CN216122362U - 滤波器单元和无线电节点 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种滤波器单元和包括该滤波器单元的无线电节点。滤波器单元包括介质滤波器、带有底座的支架和与介质滤波器焊接的多个引脚。无线电节点包括滤波器单元和与支架的底座焊接的无线电板。采用支架，由温度升高引起的无线电板膨胀所产生的张力可以通过引脚的变形来抵消。可以防止介质滤波器破裂。

Description

滤波器单元和无线电节点

技术领域

本公开总体上涉及一种滤波器单元的结构，并且具体地涉及一种介质滤波器单元和包括该滤波器单元的无线电节点。

背景技术

当前，要求滤波器具有损耗低、大小小、重量轻、成本低的特性。因此，诸如陶瓷波导滤波器之类的使用高介电常数材料作为传输介质的介质滤波器得到广泛使用，并在相当一部分领域不断替代具有较长历史的金属滤波器。

为了将陶瓷滤波器组装到主板上，制造商通常购买供应商提供的滤波豁模块。滤波器模块通常包括陶瓷滤波豁和较小PCB(或者有时被称为基板)，陶瓷滤波器焊接在基板上。然后，制造商将滤波器模块焊接到主板上。

以电信领域为例，主板可以是无线电板。当应用于无线电单元或天线单元(例如，远程无线电单元(RRU)或高级天线系统(AAS))时，多个滤波器单元将被组装在同一主板上。因此，它成为无线电节点(例如，基站或任何其他无线电设备)的一部分。

如图1所示，陶瓷滤波器101经由中间的焊料层102安装在小PCB 103上。小PCB 103经由中间的焊料层104被放置在无线电PCB 105上。通常，散热器107经由一些螺丝106与无线电PCB 105固定。由于该结构包括由不同材料制成的元件(包括焊锡、钢螺丝、PCB、陶瓷滤波器、主要是铝的散热器)，发明人发现它在开始工作时可能导致一些问题，并且温度会升高。

这些材料的热膨胀系数(CTE)大不相同。表1示出了主要制成不同部件的那些不同材料的相应CTE的示例值。高CTE值意味着由温度升高引起的大小膨胀较大。

表1对应材料的CTE

在无线电节点被投入使用前工作甚至组装期间，这些材料的温度会发生变化。与膨胀较多的具有较高CTE的材料相比，陶瓷滤波器201的尺寸膨胀比其他材料小。因此，陶瓷滤波器容易由于小PCB 203产生的张力而破裂，该小PCB 203也接收散热器207和无线电板205产生的张力。张力逐层传递，如图2所示。

需要减轻陶瓷滤波器的破裂风险，以提高滤波器单元和包括滤波器单元的产品的产量和质量。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型的目的在于减轻陶瓷滤波器由组装组件产生的张力而导致破裂的风险。

根据本申请的一个方面，提供了一种包括介质滤波器和支架的滤波器单元。支架包括底座和从底座的一侧升起的多于一个引脚。底座的另一侧与印刷电路板焊接，并且引脚与介质滤波器的表面焊接。

在一些实施例中，引脚和底座是一体的。在备选实施例中，引脚焊接在底座上。

在一些实施例中，引脚的形状为直条形或T型、弯曲条形中的任一种。

在另一实施例中，支架具有边缘朝与引脚相同的方向折叠的至少一个边沿，其中，边缘在其边沿处包围滤波器。

在一些实施例中，支架由金属制成。在备选实施例中，支架由导电塑料制成。

根据本申请的另一方面，本公开提供了一种包括介质滤波器、支架和连接到介质滤波器的无线电板的无线电节点。支架包括底座和从底座的一侧升起的多个引脚。底座在底座的另一侧安装在无线电板的表面上，并且多个引脚与介质滤波器的表面焊接。

在一些实施例中，引脚和底座是一体的。在备选实施例中，引脚焊接在底座上。

在一些实施例中，支架还包括输入和输出通道，该输入和输出通道在与引脚同一侧处从底座升起，其中，将滤波器连接到无线电板的电线被置于输入和输出通道的内部。

在一些实施例中，介质滤波器是陶瓷波导滤波器。

采用本公开提供的支架，由温度升高引起的无线电板膨胀所产生的张力可以通过引脚的变形来抵消。可以防止介质滤波器变形甚至破裂。

附图说明

当结合附图阅读时，通过参考以下实施例的详细描述，可以最佳地理解本公开本身、优选的使用模式和进一步目的，其中：

图1示出了根据当前解决方案组装在无线电板上的陶瓷滤波器的结构；

图2示出了根据当前解决方案的不同组件的膨胀以及小PCB为滤波器带来的使滤波器容易破裂的张力；

图3示出了根据本公开的实施例的包括带支架的滤波器单元的无线电节点的结构的示例；

图4示出了根据本公开的实施例的支架在无线电节点工作期间的变形；

图5a和图5b示出了根据本公开的实施例的制造支架的步骤；

图5c示出了根据本公开的实施例的组装滤波器单元的步骤；

图5d示出了根据本公开的实施例的具有边缘的支架的另一设计。

具体实施方式

参考附图详细地描述了本公开的实施例。应当理解的是，仅出于使本领域技术人员能够更好地理解本公开并因此实现本公开的目的而讨论这些实施例，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。在整个说明书中对特征、优点或类似语言的引用并不暗示可以通过本公开实现的所有特征和优点应该或在本公开的任何单个实施例中。相反，提及特征和优点的语言被理解为意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。

此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合本公开的所述特征、优点或特性。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实践本公开。在其他情况下，在某些实施例中可以认识到附加特征和优点可以不存在于本公开的所有实施例中。

如本文所使用的，术语“第一”和“第二”等指代不同的元件。除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“一个”意在还包括复数形式。本文所使用的术语“包含”、“包含有”、“具有”、“带有”、“包括”和/或“包括有”表示存在所陈述的特征、元件和/或组件等，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合。术语“基于”应被解读为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被解读为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被解读为“至少一个其他实施例”。下面可以包括显式和隐式的其他定义。

在下文中，将参考附图来描述本公开的各种实施例。

如背景中所介绍的，以图2为例，散热器207的CTE最高为23ppm，将其张力传递给无线电板205，导致无线电板205膨胀得比它在CTE 14ppm下应有的更多。结果，陶瓷滤波器被从小PCB 203传输的张力拉长，该小PCB 203被无线电板205稍微拉长。如果将陶瓷滤波器替换成具有更高延展性的金属滤波器，CTE差异就没有问题了。然而，由于介质滤波器向无线电产品提供了更小的大小和更高的性能，并且陶瓷波导滤波器是最受欢迎的介质滤波器之一，因此在使用陶瓷波导滤波器时需要考虑陶瓷的脆性。

为了满足无线电产品中介质滤波器日益增长的需求，本公开提供了一种解决方案，以减轻由连接到介质滤波器的无线电板带来的膨胀。

具体地，本公开提供了一种滤波器单元和包括该滤波器单元的无线电节点。滤波器单元包括介质滤波器、带有底座的支架和与介质滤波器焊接的多个引脚。无线电节点包括滤波器单元和与支架的底座焊接的无线电板。采用支架，由温度升高引起的无线电板膨胀所产生的张力可以通过引脚的变形来抵消。可以防止介质滤波器破裂。

根据本公开的实施例，提供了一种滤波器单元，包括介质滤波器和支架。支架包括底座和从底座的一侧升起的多于一个引脚。此外，多个引脚与介质滤波器的表面焊接，并且底座的另一侧与印刷电路板焊接。支架可以由金属或任何其他导电性好的材料制成。

根据本公开的实施例，提供了一种无线电节点，包括介质滤波器、支架和连接到介质滤波器的无线电板。支架包括底座和多个引脚，其中，底座被安装在无线电板的表面上，并且引脚从底座的另一侧升起，并与介质滤波器的表面焊接。为简单起见，陶瓷波导滤波器作为流行的介质滤波器在下文中被提及。

图3示出了无线电节点的结构的侧面轮廓。陶瓷滤波器301通过焊锡302与支架303的引脚焊接。支架303的侧面轮廓看起来像梳子，其拉刀作为与陶瓷滤波器301焊接的引脚，并且其背面作为与无线电PCB 306焊接的底座部分。靠近无线电PCB 306的另一侧是散热器307，其经由至少一个螺丝305固定到无线电PCB 306。

当温度升高时，无线电板开始膨胀，并且安装在无线电板的表面上的支架的底座也随之膨胀。参照仍然是该结构的侧面轮廓图示的图4，无线电板406产生热量，该热量不仅使无线电板406本身膨胀，而且还使散热器由于其较高的CTE而膨胀得比无线电板406更快。由于散热器407经由若干个螺丝405固定到无线电板406，它比无线电板406因热量膨胀而拉动无线电板406更多。在无线电板的另一侧是支架403，其底座被安装在无线电板406上。由于支架403是由具有更高延展性的金属制成，或者即使支架403由导电塑料制成，它仍然具有更高的延展性，因此可以很容易地通过无线电板406扩展底座。然而，位于支架的引脚上的陶瓷滤波器401将不会被由无线电板膨胀带来的张力拉伸。相反，引脚的变形提供了对材料之间的CTE差异的容差。

读者可以从图4中看出，支架403的引脚“向内”弯曲或倾斜，其“头部”通过焊膏402粘在陶瓷滤波器401上，并且它们的基座(底座)通过焊料层404粘在无线电板406上。在这种情况下，陶瓷滤波器401不会因加热具有较大CTE的材料所带来的张力而破裂。类似地，在无线电板和陶瓷滤波器之间用支架代替基板(小PCB)，当温度下降时，“梳子”的“拉刀”可以变形回去，以抵消陶瓷滤波器和无线电板之间的不同收缩，使得陶瓷滤波器及其谐振器将不会因来自其旁边的PCB的外力而变形。因此，陶瓷滤波器的性能将不会受到外力的影响。

在一些实施例中，引脚可以焊接在支架的底座上。支架的底座可以是平的，以便安装在无线电板的表面上。引脚的两端分别与陶瓷滤波器和底座焊接。随着环境温度的变化，支架会随之变形，例如，这些引脚的方向会随着温度的变化而变化，从而提供对无线电板和陶瓷滤波器之间的膨胀或收缩差异的抵消。

在一些实施例中，引脚和底座形成一体。与引脚焊接在底座上的实施例相比，引脚和底座之间的接头可能容差更大。实施例示出了支架的制造过程。图5a至图5c示出了该过程的步骤。

首先，设计并切割金属板。在图5a提供的示例中，在平坦的金属板500中设计了若干个矩形块501。然后，从平板上切掉每个矩形块501的三个边，第四边保持原样。

下一步骤如图5b所示，从板的一侧冲压矩形块501，使矩形块在第四边处折叠，并且成为从板升起的引脚501’。与矩形的剩余第四边相对的一边成为引脚的头部，其在后面的过程中与陶瓷滤波器焊接。剩余的板成为与无线电板焊接的支架的底座。平板500现在变成包括底座和引脚的支架500’。

备选地，平板也可以由导电塑料制成，其不仅具有较高的延展性，而且具有很好的弹性。因此，引脚在冲压过程中可能更容易折叠，并且由于其相邻材料的张力导致改变其方向而具有更长的寿命。

在如图5c所示的下一步骤中，经由引脚将陶瓷滤波器510组装到支架500’上，在其之间为焊锡520。陶瓷滤波器的表面通常镀有银层，因此易于与支架500’的引脚焊接。然后将支架500’组装在带有散热器的无线电板上。图5c仅是组装支架的示例，这些步骤的顺序不限于上述实施例。

在实施例中，由于信号需要经由陶瓷滤波器的谐振器输入然后从滤波器输出，如果陶瓷滤波器的输入和输出接口在与支架焊接的接口的同一侧，则输入和输出通道也应在支架内。如图5a所示，设计了两个圆形503，并且从圆形的中心切出若干个间隙。然后，在图5b中，从同一侧冲压圆形503和矩形，形成用于从陶瓷滤波器传输的信号和传输到陶瓷滤波器的信号的输入和输出通道503’。请注意，通道503’的形状和位置仅是示意图，并且技术人员应该清楚地知道如何形成用于进出信号的那些通道，并且优选地将这些通道作为对信号波的辐射屏蔽。

在另一实施例中，为了使滤波器和支架之间的组装更容易，将板的至少一侧设计成折叠以用于定位陶瓷滤波器。作为示例，如图5a和图5d所示，条带502形成在板的两个相对侧，然后与引脚朝相同方向折叠，作为两个边缘502’以定位滤波器。如图5d所示，边缘502’具有两级折叠，下折叠与引脚在同一水平，并且较高水平在其边沿处包围陶瓷滤波器。

在另一实施例中，为了使冲压过程更容易，并确保平板中的矩形区域可以在所需的位置处更容易地折叠以保持引脚的长度相同，可以在矩形的表面上铣削浅槽，也如图5a所示。然后在板的另一表面处执行冲压，并且矩形在槽处折叠。

在另一实施例中，引脚的形状不限于上述实施例。例如，通过在平坦的金属板上设计，头部与陶瓷滤波器焊接并且尾部在底座处折叠的T型形状可以被冲压并折叠为引脚，使得引脚的接触区域大于先前实施例中的矩形引脚的接触区域。在另一示例中，弯曲条被设计和冲压为弯曲引脚，使得支架在受热膨胀期间提供的容差可以高于矩形引脚的容差。技术人员可以想到任何形状的支架引脚，其可以提供容差以抵消具有各种CTE的材料的不同膨胀。

本公开中对“实施例”、“另一实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是并非每个实施例都必须包括该特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指代同一实施例。此外，当结合实施例来描述特定特征、结构、或特性时，应认为结合其他实施例(不管是否被显式描述)来实现这种特征、结构、或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。

本公开明确地或以其任何概括形式包括本文公开的任何新颖的特征或特征的组合。当结合附图阅读时，鉴于前述描述，对本公开的前述示例性实施例的各种修改和改编对于相关领域的技术人员而言将变得显而易见。然而，任何和所有修改仍将落入本公开的非限制性和示例性实施例的范围内。

Claims (14)

1.一种滤波器单元，其特征是，所述滤波器单元包括：

介质滤波器和支架；

其中，所述支架包括底座和从所述底座的一侧升起的多于一个引脚；

其中，所述底座的另一侧与印刷电路板焊接；并且其中，所述多于一个引脚与所述介质滤波器的表面焊接。

2.根据权利要求1所述的滤波器单元，其特征是，所述引脚和所述底座是一体的。

3.根据权利要求1所述的滤波器单元，其特征是，所述引脚被焊接在所述底座上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器单元，其特征是，所述引脚的形状为直条形或T型、弯曲条形中的任一种。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器单元，其特征是，所述支架还包括输入和输出通道，所述输入和输出通道在所述引脚同一侧从所述底座升起。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器单元，其特征是，所述支架具有边缘朝与所述引脚相同的方向折叠的至少一个边沿，其中，所述边缘在其边沿处包围所述滤波器。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器单元，其特征是，所述支架由金属或导电塑料制成。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器单元，其特征是，所述介质滤波器是陶瓷波导滤波器。

9.一种无线电节点，其特征是，所述无线电节点包括：

介质滤波器、支架和连接到所述介质滤波器的无线电板；

其中，所述支架包括底座和从所述底座的一侧升起的多个引脚；

其中，所述底座在所述底座的另一侧安装在所述无线电板的表面上；

其中，所述多个引脚与所述介质滤波器的表面焊接。

10.根据权利要求9所述的无线电节点，其特征是，所述引脚和所述底座是一体的。

11.根据权利要求9所述的无线电节点，其特征是，所述引脚被焊接在所述底座上。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的无线电节点，其特征是，所述引脚的形状为直条形或T型、弯曲条形中的任一种。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的无线电节点，其特征是，所述支架还包括输入和输出通道，所述输入和输出通道在所述引脚同一侧从所述底座升起，其中，将所述滤波器连接到所述无线电板的电线被置于所述输入和输出通道的内部。

14.根据权利要求9至11中任一项所述的无线电节点，其特征是，所述支架由金属或导电塑料制成。

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