CN1222257A - 集成滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到移动电话中的无线基站中使用的集成射频单元。一个外壳被提供给集成射频单元的所有元件,包括功能性单元和中心导体板。外壳的盖子和底座的组合构成用于功能性单元的保护性腔体以及同时构成其形状,结合中心导体板,帮助形成集成射频单元的滤波特性的腔体。外壳的设计减小了对于在元件之间的大量连接的需要,也提供了一个可结合中心导体板起到滤波器的作用的腔体。

Description

集成滤波器

                    发明领域

本发明总的涉及在移动电话的基站中的高频(HF)滤波器的使用，更具体地，涉及到在引用如此滤波器的如此基站中的集成射频单元。

                    相关技术

今天，在移动电话的基站中使用了许多类型的滤波器。通常，这些滤波器由放置在一个腔体或多个腔体中的中心导体构成。这个(这些)腔体的壁由滤波器盒的内表面形成。然后这个滤波器通过电缆或其它连接器被连接到其它功能性单元，例如印刷电路板。这种元件的组合然后被放置在用来保护滤波器和其它单元的外部的盒子内。

现有方法的实例是在授权给McGann的美国专利No.4,100,504中。在本专利中，本发明包含用于微波传输系统的频带抑制滤波器，它由一系列腔体谐振器组成。谐振器是用由螺钉固定在机壳上的铝棒构成，该机壳也形成了腔壁。包含某些电路的有源元件的印刷电路板形成每个腔的上端。阻抗元件被固定在这个印刷电路板的反面。这些元件又被连接到被固定在印刷电路板和滤波器的外壳上的其它电路板。

                    发明概要

制做这些滤波器的现有方法带来许多问题。因为滤波器需要到其它单元的多个连接，所以要化费更多的时间来组装带有所有连接的单元。所有的外加的电缆和连接也带来更高的化费。如果可以找到一种方法通过把它们集成在一起而限制在滤波器与其它单元之间的连接的数目，则由于只需要较少的连接会减少组装时间，减少占空需要，以及减小成本。

虽然McGann的方法给出了对集成滤波器与有源电子元件的现有方法的改进，但在以减少连接与占空需要作出改进方面仍有很大余地。

本发明通过只用两片金属来建立用于集成无线单元的所有元件的一个外壳，由此减少了所需要的组件的级的数目而解决了这些问题。本发明的无线单元包含要被组装的四个分开的片(但并不限于四个片)：中心导体板，由两片形成的外壳，以及一个功能单元，优选地是印刷电路板。由于该设计，现在有可能通过使用比现有方法中所需要的连接少的连接而把任何印刷电路板集成到这个单个单元。也节省了很大的空间。

在一个实施例中，本发明被设计成用作为发射机带通滤波器，以便在接收机波段中衰减交调失真和减少噪声。来自集成无线单元的RF输出被馈送到移动电话基站中的发射天线。然而，本发明的精巧方面在其它类型的滤波器中也是有用的，例如频带抑制滤波器。

本发明是集成射频单元，其中优选实施例由四个元件组成。第一单元是中心导体板，它包含由一片金属形成为梳状的多个中心导体。中心导体板被放置在腔内。中心导体板的尺寸和腔体尺寸都用来确定集成射频单元的滤波特性。中心导体板在外形上是平的，它和大多数现有方法中的圆柱形滤波器不同。它由一片金属通过压塑或金属成形的其它技术被构成。

本发明的另一个元件造成一个外壳，它分成两个部分，上半部构成盖子，下半部构成底座。其中放置有中心导体板的腔体由盖子的内表面和这个金属外壳的底座构成。中心导体板被螺钉或其它通用的固定手段固定在底座。

本发明的第四个元件是功能性元件，在优选实施例中，它包括以印刷电路板(PCB)形式的有源电子器件。这些PCB被固定在构成底座的外壳的下半部。它们也被直接连接到中心导体板。概言之，本发明的优选实施例只有四个必须被连接在一起的分开的部件，由此节省了空间和连接。

                    附图概述

现在将参照仅通过例子给出的和以附图说明的本发明的优选实施例，来更详细地描述本发明，其中：

图1显示了本发明的一个实施例的集成射频单元中的外壳的底座的图。

图2显示了本发明的一个实施例的集成射频单元中的外壳的盖子的图。

图3显示了说明本发明的不同元件的关系的透视图，包括底座、中心导体板和PCB，它们被插入到本发明的一个实施例的集成射频单元中。

图4显示了如按照图3所安装的本发明的一个实施例的不同的元件的侧视图。

图5显示了说明本发明的各种不同元件的关系的沿图4中所示的线A-A的顶视图。

图6显示了说明本发明的一个实施例的沿图4中所示的线B-B的侧视图，其中弹性-金属条带被用来限制调谐螺钉的运动。

图7显示了说明如图6所示的一排弹性金属条带的顶视图。

                    详细描述

图1中显示了按照本发明的集成射频单元的图。显示了集成射频单元的底座10的结构。底座10当从顶部看是像长方形的盒子形状。然而，底座的外形不限于盒子形状，它可以被做成用来安放在移动射频基站中所需要的无论什么形状。底座10具有上表面20，它是被冲压、铣削或通过使用任何的在技术上熟知的各种不同的金属成形技术而被加工成形的。这种成形法由此形成了在上表面20中的多个凹穴(槽)30、40、70、和110。在上表面20也给出多个以孔的形式的固定点25，(但不限于孔，)以便使用螺钉用来把盖子安装到底座10上。

显示了第一凹槽30。它是长方形的，并由底面35和四个壁组成：上部纵向壁36、下部纵向壁37、左侧横向壁38、和右侧横向壁39。也显示了第二凹槽40。它同样地由底面45和四个壁组成：上部纵向壁46、下部纵向壁47、左侧横向壁48、和右侧横向壁49。凸脊50起到了在第一凹槽30与第二凹槽40之间的隔板的作用。它由第一凹槽30的下部纵向壁37、第二凹槽40的上部纵向壁46、以及上表面20的被表示为20a的一段所组成。在凸脊50的段20a上设置了几个固定点60，它们被用来把一个或多个中心导体板固定在凸脊上。在优选实施例中，这些固定点60将是用于螺钉的孔，螺钉将被用来固定滤波器的中心导体板的中心导体，然而，本发明并不被限制于这种固定方法。

第三凹槽70也被形成来安放印刷电路板(PCB)。第三凹槽70具有底面74和四个壁：上部纵向壁76、下部纵向壁77、左侧横向壁78、和右侧横向壁79，它占了第三凹槽的从上部纵向壁76到下部纵向壁77的全部长度。多个固定孔75位于底面，这些固定孔被用来把PCB固定在底面74上。这种固定方法可以是技术上熟知的任何标准的固定方法。

第二凸脊80分开了第三凹槽70与第二凹槽40。第二凸脊80由第二凹槽40的左侧横向壁48、第三凹槽70的右侧横向壁79、以及上表面20的被表示为20b的一段所组成。第一台阶式通道90用作为带线连接的通路，它将把第三凹槽70中的PCB连接到位于第二凹槽40中的中心导体板上的中心导体。虽然第一通道90在第一实施例中是台阶式的，但不一定必须这样。由于把PCB连接到中心导体板的不同装置是可能的，所以由第一台阶式通道90产生的通路将被形成来最好地适应所使用的连接装置。在这个实施例中，该连接将是在PCB的凸出部分上的平的带线连接，并将最好地适用于台阶式的通道。

第三凸脊81把第三凹槽70与第一凹槽30分开。第三凸脊81由第一凹槽30的左侧横向壁38、第三凹槽70的右侧横向壁79、以及上表面20的被表示为20c的一段所组成。第二台阶式通道91位于该第三凸脊81内，它类似于第一台阶式通道90，被用作为在位于第三凹槽70中的PCB与位于第一凹槽30中的中心导体板之间的第二带线连接的通路。在本实施例中，只有一个PCS被放置在第三凹槽70。在其它实施例中，可能需要其它的PCB，并被加到第三凹槽70中。

第四凹槽110被显示为在第一凹槽30和第二凹槽40的右面，它由底面114和四个壁组成：上部纵向壁116、下部纵向壁117、左侧横向壁118、和右侧横向壁119。左侧横向壁118和右侧横向壁119占用了第四凹槽的从上部纵向壁116到下部纵向壁117的长度。

两个凸脊，111和112被形成，并被称为第四凸脊111和第五凸脊112。这两个凸脊111和112把第四凹槽110分别与第二凹槽40和第一凹槽30分开。第四凸脊111由第四凹槽110的左横向壁118、第二凹槽40的右横向壁49、以及上表面20的被表示为20d的一段所组成。第五凸脊112由第四凹槽110的左横向壁118、第一凹槽30的右横向壁39、以及上表面20的被表示为20e的一段所组成。在本特定实施例中，还存在有多个固定点115，被用来通过技术上熟知的任何标准的固定方法把PCB固定在底面114上。

两个台阶式通道，92和93，分别被称为第三台阶式通道92和第四台阶式通道93，也位于这里。

第三台阶式通道92被用作为在位于第二凹槽40中的中心导体板与位于第四凹槽110中的PCB之间的带线连接的通路。第四台阶式通道93被用作为在位于第一凹槽30中的中心导体板与位于第四凹槽110中的PCB之间的带线连接的通路。要被放置在第四凹槽110中的PCB将被连接到天线接头120，它将发送滤波的信号到发射天线。

图2显示了本发明的集成射频单元的盖子130。它由与图1的底座同样的一片金属形成。盖子130当从顶部看是长方形的盒子形状。类似于图1的底座10，盖子130的外部形状和尺寸对于本发明并不是关系重大的，将被做成形状和尺寸最好地适应于移动通信系统。盖子130也具有上表面135，像底座10的上表面20那样，它是被冲压、铣削或通过使用任何的在技术上熟知的各种不同的金属成形技术而被加工成形的。这种成形法形成了在上表面135中的多个凹槽。也显示了固定孔136，用来把盖子130安装在底座10。在优选实施例中，通过螺钉完成把盖子130固定在底座10，但也可通过技术上熟知的任何各种方法来完成。

显示了盖子130上的第一凹槽140。它是长方形的，并由底面145和四个壁组成：上部纵向壁146、下部纵向壁147、左侧横向壁148、和右侧横向壁149。也显示了第二凹槽150。它同样地由底面155和四个壁组成：上部纵向壁156、下部纵向壁157、左侧横向壁158、和右侧横向壁159。第一凹槽140和第二凹槽150在其底面145和155中均有多个孔169，这些孔用于放置调节螺钉，而调节螺钉与中心导体板的中心导体相配合用于调谐滤波器，如下文所述。

第一凸脊160起到了在第一凹槽140与第二凹槽150之间的隔板的作用。它被第一凹槽140和第二凹槽150的形状所造成。它由第一凹槽140的下部纵向壁147、第二凹槽150的上部纵向壁156、以及上表面135的被表示为135a的一段所组成。不像底座10的第一凸脊50，盖子130的第一底座160不需要固定点(例如图1中的底座10的固定点60)来固定中心导体板。

第三凹槽170也被形成来起到盖子的作用，用于被放置在底座10的第三凹槽70中的一个或两个PCB的以后的安放。盖子130的第三凹槽170具有下表面175和四个壁：上部纵向壁176、下部纵向壁177、左侧横向壁178、和右侧横向壁179。

右侧横向壁179形成两个凸脊，180和181，即分别为第二凸脊180和第三凸脊181。这两个凸脊，第二凸脊180和第三凸眷181分别把第三凹槽140与第二凹槽150和第一凹槽140分开。第二凸脊180由第二凹槽150的左横向壁158、第三凹槽170的右横向壁179、以及上表面135的被表示为135d的一段所组成。第三凸脊181同样地由第一凹槽140的左横向壁148、第三凹槽170的右横向壁179、以及上表面135的被表示为135c的一段所组成。

也显示了第四凹槽190。它类似于第三凹槽170，并同样地具有底面195和四个壁：上部纵向壁196、下部纵向壁197、左侧横向壁198、和右侧横向壁199。左侧横向壁198造成两个凸脊，182和183，即分别为第四凸脊182和第五凸脊183。这两个凸脊，第四凸脊182和第五凸脊183把第四凹槽190分别与第二凹槽150和第一凹槽140分开。第四凸脊182由第二凹槽150的右横向壁159、第四凹槽190的左横向壁198、以及上表面135的被表示为135d的一段所组成。第五凸脊183同样地由第一凹槽140的右横向壁149、第四凹槽190的左横向壁198、以及上表面135的被表示为135e的一段所组成。第四凹槽190起到了用于PCB的盖子的作用，该PCB将被固定在底座10的第四凹槽110中。

在图1的底座中的凸脊50、80、81、111、和112相应于在图2的盖子130中找到的相应的凸脊160、181、180、183、和182。底座10中的第一凸脊50相应于在盖子130中的第一凸脊160。同样地，底座10中的第二凸脊80相应于在盖子130中的第三凸脊181，底座10中的第三凸脊81相应于在盖子130中的第二凸脊180，底座10中的第四凸脊111相应于在盖子130中的第五凸脊183。底座10中的第五凸脊112相应于在盖子130中的第四凸脊182。

当盖子130被固定在底座10上时，两个谐振腔(在该图上未直接表示出)由上面所表示各个不同凸脊的相应的部分所建立。当盖子被固定在底座10时，相应的凸脊，50-160、80-181、81-180、111-183、和112-182被放置成互相这样地靠近，以便相互接触。这种接触然后产生按照本发明的密封的腔体，它们可起到用于中心导体板的谐振腔的作用，这些中心导体板将被放置在腔体中。就是这些腔体与中心导体板的组合形成了集成射频单元的滤波器。待滤波的信号经过中心导体板。腔体的尺寸和形状连同中心导体板的实际数量决定了滤波器的滤波特性。

底座10的凸脊50、81、和112将与在盖子130中它们的相应的凸脊160、180、和182相接触。它们的相应性将造成第一谐振腔(在该图上未直接表示出)，包含由底座10的第一凹槽30占用的空间和在盖子130中的相应的第二凹槽150。这个第一谐振腔的内表面将由以下部分组成：底座10的第一凹槽30的上部纵向壁36、下部纵向壁37、左侧横向壁38、和右侧横向壁39；盖子130的第二凹槽150的上部纵向壁156、下部纵向壁157、左侧横向壁158、和右侧横向壁159；底座10的第一凹槽30的底面35和盖子130的第二凹槽150的底面155。

同样地，底座10的凸脊50、80、和111将与在盖子130中它们的相应的凸脊160、181、和183相接触。它们的配对将造成第二谐振腔(在该图上未直接表示出)，包含由底座10的第二凹槽40占用的空间和在盖子130中的相应的第一凹槽140。这个第二谐振腔的内表面将由以下部分组成：底座10的第二凹槽40的上部纵向壁46、下部纵向壁47、左侧横向壁48、和右侧横向壁49；盖子130的第一凹槽140的上部纵向壁146、下部纵向壁147、左侧横向壁148、和右侧横向壁149；底座10的第二凹槽40的底面45和盖子130的第一凹槽140的底面145。

这些腔体形成在本发明的射频单元中的集成滤波器的整体部分。通过从底座10和盖子130的这个相应性造成谐振腔，相同的盖子130和底座10也可起到用于集成射频单元的其它单元的外壳的作用。通过把射频单元的所有元件都由同一个外壳保护，可使在不同单元之间所需要的连接最小化。虽然需要特别关注位于盖子130中的元件与位于底座10中的元件的一致配合，但在谐振腔的不同表面的尺寸和形状本身在技术上是熟知的。它们并不被限制于平的表面和边缘相交成直角，如本图所显示的，这仅仅是为了便于说明而这样做的。

虽然本实施例显示了一个集成射频单元，带有两个腔体，内装有带上部条带和下部条带的中心导体板，但本发明可以容易地适应于其它中心导体板，它们可能需要在中心导体板上的仅仅一个上部的或下部的条带，或许是在中心导体板上的一个以上的上部的或下部的条带。

在图3显示了按照本发明的集成射频单元的一个实施例的分解立体图，以及中心导体板和PCB是如何安装到底座10上的。图1所示的底座10在这里是以三维视图显示的。图1所示的底座10的全部元件都被显示于此，虽然是以不同的视图表示。这里将讨论这个实施例中的图1上未示出的附加方面。

首先显示了在集成射频单元中的滤波器的中心导体板200。中心导体板200做成梳子形状，带有基部210和多个中心导体220，它以在技术上本身是熟知的方式从基部210垂直地延伸。中心导体220被放置成互相靠近，在其每个之间有一缝隙。也有几个固定点230，它们被用来在凸脊50的固定点60处把中心导体200固定到底座10。在优选实施例中，这些固定点将是用于螺钉的孔，但是技术上熟知的任何其它标准的固定方法也可被使用。

每个中心导体220当从该特定实施例中的正面看时，具有长方形的形状，虽然其它形状也是可能的，和技术上熟知的。中心导体220的形状是中心导体板200的滤波特性的决定因子之一。滤波特性部分地也由中心导体220的长度、它们的质量、中心导体220的数目、以及它们互相相对的安放而被决定。这些决定滤波特性的因子在技术上熟知的。在本实施例中中心导体板200是由金属通过从一片金属冲压出该形状而制成的，虽然它也可通过压模法或技术上熟知的金属加工的其它方法被形成。

图3显示了本发明的一个实施例，其中中心导体板200具有上部条带200a，由中心导体板200的上半部上的五个中心导体220组成，和下部条带200b，由中心导体板200的下半部上的五个中心导体220组成。上部条带200a和下部条带200b起到两个分开的独立的滤波器的作用。每个将分别位于第一和第二谐振腔内，它们已在前面讨论过。每个条带200a或200b可以具有不同的形状和尺寸，导致不同的滤波特性。它们然后可独立地与不同的PCB或其它功能性单元相组合，以完成滤波器所需要的不同的滤波功能。

在图3中也显示了PCB 250，它被固定在第三凹槽70中的底座10上。所示的PCB 250是标准的PCB，但也可具有设计给它的各种不同的功能，取决于滤波器的用途。从PCB上凸起的是凸出段260。在凸出段260的顶部有一个螺孔262，它将被用来把PCB 250固定在中心导体板200上。在这个凸出段260的表面上有一个微带线连接261。这个凸出段260尺寸被做成适合于第一台阶式通道90，也见图1，并被用来把PCB 250固定在中心导体板200的下部条带200b上。PCB 250的凸出段260在所示的固定点221处被固定在下部条带200b的最左面的中心导体222b。这个固定可通过技术上熟知的任何的各种不同方法来达到。

集成射频单元的本实施例的组装，当比起本领域现有的射频单元所需要的组装时，要简单得多。中心导体板200将通过在其固定点60处把固定点230连接到底座10的凸脊50而被连接，如第一箭头300所示。正如前面所讨论过的，优选实施例中的固定方法是通过螺钉，但本发明并不限制固定方法。PCB 250将被放置在第三凹槽70中，如第二箭头所示，并在固定点75处被固定。PCB 250也将通过在其固定点221处把凸出部分260连接到下部条带200b的最左面的中心导体222b而用螺钉通过螺孔262被固定，由此造成在带线连接261与中心导体板200的下部条带200b之间的接触。对于本实施例的第二PCB(未示出)也可被放置在第三凹槽70中通过把第二PCB的凸出部分连接到上部条带200a的最左面的中心导体222a上的固定点223而被固定到中心导体板200。然而，在本优选实施例中，只有一个PCB被放置在第三凹槽70中。还有第二个凸出部分(未示出)，类似于图3所示的凸出部分260。这也将有类似的带线连接，它将被用来把PCB连接到中心导体板200的上部条带200a。

第三PCB(该图上也未示出)将被放置在第四凹槽110中，并被连接到第四凹槽110中的固定点115。这个第三PCB将具有两个凸出部分，类似于第一PCB上的凸出部分260，它也将每个具有被放置在两个台阶式通道中的带线连接，92和93。这两个凸出部分将被用来把这个第三PCB连接到中心导体板200，在其最右面的中心导体222c上的固定点225处连接到上部条带200a，和在其最右面的中心导体222d上的固定点227处连接到下部条带200b。在射频单元的组装的最后步骤中，图2的盖子130(这里未示出)将在固定点25处被固定在底座10。把盖子130固定到底座10，将同时形成用于PCB 250和其它PCB(未示出)的保护外壳，同时造成用于滤波器的谐振腔。

在图4上显示了本发明的一个实施例。集成射频单元300在这里以局部剖视图显示了其组装。这个集成射频单元300基本上只由四个元件组成，虽然，正如前面所表示的，本发明并不被限于只有四个元件。第一元件是底座310。这相应于与图1和图3所示的底座10相同的结构。第二元件是盖子320，这相应于图2所示的盖子130。在图4中，可以看到，盖子320是如何在几个固定点305处被固定到底座310的。固定是通过安装螺钉实现的，但技术上熟知的任何固定方法也可被使用。

集成射频单元300的第三个元件是中心导体板330。这相应于图3的中心导体板200的结构。图4所示的实施例中的中心导体板330也具有中心导体的上部条带330a和下部条带330b，形成第二排中心导体，具有相应于图3的上部条带200a与下部条带200b的形状和尺寸。通常，上部条带300a与下部条带300b的中心导体332可由一片材料制成，如图3和4所示。中心导体板连同上面所述的腔体构成集成滤波器，它和下面描述的功能单元一起构成本发明的集成射频单元。

以PCB 341和343形式的两个功能单元被显示为在中心导体板330的左侧和右侧。第一PCB 341被显示为连接到下部条带330b的最左面中心导体332a。它被相应于图3所示的带线连接261的带线连接351a连接，该带线连接351a被放置在相应于图3所示的凸出部分260的凸出部分351上，该凸出部分被设置在相应于图3所示的第一台阶式通道90的第一台阶式通道90。第一PCB 341也被显示为连接到上部条带330a的最左面中心导体335a。它被装在凸出部分352上的带线连接352a连接，该凸出部分被放置在相应于图3的第二台阶式通道91的第二台阶式通道91中。

第二PCB 343被显示为连接到下部条带330b的最右面中心导体332b和上部条带330a的最右面中心导体335b。它被放置在凸出部分353上的第一带线连接353a连接，该凸出部分被设置在相应于图3的第三台阶式通道92的第三台阶式通道92中。它也被装在凸出部分354上的第二带线连接354a连接，该凸出部分被放置在相应于图3的第四台阶式通道93的第四台阶式通道93中。

在本发明的这个集成射频单元300实施例中的第一PCB 341起到混合合成器(“H-合成器”)的作用。在本发明的这个集成射频单元300实施例中的第一PCB 341也被设计为起到低噪声放大器(“LNA”)的作用。在本发明的这个集成射频单元300实施例中的第二PCB 343用来把集成滤波器耦合到发射和/或接收天线。本发明并不限制可被用来适用于不同滤波器的各种不同应用的PCB的数目。虽然在PCB,341和342，与中心导体板，332a、352a、353a、和354a之间的连接是由带线连接形成，但其它的更方便的连接也可被用于PCB与中心导体板之间。这些可包括螺钉、焊接、粘接或其它紧固装置或操作。

如本实施例所示，要被滤波的信号从第一PCB 341经过在最左面中心导体335a上的带线连接352a进入到上部条带330a，然后按照上部条带330a的滤波特性被滤波，并从最右面中心导体335b经过带线连接354a出去到右端的PCB 343。同样地，要被滤波的第二信号从第一PCB 341经过在最左面中心导体332a上的带线连接351a进入到下部条带330b，然后按照下部条带330b的滤波特性被滤波，并从最右面中心导体332b经过带线连接353a出去到右端的PCB 343。然后第一信号和第二信号将从第三PCB 343通过天线接头370被发送到发送天线。图4上也显示了调谐螺钉361，它们被用来，结合中心导体板330，微调射频单元的集成滤波器的滤波特性。

图5显示了本发明的集成射频单元300实施例的另一个视图。这个端视图是通过沿图4所示的A-A线切割集成射频单元300而产生的。这个侧视图显示了底座310和盖子320。在这个图上更清晰地显示了由底座310和盖子320的布置而形成的集成滤波器的第二谐振腔。这个第二谐振腔是以由底座310中的第二凹槽40和盖子320中的第一凹槽140(分别相应于图1的第二凹槽40和图2的第一凹槽140)所占用的两个空间的组合而被构成的。这个第二谐振腔的尺寸和形状，结合中心导体板330的下部条带330b，也影响集成滤波器的滤波特性。紧接在这个腔体后面的是第一谐振腔，在视图上看不见，由图1的底座10中的第一凹槽30和图2的盖子130中的第二凹槽150构成的。这个第一谐振腔的尺寸和形状同样地影响滤波特性。然而，由于本实施例的设计，其中第一和第二谐振腔被图1的底座10的凸脊50和图2的盖子130的凸眷160分开，由上部条带330a和下部条带330b对滤波特性的影响是互相独立的。这允许实行非常不同的功能，取决于谐振腔的特性、中心导体板330的不同条带、和建入到PCB中的功能。

中心导体板330的下部条带330b被放置在底座310中的第二凹槽40的底面45与盖子320中的第一凹槽140的底面145之间的大约一半的距离。由底座310中的第二凹槽40和盖子320中的第一凹槽140的组合构成的第二谐振腔可以填充以空气，如本实施例的情形，或填充以其它绝缘材料，如陶瓷。不同的材料可被用来以不同方式影响滤波特性。这些材料的种类和滤波影响在技术上是熟知的。

在图5的视图上也显示了中心导体板330的下部条带330b的平面断面。紧接在下部条带330b后面的是上部条带330a，但在这个视图上看不见，它同样地被放置在图1的底座10中的第一凹槽的底面35与图2的盖子130中的第二凹槽150的底面155之间的大约一半的距离。把这些面做成对以便构成第一谐振腔的这种方式在前面已讨论过。

在图6中可看到本发明的射频单元的一个实施例的另一个视图。这个侧视图是通过沿图4所示的B-B线切割集成射频单元300而产生的。这个图上显示了盖子320、底座10、图4的中心导体板的下部条带330b的最左面中心导体332a、和调谐螺钉361。在大多数实施例中，调谐螺钉361是能导电的普通螺钉。调谐螺钉361可以被旋转，朝中心导体332a方向旋入或远离中心导体332a方向旋出。在调谐螺钉361与中心导体332a之间所建立的电容，并以技术上熟知的方式与中心导体相结合，影响滤波特性。

在现有的调谐方法中，调谐螺钉被用锁定螺母锁定位置，以防止调谐螺钉意外地旋转，由此会负面地影响调谐的设置。比起现有的调谐方法来说，优选实施例中的新的内容是弹性金属臂600。该弹性金属臂600是金属条，它可以是导电的或电绝缘的。另外，有可能是弹性金属臂600和调谐螺钉361都是导电的。在所示实施例中，弹性金属臂600是电绝缘的。弹性金属臂600具有上臂600a和下臂600b。下臂600b通过技术上熟知的各种方法被固定在底座10。

上臂600a以远离下臂600b的朝上弧线延伸，如图所示。当调谐螺钉361旋入腔体时，它将接触到上臂600a。上臂600a然后对调谐螺钉361施加向上的压力，一旦完成调谐以后，它将阻止螺钉意外地从它设置的位置处旋转。虽然弹性金属臂600在图6所示的实施例中是电绝缘的，但调谐螺钉通过在其上镀敷银层或其它导电材料而成为导电的。调谐螺钉361的调谐效果将是由于在调谐螺钉361和中心导体332a之间建立的电容造成的。在某些实施例中，弹性金属臂600可以是导电的，而调谐螺钉361然后将是绝缘的或至少是用绝缘片与弹性金属臂分开的。然后调谐效果将是由于在弹性金属臂600与中心导体332a之间建立的电容引起的。在弹性金属臂600和调谐螺钉361都是导电的那些实施例中，调谐效果将是由于在中心导体332a与弹性金属臂600和调谐螺钉361这二者之间建立的电容引起的；在弹性金属臂600与调谐螺钉361之间可以有或没有绝缘片。

图7显示了弹性金属片700，它具有多个弹性金属臂710，从底座730垂直地延伸。弹性金属片700具有多个固定点720，它们将被用来把弹性金属片固定到底座10。每个弹性金属臂710具有对于每个存在的调谐螺钉的一对一的对应关系，调谐螺钉也具有对于每个存在的中心导体的一对一的对应关系。例如，在图4中的下部条带330b具有五个中心导体。在盖子320中，将有五个匹配调谐螺钉361，相应于在弹性金属片700上的五个弹性金属臂600。对于图4中的上部条带330a也提供有第二弹性金属片700。

概言之，本发明被设计成作为用于移动通信的基站中的一个单元被安装。当被安装到基站时，要被滤波的外出的信号进入到图4所示的集成射频单元的PCB 341。该信号在由PCB 341形成的H-组合器中被处理，并经带线连接352a被发送到集成滤波器的上部，中心导体板330的上部条带330a。该信号被上部条带330a及其有关腔体滤波。外出信号其后经带线连接354a传递通过由第二PCB 343形成的测量耦合器，并最后通过天线接头370被发送到基站的发射天线。来自基站接收天线的进入的信号进入到天线接头370，在其中它被发送到第二PCB 343，然后它经过带线连接353a被发送到集成滤波器的下部，中心导体板330的下部条带330b。下部条带330b及其有关的腔体的组合对信号进行滤波，然后把它经过带线连接351a提供给在第一PCB 341中形成的低噪声放大器。然后信号被发送在基站的接收机中被处理。虽然以上的概述描述了一个实施例，其中有发射信号由H-组合器作用以及接收信号由低噪声放大器作用，但本发明并不被限制于这些类型的功能性单元。

在用于移动通信的基站中使用的集成射频单元中这种已被描述的用于组合各种不同元件的方法是新颖的，并且该方法在当把滤波器的不同功能性部件进行集成时所需要的空间和连接的限制的问题上，比起现有的克服方法是先进的。本发明的设计允许一个外壳用作为对于滤波器的中心导体板的谐振腔和对于射频单元的功能性元件，例如PCB的保护罩。通过限制在集成射频单元中所需要的基本元件，连接的数目，因而是化费和组装时间已被减少。

所描述的实施例是用作为说明的，而不是作为限制的。本领域的技术人员将看到，从所描述的实施例可作出一些变更，而不背离本发明的精神和范围。所以，不应当把本发明看作为被限制于所描述的例子，而应当把它看作为其范围上等于以下的权利要求。

Claims (21)

1．集成射频单元，包括底座和盖子，以便安放至少一个功能性元件和至少一个滤波器单元，其中所述至少一个滤波器单元包含一个腔体和一个中心导体板，其特征在于，所述腔体由所述集成射频单元的所述底座和所述盖子的组合构成，所述中心导体板处于所述腔体内，以及所述组合同时形成对于所述至少一个功能性单元的保护性外罩。

2．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述腔体包括上部腔体和下部腔体，所述中心导体板包括上部条带和下部条带，以及其中所述上部腔体连同所述上部条带构成第一滤波器单元，以及所述下部腔体连同所述下部条带构成第二滤波器单元。

3．权利要求2的集成射频单元，其特征在于，所述底座具有一个凸脊和所述盖子具有一个凸脊，所述中心导体板被固定到所述底座的所述凸脊，以及其中所述盖子的所述凸脊和所述底座的所述凸脊都被物理地放置以形成在所述上部腔体和所述下部腔体之间的分离。

4．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述底座具有多个凸脊和所述盖子具有多个凸脊，其中所述盖子的所述凸脊与所述底座的所述凸脊相匹配，以形成多个凹槽，所述凹槽产生多个腔体，在组合后，安放所述至少一个功能单元，以及所述凸脊造成在安放所述至少一个功能性单元的所述腔体和所述滤波器单元的所述腔体之间的分离。

5．权利要求4的集成射频单元，其特征在于，分离所述安放所述至少一个功能性单元的所述腔体和所述滤波器单元的所述腔体的凸脊包含至少一个用于在所述至少一个功能性单元和所述至少一个滤波器单元之间的连接的通路。

6．权利要求5的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个通路是安放带线连接的台阶式通道。

7．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，由此所述腔体被填充以绝缘材料，例如陶瓷。

8．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个功能性单元包含至少一个印刷电路板“PCB”。

9．权利要求8的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个PCB包含两个PCB，被功能分为至少一个输入PCB和至少一个输出PCB。

10．权利要求9的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个输入PCB是低噪声放大器。

11．权利要求9的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个输入PCB是混合-合成器。

12．权利要求9的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个输出PCB是测量耦合器。

13．权利要求5的集成射频单元，其特征在于，所述中心导体板被一个通过所述多个用于连接的通路中的至少一个通路的连接，被连接到所述至少一个功能性单元。

14．权利要求13的集成射频单元，其特征在于，所述连接是通过带线连接。

15．权利要求14的集成射频单元，其特征在于，所述连接是通过螺钉进行的。

16．权利要求14的集成射频单元，其特征在于，所述连接是通过焊接进行的。

17．权利要求14的集成射频单元，其特征在于，所述连接是通过粘接进行的。

18．权利要求13的集成射频单元，其特征在于，所述连接是通过电缆进行的。

19．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个滤波器单元具有调谐装置，所述调谐装置包括至少一个导电的调谐螺钉，穿过所述集成射频单元的所述盖子被插入到所述腔体，包含至少一个弹性金属臂的一个弹性金属片，它是不导电的，以这样的方式延伸到所述腔体中，以便接触到所述至少一个调谐螺钉，由此所述至少一个滤波器单元通过把所述至少一个调谐螺钉旋入所述腔体中而被调谐，它建立了在所述至少一个调谐螺钉与所述中心导体板之间的电容，以及由此在所述至少一个调谐螺钉与所述至少一个弹性金属臂之间的所述接触锁定所述至少一个调谐螺钉进到设置的位置。

20．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个滤波器单元具有调谐装置，所述调谐装置包括至少一个不导电的调谐螺钉，穿过所述集成射频单元的所述盖子被插入到所述腔体，以及一个包含至少一个弹性金属臂的弹性金属片，它是导电的，以这样的方式延伸到所述腔体中，以便接触到所述至少一个调谐螺钉，由此所述至少一个滤波器单元通过把所述至少一个调谐螺钉旋入所述腔体中而被调谐，它建立了在所述至少一个弹性金属臂与所述中心导体板之间的电容，以及由此在所述至少一个调谐螺钉与所述至少一个弹性金属臂之间的所述接触锁定所述至少一个调谐螺钉进到设置的位置。

21．权利要求1的集成射频单元，其特征在于，所述至少一个滤波器单元具有调谐装置，所述调谐装置包括至少一个导电的调谐螺钉，穿过所述集成射频单元的所述盖子被插入到所述腔体，以及一个包含至少一个弹性金属臂的弹性金属片，它是导电的，以这样的方式延伸到所述腔体中，以便接触到所述至少一个调谐螺钉，由此所述至少一个滤波器单元通过把所述至少一个调谐螺钉旋入所述腔体中而被调谐，它建立了在所述中心导体板与所述至少一个弹性金属臂和所述至少一个调谐螺钉这二者之间的电容，以及由此在所述至少一个调谐螺钉与所述至少一个弹性金属臂之间的所述接触锁定所述至少一个调谐螺钉进到设置的位置。

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