CN107197618B - 一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法，屏蔽盒包括屏蔽盒体、第一隔离件和第二隔离件，该屏蔽盒包括空腔，用于容置功放电路模块；第一隔离件设置在该空腔内，并将该空腔划分为第一腔室和第二腔室，所述第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角，并设置在各路功放输入电路和输出电路之间；工作时，该屏蔽盒体与功放电路模块相互配合，功放电路模块放置在屏蔽盒体里面。采用上述布局方式对屏蔽盒进行改进可以解决现有技术中由于在兼顾射频屏蔽盒的基本性能及电路影响小的情况下，不能实现射频屏蔽盒的小型化的问题，达到在兼顾射频屏蔽盒性具有较好的性能和稳定性的同时，实现射频屏蔽盒的小型化的效果。

Description

一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法。

背景技术

随着无线通讯系统的发展和4G/5G的推进，基站设备性能提升和小型化已是主流发展趋势。其中功放模块作为主要放大单元，在整个基站能力提升中占据着主要地位。射频屏蔽盒是功放的重要组成部分之一，其具有防止射频能量向外部泄露的功能，保证基站设备通过EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)测试，确保功放链路本身的稳定性。同时，盒体和PCB(Printed circuit board，印刷电路板)中间的空气层占据了较大的体积。射频屏蔽盒屏蔽性能的好坏，以及屏蔽盒与PCB板所构成的空腔对于射频电路的影响是评判屏蔽盒好坏最重要的指标。屏蔽性能主要关注屏蔽盒本身的电密闭性，而腔体对射频电路的影响主要取决于对射频信号的反射强弱上，腔体越高，反射信号对射频模块本身的影响也越小，射频性能越好实现。所以，在能完全容纳PCB板并且保证PCB板电路完整性的情况下，如果直接强制缩小屏蔽盒的体积就可能会加大反射信号对射频模块本身的影响，使得PCB电路板的电路恶化以至出现自激、烧毁等状况。

现有射频屏蔽盒，仅仅是实现了将PCB电路板与外界进行隔离，同时确保盒体对链路的恶化影响在可承受的范围内，这时，对射频屏蔽盒的高度就有较高的要求。所以，在保证屏蔽盒的基本屏蔽性能以及对电路影响较小的情况下，屏蔽盒的小型化设计很难实现。屏蔽盒本身也难以对功放链路本身指标给予额外的有益加成。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法，解决现有技术中在实现射频屏蔽盒小型化的情况下，会产生对功放电路的负面反射影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种射频屏蔽盒，包括：

屏蔽盒体、第一隔离件和第二隔离件，所述屏蔽盒包括用于容置功放电路模块的空腔，所述第一隔离件设置于所述空腔内，将所述空腔划分为第一腔室和第二腔室；所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内，所述功放电路模块的功放输入电路子模块和功放输出电路子模块分别位于所述第一腔室和第二腔室内；所述功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，所述功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；所述第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角，并设置在各路功放输入电路和输出电路之间。

在本发明的一种实施例中，所述第一隔离件上设置有用于容置所述功放电路模块的功放管的功放管凹槽，所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内时，所述功放管位于所述凹槽内。

在本发明的一种实施例中，所述功放管凹槽的大小与所述功放电路模块上的功放管的大小相匹配。

在本发明的一种实施例中，所述第一隔离件上设置有用于容置所述功放电路模块的功放电路的电路凹槽，所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内时，所述功放电路位于所述凹槽内。

在本发明的一种实施例中，所述第一隔离件和所述第二隔离件的高度与所述空腔的高度相等。

在本发明的一种实施例中，所述屏蔽盒体、所述第一隔离件和所述第二隔离件的材料为金属材料。

在本发明的一种实施例中，所述屏蔽盒体、所述第一隔离件和所述第二隔离件的材料为铝或铜。

本发明还提供一种功放，包括功放电路模块和上述的射频屏蔽盒，所述功放电路模块位于所述射频屏蔽盒内。

在本发明的一种实施例中，所述功放电路模块包括至少两个功放管。

本发明还提供一种射频屏蔽方法，包括：

在屏蔽盒的空腔内设置第一隔离件和第二隔离件，所述第一隔离件将所述空腔划分为第一腔室和第二腔室，所述第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角设置；

将功放电路模块放置在所述屏蔽盒体内，所述功放电路模块的功放输入电路子模块位于所述第一腔室，所述功放电路模块的功放输出电路子模块位于所述第二腔室，所述功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，所述功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；所述第二隔离件位于各路功放输入电路和输出电路之间。

本发明的有益效果是：提供一种射频屏蔽盒、功放和射频屏蔽方法，屏蔽盒包括屏蔽盒体、第一隔离件和第二隔离件，该屏蔽盒体包括空腔，用于容置功放电路模块；第一隔离件设置在该空腔内，并将该空腔划分为第一腔室和第二腔室；工作时，该屏蔽盒体与功放电路模块相互配合，功放电路模块放置在屏蔽盒体里面，而此时，功放电路的输入子模块和输出子模块分别位于第一腔室和第二腔室；功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角，并设置在各路功放输入电路和输出电路之间，当按照上述方式进行布局时，在屏蔽盒能容纳下功放电路模块，并保持该功放电路模块的电路完整性的基础上，可以将该屏蔽盒体的高度做得尽可能低，此时，虽然会存在较多的反射信号，但是由于采用了上述的屏蔽盒体布局方式对屏蔽盒体与功放电路模块之间的空间进行规划可以提高该空间的谐振频率以及截止频率，从而确保功放链路稳定性，增大反射能量的空间传输衰减，在功放工作状态下提供更短的面电流回流路径，减少其对功放电路模块的危害。另外，还可以将功放输入信号和功放输出信号进行隔离。所以，采用上述布局方式对屏蔽盒进行改进可以在兼顾射频屏蔽盒性具有较好的性能和稳定性的同时，实现射频屏蔽盒的小型化。

附图说明

图1为本发明实施例一的射频屏蔽盒的结构示意图；

图2为本发明实施例一的功放电路模块置于射频屏蔽盒内的剖面图；

图3为本发明实施例一的功放电路模块置于射频屏蔽盒内的另一剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例提供一种射频屏蔽盒，使用该射频屏蔽盒可以在兼顾射频屏蔽盒性具有较好的性能和稳定性的同时，实现射频屏蔽盒的小型化，下面将对其具体结构进行进一步说明，请参考图1，该射频屏蔽盒包括屏蔽盒体11、第一隔离件12和第二隔离件13，该屏蔽盒包括空腔，该空腔由所述屏蔽盒体11围合而成，用来容置功放电路模块。该第一隔离件12设置在该空腔内，将空腔划分为第一腔室111和第二腔室112。对于功放电路而言，通常具有功放管，功放管的一边连接功放输入电路子模块，另一边连接功放输出电路子模块；例如，需要对某一信号进行放大，此时，该信号会先从功放输入电路子模块进入功放管，功放管对其功率进行放大，被放大的信号会从功放输出电路子模块输出。

由于功放输入电路子模块上的信号是功率相对较低的信号，而功放输出子模块上的信号是功率相对较大的信号，若二者同处一个腔室，，大功率信号可能通过空间对低信号区域产生干扰，所以，将本发明提供一种对该空腔进行布局的方式，当功放电路模块放置在屏蔽盒内时，功放电路模块的功放输入电路子模块位于第一腔室111内，功放输出电路子模块位于第二腔室112内，通过隔离件12与功放电路模块之间的配合实现将该功放电路模块的功放输入电路子模块和功放输出电路子模块进行基本隔离，减少功放输入电路上的信号和功放输出电路上的信号的干扰，使功放效果更好。同时，还设置第二隔离件13，功放输入电路子模块包括至少两路功放输入电路，功放输出电路子模块设置有与该功放输入子模块相同路数的电路，例如，功放输入电路子模块包括2路功放输入电路，此时功放输出电路子模块必然也是2路功放输出电路；如果功放输入电路子模块包括3路功放输入电路，那么功放输出电路子模块必然也是3路功放输出电路，以此类推。该第二隔离件13与第一隔离件11互成夹角设置，并且设置在各路输入输出电路之间。

在具体实施时，功放电路模块通常以PCB板的方式供用户使用，采用上述方式：一方面可以将输入电路和输出电路进行基本隔离，防止输入信号和输出信号之间相互干扰，还将各路输入电路和输出电路进行隔离，防止各路输入信号或各路输出电路之间的相互干扰；另一方面，通过在屏蔽盒体11为何成的空腔内设置第一隔离件12和第二隔离件13改变原有的腔体空间，形成新的腔体空间，当射频信号在该新的腔体空间中传输时，该腔体空间针对该射频信号而言，其某些特征属性也会发生改变。此时，将功放电路模块放置于所述屏蔽盒内时，可以将该屏蔽盒垂直于所述功放电路模块方向的高度设置得较低，只要其能完整地容纳下功放电路模块。由于采用上述结构，虽然屏蔽盒垂直于所述功放电路模块方向的高度设置得较低会使得第一腔室111和第二腔室112内的功放链路的近场辐射能量增大，但此时，新形成的该腔体空间的谐振频率和截止频率也会增高，确保工作频段在腔体中处于稳定状态的同时，使得能量在腔体中的波导式传输得到抑制。因此，即使腔体降得比较低，空间场中的传输能量也大都会被衰减而不会对功放电路造成影响。同时，功放电路模块上缩短功放管的面电流回路，提了高功放稳定性。

对于功放电路模块与隔离件之间的具体配合方式请参见图2。在第一隔离件12上设置有用于容置功放电路模块的功放管21的功放管凹槽，在使用屏蔽盒时，屏蔽盒安装在功放电路模块上，功放输入模块置于第一腔室111内，功放输出电路置于第二腔室112内，连接输入电路模块和功放输出电路模块并实现对输入信号进行功率放大的功放管21位于功放管凹槽内。此时第一隔离件12和功放管21共同完成功放输入电路和功放输出电路的隔离，并且功放管不需要额外再占用空间，有利于屏蔽盒小型化的实施，同时使屏蔽盒具有较好的稳定性。另外一种类似的方式，请参见图3，第一隔离件12上也设置有凹槽，但是该凹槽是用于容置功放信号传输电路的电路凹槽，功放输入模块置于第一腔室111内，功放输出电路置于第二腔室112内，连接输入电路模块和功放输出电路模块并实现对输入信号进行功率放大的功放管21位于第一腔室111或第二腔室112内并遮挡住电路凹槽，与第一隔离12件共同实现对功放输入电路模块和功放输出电路模块的隔离。

应当理解的是，在生产射频屏蔽盒的时候，对于第一隔离件12上功放管凹槽或电路凹槽是可以根据需要进行灵活调整的，功放管凹槽的大小以刚好将将功放电路模块的功放管21卡在功放管凹槽内为优选方案；电路凹槽的大小则以功放管21将所述电路凹槽遮挡住(如图3所示)为优选方案。另外，对于第二隔离件13，在生产射频屏蔽盒时，也可以根据具体情况灵活设置其长短，可以想到，在不破坏功放电路的情况下，将其设置得越长，效果越好。

为了实现更好的隔离效果，以及使第一隔离件12与功放电路模块具有更好的隔离效果，通常将第一隔离件12和第二隔离件13的高度与空腔的高度一致，以便于第一腔室111和第二腔室112之间空隙更小，同时使屏蔽盒与功放电路相配合时具有更好的腔体特性。为了屏蔽功放电路模块上的电磁信号，通常屏蔽盒的屏蔽盒体11使用的材料为金属材料，使用的比较多的较为理想的材料是铜或者铝。对于第一隔离件12和第二隔离件13通常也使用金属材料，也可以使用铜或铝。

随着4G/5G的推进，Doherty被越来越多的使用，Doherty结构通常具有2个功放管：一个用于主功放，一个用于辅助功放，主功放工作在B类或者AB类，辅助功放工作在C类。两个功放不是轮流工作，而是主功放一直工作，辅助功放到设定的峰值才工作。当然Doherty结构也可以由两个以上功放管，其工作原理相同。对于本实施例中介绍的射频屏蔽盒可配合Doherty结构的功放电路模块使用，此时，功放电路模块的功放输入子模块通常包括至少两个功放管，每个功放管在功放输入子模块和功放输出子模块上都有与该功放管相对应的功放输入电路和功放输出电路。

本实施例还保护一种功放，该功放包括功放电路模块和本实施例中的射频屏蔽盒，功放电路模块位于射频屏蔽盒内。射频屏蔽盒包括屏蔽盒体和第一隔离件和第二隔离件，第一腔室、第二腔室。将功放电路模块放置在屏蔽盒体内时，功放电路模块的功放输入电路子模块和功放输出电路子模块分别位于所述第一腔室和第二腔室内。各个隔离件与空腔的高度相等，功放电路模块的功放管位于第一隔离件的功放管凹槽内。

本实施例还保护一种射频屏蔽方法，包括：

步骤一：在屏蔽盒的空腔内设置第一隔离件和第二隔离件，该第一隔离件将所述空腔划分为第一腔室和第二腔室，第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角设置；

步骤二：将所述功放电路模块的输入电路子模块和输出电路子模块分别放置于所述第一腔室和第二腔室，功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；第二隔离件位于各路功放输入电路和输出电路之间。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频屏蔽盒，其特征在于，包括：

屏蔽盒体、第一隔离件和第二隔离件，所述屏蔽盒包括用于容置功放电路模块的空腔，所述第一隔离件上设置有与所述功放电路模块的功放管相对应的凹槽，所述第一隔离件设置于所述空腔内，将所述空腔划分为第一腔室和第二腔室；所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内，所述功放电路模块的功放输入电路子模块和功放输出电路子模块分别位于所述第一腔室和第二腔室内；所述功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，所述功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；所述第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角，并设置在各路功放输入电路和输出电路之间。

2.如权利要求1所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述第一隔离件上设置有用于容置所述功放电路模块的功放管的功放管凹槽，所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内时，所述功放管位于所述凹槽内。

3.如权利要求2所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述功放管凹槽的大小与所述功放电路模块上的功放管的大小相匹配。

4.如权利要求1所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述第一隔离件上设置有用于容置功放信号传输电路的电路凹槽，所述功放电路模块放置于所述屏蔽盒体内时，所述功放电路模块的功放管位于所述第一腔室或第二腔室内并遮挡所述电路凹槽。

5.如权利要求1-4任意一项所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述第一隔离件和所述第二隔离件的高度与所述空腔的高度相等。

6.如权利要求1所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒体、所述第一隔离件和所述第二隔离件的材料为金属材料。

7.如权利要求6所述的射频屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒体、所述第一隔离件和所述第二隔离件的材料为铝或铜。

8.一种功放，其特征在于，包括功放电路模块和如权利要求1-7任意一项所述的射频屏蔽盒，所述功放电路模块位于所述射频屏蔽盒内。

9.如权利要求8所述的功放，其特征在于，所述功放电路模块包括至少两个功放管。

10.一种射频屏蔽方法，其特征在于，包括：

在屏蔽盒的空腔内设置第一隔离件和第二隔离件，所述第一隔离件上设置有与功放电路模块的功放管相对应的凹槽，所述第一隔离件将所述空腔划分为第一腔室和第二腔室，所述第二隔离件与所述第一隔离件互成夹角设置；

将功放电路模块放置在所述屏蔽盒体内，所述功放电路模块的功放输入电路子模块位于所述第一腔室，所述功放电路模块的功放输出电路子模块位于所述第二腔室，所述功放电路输入子模块包括至少两路功放输入电路，所述功放输出电路子模块设置有相对应路数的功放输出电路；所述第二隔离件位于各路功放输入电路和输出电路之间。

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