)接脚#4、GND(接地)接脚#5和Rx O/P(接收输出)接脚#6分别沿板22的右面伸长的边缘46按从底到顶的间隔开的关系定位。N/C(无连接)接脚#4位于铜带条47的下面。Rx O/P接脚#6和N/C(无连接)接脚#4位于铜带条47的上方，并且由上述的相应的通路38限定，而接地接脚#5由城堡形部35之一限定。城堡形部37被限定在带条47与限定接脚#5的城堡形部35之间的边缘46中。另一个城堡形部37被限定在限定接脚#6的通路38与顶部基板边缘42之间的边缘46中。
GND(接地)、GND(接地)、VLNA(电压低噪声放大器)和LNA增益选择接脚#7、8、9和10(图3)分别沿板22的顶部纵向边缘42按从右到左的间隔开的关系定位和延伸。接脚#7、8、9和10的每个由如上所述的相应的城堡形部35来限定。
GND(接地)、天线、和N/C(无连接)接脚#11、12和13分别沿印刷电路板22的左侧面边缘48从顶部到底部以间隔开的关系延伸。如上所述，接脚#12和13由相应的通路38来限定，而接脚#11由城堡形部35来限定。接脚#13位于在铜带条47的下面。接脚#12和13位于铜带条47的上面。
接脚#2、3、4和13限定模块20的Tx路径/部分的未使用/无连接接脚。
双工器34优选地具有提供在接收侧约1.3dB的插入损耗的陶瓷单块结构，它按大体上与板22的左侧面边缘48相邻和平行、并且位于铜带条47的上方和平行于铜带条47的关系位于并定位在板22的顶面上。RF天线接脚#12以大体上与双工器34相对的关系和位置位于与板边缘48相邻。
Rx低噪声放大器39大体上位于板22的左上角部在Rx带通滤波器40左侧，并且与Rx带通滤波器40间隔开，且以与板22的左侧面边缘48相邻并与其间隔开的关系位于双工器34的上方，并与双工器34间隔开。VLNA接脚#9和LNA增益选择接脚#10按大体上处在Rx低噪声放大器39上方的关系和位置沿板边缘42被限定和定位。Rx低噪声放大器39具有典型的1.3dB的噪声系数和14dB的增益，或在旁路模式：典型的4.3dB NF和-3dB的增益。低噪声放大器39是线性的并被设计为在分布式双工器体系结构中工作。
作为背景知识，已知局域节点B需要具有至少-107dBm(12.2Kbps)的接收灵敏度，以便满足TS25.104 R6标准。这等效于约19dB的系统噪声系数(实际的噪声系数要求将按照其它系统损伤而变化)。与广域节点B相比较，局域节点B还需要具有更高的输入线性。为了满足TS25.104 R6标准，系统IIP3需要约为-10dBm(对于Rx链的变化要添加几个dB的余量)。然而，越接近于0dB的系统IIP3越可能是典型的目标，因为为局域节点B部署的环境从干扰观点看来可能是非常苛刻的。
Rx低通滤波器36以分别与放大器39和双工器34分隔开并平行于它们的关系定位在板22的顶面上，并且大体处在Rx低噪声放大器39下面和双工器34上面以及位于它们之间，而且是在放大器39的右侧面边缘的稍右边。接地接脚#11被限定为总体上处在与滤波器36相对的边缘48中。滤波器36适合于降低双工器34的谐波响应。这保证高达12.75GHz的任何虚假信号被衰减到-30dB或更好。
滤波器34，36和40的组合使用限定了提供必需的“阻塞”功能的分布式滤波配置。作为背景知识，已知有关接收机设计的UMTS标准的最具挑战性的方面之一是“阻塞”，即防止Tx信号去干扰Rx信号。在典型的射频系统设计中，通过提供30dB或更好的频带外衰减(对于从0Hz到1.9GHz和2.0GHz到12.75GHz，最少衰减20dB)，双工器防止无线信号“阻塞”。这对于具有典型地小于1dB的插入损耗的60MHz宽的滤波器当然是困难的。可以提供这种性能的大多数双工器具有8个极，并且可以是11英寸×9英寸×3英寸(28cm×23cm×7.6cm)的大小。模块20当然不够大到能容纳这样大的双工器，因此“阻塞”和所需要的封闭(close in)抑制是通过使用上述的三个分布式滤波器34，36和40来完成的。
现在参照图4A和4B，罩子45包括顶壁或顶板46，一对上部和下部壁49a和49b、和一对侧壁51a和51b分别从其大体上垂直朝下悬垂。壁49a、49b、51a和51b又限定下部纵向边缘53。侧壁51a和51b的每个的下部纵向边缘53又限定至少两个间隔开的接片50，它们从下部纵向边缘向下凸起并适合于配合到相应的贯通槽或城堡形部37中，以便按与板22接地的关系把罩子45定位和固定到板22，其中相应的罩子壁49a、49b、51a、和51b的下部纵向边缘53被安置在铜带条47、城堡形部35的铜焊盘35a、城堡形部37的铜焊盘37a、以及铜带条37c、37e、37f、37h和37g上，因此提供接地的罩子45。
相应的壁的下部纵向边缘53附加地限定多个分离的凹口54。具体地，凹口54a和54b被限定在接片50之间的相应的侧壁51a和51b中。两个附加凹口54c和54d被限定在与侧壁51a相邻的顶壁49a中，而一个附加凹口54e被限定在下部壁49b中。
图6是前端模块20的电路的示意图。这里显示的每个电部件的标号和说明标示在下面的表F中并在图3、6和8上显示：
表F
 
标号 说明
C1 电容器
C2 电容器
C3 电容器
C4 电容器
C13 电容器
C14 电容器
C15 电容器
C16 电容器
L1 电感器
L4 电感器
L7 电感器
R1 电阻器
R2 电阻器
R4 电阻器
R5 电阻器
R6 电阻器
R7 电阻器
R8 电阻器
F1 双工器
F3 低通滤波器
F5 Rx带通滤波器
U2 低噪声放大器
现在参照图3、6和8描述模块20的电路。首先，虽然未示出，但应当理解，通过天线和其上安置模块20的微微蜂窝或微蜂窝的母板的天线焊盘接收的Rx信号一开始传送通过模块20的天线接脚#12的下部焊盘38b向上通过基板22，然后开始通过电路线118并进入到位于模块20的顶面上的双工器34的输入端子#3。双工器34的输入端子#4通过电路线117被连到地。
双工器34的输入端子#1也通过电路线117a被耦合到地。电阻器R7在输入端子#1和地之间沿电路线117a延伸。该50欧姆的电阻器R7恰当的使双工器34的未使用的Tx端口终止到地。Rx信号适合于传送通过双工器34(F1)和它的输出端子#2，然后通过电路线58，且进入Rx低通滤波器36(F3)的输入端子#2。在Rx低通滤波器36的输入端或接地端子#3处的第二电路线56把滤波器36连接到地。
虽然没有详细地描述，但应当理解，在这里使用的术语“电路线”和/或“接地”在某些情况中是指在板22的表面上的适当的焊盘等电路元件。
Rx低通滤波器36包括两条输出电路线60和61，它们分别从其输出端子#4和#1延伸。输出线60把滤波器36的输出端子#4连接到接地接脚#11。电路线60也经由电路线62被连到地，该电路线62在节点N1处连接到电路线60。节点N1位于在Rx低通滤波器36的输出端子#4与接地接脚#11之间的电路线60上。输出线61在滤波器36的输出端子#1与放大器39(U2)的输入端子#3之间延伸。
从滤波器36的输出端子#1，Rx信号传送通过电路线61并通过构成可选的衰减器37的电阻器R5、R6和R8。R6沿电路线61延伸。R5在节点N1a与位于电阻器R6上方的电路线61a的地之间延伸，而电阻器R8在节点N1b与电阻器R6下面的地之间延伸的电路线61b上延伸。
电感器L7在节点N1c和电阻器R8下面的地之间延伸的电路线61c上延伸。电容器C14位于R6与低噪声放大器39的输入端子#3之间的线61上。节点N1c位于电容器C14和节点N1b之间的电路线61上。
低噪声放大器39具有附加的端子#1、#2、#4、#5、和#6。放大器39的输入端子#2经由在输入端子#2与接地接脚#8之间延伸的电路线61d上的节点N2连接到接地接脚#8。放大器39的输入端子#1经由电路线63连接到VLNA接脚#9。电容器C2被连接在电路线63上的节点N3与地之间。与电容器C2并联的电容器C3在电路线63上的节点N4与地之间延伸。电容器C3位于电容器C2与VLNA接脚#9之间。电阻器R2连接在节点N4与VLNA接脚#9之间的电路线63上。节点N3位于在低噪声放大器39的输入端子#1与节点N4之间的电路线63上。节点N4位于在节点N3与电阻器R2之间的电路线63上。电阻器R2位于在节点N4与节点N5之间的电路线63上。节点N5位于在电阻器R2与VLNA接脚#9之间的电路线63上。
电阻器R5、R6和R8都位于板22上在双工器34的上方。形成用于低噪声放大器39的匹配网络的部分的L7位于板22上在电阻器R8上方。电阻器C2、C3和C14都位于板22上在R6上方，并且在放大器39的左面。电阻器R2位于板22上在基板顶部边缘42与放大器39之间，并且在电阻器C3的右面。
低噪声放大器39的端子#4(即，Rx信号输出端子)经由电路线70连接到Rx带通滤波器40的输入端子#1。电容器C4连接在电路线70上的节点N6与地之间。电感器L4和电容器C16经由电路线72被串联连接在电路线70上的节点N7与地之间。电感器L1和电容器C13被串联连接在节点N7与Rx带通滤波器40的输入端子#1之间的电路线70上。另外，电阻器R4经由电路线74被耦合在电路线72上的节点N9与电路线63上的节点N5之间。节点N6位于在低噪声放大器39的输出端子#4与节点N7之间的电路线70上。电感器L1位于在节点N6与N7之间的电路线70上。节点N9位于在电感器L4与电容器C16之间的电路线72上。节点N5位于在电阻器R2与VLNA接脚#9之间的电路线63上。
电容器C15被连接在电路线74上的节点N10与地之间。节点N10位于在节点N9与电阻器R4之间的电路线74上。
低噪声放大器39的输出端子#5经由电路线76被连接到地。
低噪声放大器39的输出端子#6经由电路线84被连接到增益选择接脚#10。电阻器R1被连接在低噪声放大器39的输出端子#6与增益选择接脚#10之间的电路线84上。电容器C1被连接在电路线84上的节点N11与地之间的电路线86上。节点N11位于在电阻器R1与增益选择接脚#10之间的电路线86上。
电容器C1和电阻器R1位于板22上在基板边缘42与放大器39之间。电阻器R4、电容器C15和C16、电感器L4和电容器C4都位于板22上在放大器39的右面边缘与双工器40的左面边缘之间。电感器L1和电容器C13都位于板22上在双工器40的左下面边缘拐角的下面。
滤波器40(F5)的输入端子#3、5、7、9、11和13都经由公共电路线连接到地。Rx信号通过Rx带通滤波器40的输出端子#2经由电路线78传送到Rx输出接脚#6。滤波器40的输出端子#4、6、8、10、12和14都经由公共电路线81连接到接地接脚#7。
虽然在此没有详细地描述，但应当理解，以上标示的和描述的各种铜的区和带条是作为在基板制造过程期间分别从基板22的上部面23和下部面27中减去或去除铜材料的被选择的部分的结果和/或作为在铜层的预先选择的部分上施加阻焊剂材料的层或带条的结果而被限定和形成，如在本领域中所已知的。
如图3、5和8所示，应当理解，在板22上的被选择的区域包括：基板电介质材料的区域；板22上的其它被选择的区域包括其中铜材料已被阻焊剂材料覆盖的该板的区域；以及其它的所选的区域包括暴露铜材料的区域。
被选择的铜连接焊盘、带条和区域被使用于引导焊料把本发明的模块20的各种电子部件的端子直接附着到板22的顶面23，和也引导焊料把板22的下部面27的各种端子和焊盘附着到微微蜂窝或微蜂窝的母板的顶面的端子和焊盘。换句话说，也如本领域所已知的，被选择的暴露的铜焊盘、带条和区域适合于具有施加到其上的焊料。
更具体地，虽然未示出，但应该理解印刷电路板22具有多个不同尺寸和形状的连接铜焊盘(未示出)，它们位于Rx带通滤波器40、低噪声放大器39、低通滤波器36、和双工器34的下面，以便允许这些部件直接表面焊接安装到板22上。不同的尺寸和形状的铜连接焊盘(未示出)也适当地放置在组成模块20的电路的电阻器和电容器的每一个的下面。
板22附加地限定第一多个接地通孔134(图8)，如本领域所熟知的，它们分别在板22的顶面23和底面27之间延伸，并且适合于造成在顶面和底面与组成板22的任何中间的金属化层之间的接地的电连接。如本领域所熟知的，每个通孔或通路134的内表面通过电镀等的处理过程被涂覆以铜等的导电材料的层。通孔134散布遍及基板22的表面。
参照图5，应当理解，基板22的下部面27附加地限定多个通常矩形形状的铜焊盘138。铜焊盘138由阻焊剂材料的带条140分隔开。
板22还限定至少一个孔150，它限定用于螺钉等(未示出)的通道，适合于允许模块20被固定到热沉和客户的母板，以允许在母板与模块20之间更好的热接触。在当前实施例中，孔150位于铜带条47的下面并且处在功率放大器26的左面。
用于组装模块20的过程包括以下步骤。在制造基板/板22后，即，一旦在其上形成所有的适当的铜城堡形部、铜带条、铜通路、铜焊盘和铜通孔，如上所述，就使Ag/Sn(银/锡)焊料被丝网印刷在2.6”×4.6”的印刷电路板阵列上，并且更具体地，使其被丝网印刷到这样的表面上，该表面是在施加阻焊剂材料的预定的层和带条之后在阵列上限定的每个适当的焊盘和带条的表面，如本领域所熟知的。焊料被施加到所有的指定的铜带条、焊盘和区域的表面上，然后包括所有滤波器在内的所有限定模块20的电部件被适当地安置和定位在该阵列上。
然后，如上所述，使罩子45安置在板22的适当的部分上，成为一种焊接耦合的关系，其中它的接片50配合于在板22的相应的侧面边缘46和48中限定的适当的城堡形部/插槽37内，由此按以下的关系把罩子45适当地定位和固定到板22上：其中罩子45的下部壁49b的下部边缘安放在限定线47的铜带条上，上部壁49a的下部边缘沿顶部边缘42延伸并与其相邻，并且处于如上所述的在其上限定的相应的铜带条和焊盘35a、37c、37g和37h之上，并且罩子45的相应的侧壁51a和51b的下部边缘被安放在沿相应的相对的板边缘46和48延伸的相应的铜带条和焊盘35a、37a、37c和37e之上。当然，把罩子45安置成与基板/板22上的铜带条和焊盘的预先选择的区域相接触，限定了使罩子45被电接地的模块20。
还应当理解，在罩子45的壁49和51的下部周边边缘中限定的凹口54适合于提供围绕罩子45的连续的接地表面，并且同时提供在罩子45与板22的那些被选择的部分之间的缝隙，所述那些被选择的部分包括暴露的电介质材料或阻焊剂材料，诸如与限定天线接脚#12和Rx输出接脚#6的相应的通路38重叠的凹口54a和54b、与围绕接脚#8与#9的区域重叠的凹口54c和54d、以及与被选择的电路线，即不打算接地的区域重叠的凹口54e。模块20然后在260℃的最高温度回流焊接，以便把所有的部件和罩子45耦合到板上。
最后，如本领域所熟知的，该阵列然后被切割成小片，然后单独的模块20被最后测试，随后进行“捆扎和卷绕”(taped and reeled)并准备好用于运输。
虽然本发明是具体参照适用于微微蜂窝的前端的模块的实施例进行教导的，但应当理解，本领域技术人员将会认识到，可以在形式和细节作出改变而不背离如在所附权利要求中限定的本发明的精神和范围。所描述的实施例在所有的方面仅仅被看作为说明性而不是限制性的。
应该理解，例如，本发明包括至少下面的非排他性示例性实施例：所描述的实施例，其中Rx模块20被用作对于分离的Rx部件的替代，现在典型的被用在节点B局域前端Rx路径；一个可选实施例，其中Rx模块20被作为分离的Rx部件20的附加(即补充的)使用，现在典型的用在节点B局域前端Rx路径以提供第二双Rx路径用于双Rx分集目的；另一个实施例，其中Rx模块20与在2006年6月14日提交的未决的美国专利申请序列No.11/452,800中描述的前端模块结合使用，以提供第二双Rx路径用于双Rx分集操作；还有另一个实施例，其中Rx模块20的RF部件的每个已被包含在2006年6月14日提交的未决的美国专利申请序列No.11/452,800中所描述的RF前端模块中，也用于提供双Rx分集操作目的。
还应该理解，在母板上的有限空间是一个因素的那些应用中，本发明包括这样的实施例，其中已经制造模块20，使得其不包括这样的印刷电路板22的部分，该部分在铜带条47下面延伸并包括和限定模块20的未使用/未连接的Tx(发送)部分。在该实施例中，下部板边缘42与带条47临近定位。

Claims (12)

1.一种适合于直接表面安装到微微蜂窝或微蜂窝的母板的前端上的RF模块，所述模块包括印刷电路板，该印刷电路板具有安装在其上表面的多个分离电部件，并且适合于允许在以所述微微蜂窝或微蜂窝的天线为一端与以所述微微蜂窝或微蜂窝的所述母板上的相应的输出焊盘为另一端的两端之间接收蜂窝信号。
2.根据权利要求1的RF模块，至少包括全部直接表面安装到所述模块的所述印刷电路板的表面的双工器、接收带通滤波器和低通滤波器。
3.根据权利要求2的RF模块，还包括直接表面安装到所述模块的所述印刷电路板的表面的低噪声放大器。
4.根据权利要求3的RF模块，其中所述双工器、所述接收低通滤波器、所述低噪声放大器和所述接收带通滤波器限定用于RF信号的接收路径。
5.根据权利要求4的RF模块，还包括在所述接收低通滤波器与所述低噪声放大器之间的在所述接收路径中的衰减器。
6.根据权利要求4的RF模块，还包括适合于覆盖至少所述双工器、所述低噪声放大器和所述接收带通滤波器的罩子。
7.一种适合于直接表面安装到微微蜂窝或微蜂窝基站的母板的前端上并适用于接收RF信号的RF模块，所述模块包括电路板，该电路板包括安装在其表面上的至少下列分离的电部件：双工器、接收低通滤波器、低噪声放大器和接收带通滤波器。
8.根据权利要求7的RF模块，其中RF信号适合于相继地传送通过所述双工器、所述接收低通滤波器、所述低噪声放大器、和所述接收带通滤波器。
9.根据权利要求7的RF模块，其中所述双工器、所述接收带通滤波器、所述接收低通滤波器和所述低噪声放大器都位于附着在印刷电路板的表面的罩子下面。
10.根据权利要求7的RF模块，其中所述印刷电路板具有底面，该底面具有在其上形成的并且适合于允许所述印刷电路板直接表面安装到微微蜂窝的母板上的多个导电的焊盘。
11.一种适合于直接表面安装到微微蜂窝的母板的前端上的RF模块，该模块包括：
基板，包括顶面和底面，该顶面限定多个导电连接焊盘、电路线和接脚，和该底面限定用于把所述模块直接安装到微微蜂窝的母板的顶面上的多个导电连接焊盘；和
所述基板上的一部分，用于限定RF信号的接收路径，并且至少包括以下的直接表面安装至其顶面的分离的电部件：双工器、接收低通滤波器、低噪声放大器和接收带通滤波器。
12.根据权利要求11的RF模块，还包括附着在所述基板的顶面并适合于覆盖至少所述双工器、所述接收带通滤波器、所述接收低通滤波器、和所述低噪声放大器的罩子。
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