CN102811024A - 一种低损耗功率放大器的传输线结构 - Google Patents

Abstract

一种低损耗功率放大器的传输线结构，包括一接地的金属腔体以及一置于该金属腔体内部的PCB板，该PCB板的上表面蚀刻有电路的信号线；其特征在于：所述金属腔体由一上金属罩壳及一下金属罩壳组成；所述PCB板沿横向固设于金属腔体内部的侧壁上，且与金属腔体的顶部及底部之间分别形成有一间隙。通过上述创新设计，使本发明对比现有技术的结构而言，不仅具有低损耗的优点，而且成本低、通用性好。

Description

一种低损耗功率放大器的传输线结构

技术领域

本发明涉及一种低损耗设计的功率放大器，具体涉及其传输线结构。

背景技术

在无线通信基站系统中，功率放大器不仅主宰着信号链路的性能，如功耗、线性度和效率等，而且影响着系统的成本。

传统功率放大器的设计中，其传输线结构通常采用微带线结构，如图1所示，其包括一由金属罩壳1和金属底板2组成的接地金属腔体3以及一置于该金属腔体3内部的PCB板4，其中，所述PCB板4的底面贴合并固定在金属底板2上，功率放大器的电路蚀刻在PCB板4的上表面。该现有技术的传输线结构存在的不足是：一、其选用的PCB板材基于损耗和性能的考量，一般选用具有稳定的介电常数（Er变化误差在1~2%间）及较小的正切损耗角（0.005以下，如Taconic RF-35, Rogers 4350等）的高频板材，这些高频板材虽能满足功率放大器性能指标，但奇货可居且价格不菲，对基站系统的成本控制带来很大的压力；二、由于通常PCB板材的介电常数、板材厚度H、正切损耗角、铜箔厚度等参数影响着功率放大器电路的信号线宽度W，而信号线宽度W又直接影响功率放大器能够承载功率的大小，因此，若要提高功率放大器的承载功率，则必须重新对PCB板材进行选择，误工误时。

因此，如何解决上述现有技术的不足，便成为本发明所要研究的课题。

发明内容

本发明提供一种低损耗功率放大器的传输线结构，其目的为：在解决现有技术因较高的PCB板材要求而导致的成本高的问题的同时，解决其结构通用性不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低损耗功率放大器的传输线结构，包括一接地的金属腔体以及一置于该金属腔体内部的PCB板，该PCB板的上表面蚀刻有电路的信号线；其中：

所述金属腔体由一上金属罩壳及一下金属罩壳组成；所述PCB板沿横向固设于金属腔体内部的侧壁上，且与金属腔体的顶部及底部之间分别形成有一间隙。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述PCB板仅上表面设铜箔层。

本发明工作原理及优点如下：

本发明一种低损耗功率放大器的传输线结构，通过将金属腔体设置为由上、下金属罩壳组成，并将设有信号线的PCB板沿横向固设于金属腔体内部的侧壁上，且与金属腔体的顶部及底部之间分别形成有一间隙，借此创新设计，使本发明对比现有技术的结构而言，不仅具有低损耗的优点，而且成本低、通用性好。

附图说明

附图1为现有技术的剖面结构示意图；

附图2为本发明最佳实施例的剖面结构示意图；

附图3为不同介电常数的PCB板在相同厚度下的信号线宽度变化率图；

附图4为特定介电常数的PCB板在不同厚度下的信号线宽度变化率图。

以上附图中：1．金属罩壳；2．金属底板；3．金属腔体；4．PCB板；5．金属腔体；6．PCB板；7．信号线；8．上金属罩壳；9．下金属罩壳；Hu．第一间隙；Hl．第二间隙；W．信号线宽度；H．PCB板厚度。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图2所示，一种低损耗功率放大器的传输线结构，包括一接地的金属腔体5以及一置于该金属腔体5内部的PCB板6，该PCB板6的上表面设铜箔层，铜箔层蚀刻有电路的信号线7；

其中，所述金属腔体5由一上金属罩壳8及一下金属罩壳9组成；所述PCB板6沿横向固设于金属腔体5内部的侧壁上，且与金属腔体5的顶部之间形成有一第一间隙Hu，与金属腔体的底部之间形成有一第二间隙Hl。

如                                                

图3所示，在所述PCB板的厚度H为10mil（1mm=40mil），特性阻抗Z0=50Ohm（Ω）时，不同介电常数下的信号线宽度W随Hu（Hl）呈现图示的变化率。从图中可以看到：在第一间隙Hu、第二间隙Hl固定的情况下，对于某个特定厚度H的PCB板，其介电常数的变化（e.g.: 3~6）几乎不影响某一阻抗对应的信号线宽度W，且随着第一间隙Hu、第二间隙Hl的不断增加，影响可以忽略不计。

如图4所示，在所述第一间隙Hu与第二间隙Hl相等（同为80mil），PCB板的介电常数Er=5时，不同的PCB板厚度H下信号线宽度W随特性阻抗Z0呈现图示的变化率。从图中可以看出：在第一间隙Hu和第二间隙Hl固定的情况下，对于某个特定介电常数的PCB板，其厚度H的变化几乎不影响某一阻抗Z0对应的信号线宽度W。

因此，由图3、4可以得出以下结论，即在本发明的传输线创新结构下，信号线宽度W仅和第一间隙Hu及第二间隙Hl有关，而和PCB板的板材无关，因此完全可以选用相对价格实惠的PCB板材取代以往的高频板材，且当需要增宽信号线宽度W来应付大负载时，只需调整第一间隙Hu或/和第二间隙Hl即可，无需更换PCB板材。

本发明一种低损耗功率放大器的传输线结构，通过将金属腔体设置为由上、下金属罩壳组成，并将设有信号线的PCB板沿横向固设于金属腔体内部的侧壁上，且与金属腔体的顶部及底部之间分别形成有一间隙，借此创新设计，使本发明对比现有技术的结构而言，不仅具有低损耗的优点，而且成本低、通用性好。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种低损耗功率放大器的传输线结构，包括一接地的金属腔体以及一置于该金属腔体内部的PCB板，该PCB板的上表面蚀刻有电路的信号线；其特征在于：

所述金属腔体由一上金属罩壳及一下金属罩壳组成；所述PCB板沿横向固设于金属腔体内部的侧壁上，且与金属腔体的顶部及底部之间分别形成有一间隙。

2.根据权利要求1所述的传输线结构，其特征在于：所述PCB板仅上表面设铜箔层。

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