JP2000516055A - 集積化フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、移動体電話における基地局の集積化無線ユニット関連する。機能ユニットおよび中央導体板を含む集積化無線ユニットのすべての要素のために一つのハウジングが提供される。カバーおよびベースの組み合わせは機能ユニット用の保護キャビティを形成するとともに、キャビティの形状は、中央導体板との組み合わせにより、集積化無線ユニットのフィルタ特性の形成に役く立つ。ハウジングの設計は、要素間の多数の接続を減らし、中央導体板との組み合わせにおいて、フィルタとして作用するだろうキャビティをも提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 集積化フィルタ発明の分野 本発明は、概ね移動体電話のための基地局における高周波フィルタの使用 に関し、とくに、そのようなフィルタが組み込まれた基地局の集積化無線ユニッ トに関するものである。関連技術 多くのタイプのフィルタが、今日、移動体電話用の基地局で使われている 。しばしば、これらのフィルタは、一つまたは幾つかのキャビティの内側に配置 された中央導体により形成される。このキャビティの壁は、フイルタケースの内 面によって形成される。このフィルタは、ケーブル手段または他のコネクタによ って、プリント回路板のような他の機能のユニットへ接続される。そして、この 要素の組み合わせは、フィルタと他のユニットを保護する外側のケースに配置さ れる。 従来のアプローチ例としては、McGannの米国特許第4,100,504号がある。 この特許の発明は、一連のキャビティ共振器から構成されるマイクロ波伝送シス テム用の帯域除去フィルタから構成される。その共振器は、キャビティの壁を同 じく形成するハウジングへねじによって取り付けられるアルミニュウム棒により 形成されている。回路の能動素子の幾つかを含む印刷回路基板が各キャビティの 上端に形成されている。インピーダンス素子が、印刷回路基板の反対側に取り付 けられている。さらに、フィルタおよび印刷回路基板用のハウジングへ取り付け られた他の印刷回路基板への接続がある。発明の概要 本方法は、多数の問題を呈するこれらのフィルタを接続するものである。 フィルタが他のユニットへの多数の接続を必要とするので、すべての接続ととも にユニットを組み立てるには、多くの時間がかかるからである。すべての余分な ケーブルおよび接続は高いコストをも引き起こす。フィルタおよび他のユニット 間の接続数を制限する方法を見出すことができれば、それらを集めて集積化し、 より少ない接続要求により組立て時間、必要なスペースおよびコストが減少され るだろう。 McGannのアプローチは、フィルタおよび能動電子部品を集積化する従来の 方法の改良を提供するが、接続およびスペースの要求を減少させる多くの改良の 余地がある。 本発明は、二つの金属片だけから集積化無線ユニットのすべての素子用の 一つのハウジングを作り出すことにより、これらの問題を解決し、それによって 要求される組立工程数を減らすものである。本発明の無線ユニットは、四つに限 定されないが、組み立てられるべき四つの分離された部品である中央導体板、二 片のハウジング、および、機能ユニット、好ましくは印刷回路基板を含む。デザ インにより、従来のアプローチが必要とするよりも少ない接続を使用する、この 単一のユニットへ印刷回路基板を集積化することが今は可能である。重要なスペ ースも省かれる。 一つの実施形態において、本発明は、相互変調の産物を減衰させ、かつ、 受話器帯域における雑音を低減するための送信帯域フィルタとしての機能を果た すようにデザインされる。集積化無線ユニットからの高周波出力は、移動体電話 の基地局における送信アンテナに送り込まれる。とはいえ、本発明の目新しい面 は、他のタイプのフィルタ、例えば帯域除去フィルタにも有益だろう。 本発明の集積化無線ユニットである好ましい実施形態は四つの要素から構 成される。第一の要素は、一片の金属から櫛状に形成された多数の中央導体を含 む中央導体板である。中央導体板はキャビティの内側に配置される。中央導体板 およびキャビティの寸法はともに、集積化無線ユニットのフィルタ特性を決定す るために役立つ。中央導体板は側面からみると平らで、従来のアプローチにおい て最も多い円筒形状のフィルタに比べて目立っている。それは、鋳造(die-casti ng)または他の金属加工(metal shaping)技術のどちらか一方により、一片の金属 から形成される。 本発明の次の二つの要素は、二つの部品、カバーを構成する上半分および ベースを構成する下半分であるハウジングを作り出す。中央導体板が配置される キャビティは、この金属ハウジングのカバーおよびベースの内面によって形成 される。中央導体板は、ねじまたはありふれた取り付け手段によってベースに取 り付けられる。 本発明の第四の要素は機能要素であり、好ましい実施形態における印刷回 路基板PCBの形をとったアクティブな電子装置を含む。これらのPCBは、ベースを 構成するハウジングの下半分に取り付けられている。これらも中央導体板へ直接 接続されている。概略、本発明の好ましい実施形態は、ともに接続されなければ ならない、僅か四つの分離された部品を有することで、スペースおよび接続を節 約する。図面の簡単な説明 本発明は、例として与えられる本発明の好ましい実施形態、および、添付 図面の説明に関連してより詳細に記述されるだろう。 図１は本発明の一実施形態の集積化無線ユニットにおけるハウジングのベ ースを示す図である。 図２は本発明の一実施形態の集積化無線ユニットにおけるハウジングのカ バーを示す図である。 図３は本発明の異なる要素の関係を説明する透視図で、本発明の一実施形 態の集積化無線ユニットに挿入されるだろうベース、中央導体板およびPCBを含 む。 図４は、図３に従いマウントされた本発明の一実施形態の異なる要素の側 面図である。 図５は、図４に示されるA-A線に沿って本発明の様々な要素の関係を説明 する上面図である。 図６は、図４のB-B線に沿って本発明の一実施形態を説明する側面図で、 金属ばね片が同調ねじ(tuning screw)の動きを制限するために使われている。 図７は、図６に示されるような金属ばね片の列を説明する上面図である。詳細な説明 図１に本発明に従う集積化無線ユニットが示される。示されるのは、集 積化無線ユニットのベース10の構造である。ベース10は、上からは矩形にみえる ボックス形状である。しかしながら、ベースの外形はボックス形状に限定されず 、移動体無線の基地局に設置するために必要とされるどんな形状にも適合させら れるだろう。ベース10は、公知の様々な金属加工技術を用いて打ち抜き、圧延ま たはその他の方法により形づくられた上面20を有する。この形成により、上面20 に複数の窪み30、40、70および110を形成する。上面20には、ベース10へカバー を取り付けるために使用されるべきねじ穴形状（には限定されないが）の複数の 取付ポイント25も提供される。 第一の窪み30が示される。それは、矩形形状であり、底面35および四の壁 、上壁(upper longitudinal wall)36、下壁(lower longitudinal)37、左壁(left transverse wall)38および右壁(right transverse wall)39から構成されている 。第二の窪み40が同じく示される。それは、同様に、底面45および四の壁、上壁 46、下壁47、左壁48および右壁49から構成されている。リッジ50は、第一の窪み 30および第二の窪み40の間の障壁として作用する。それは、第一の窪み30の下壁 37、第二の窪み40の上壁46、および、20aにより示される上面20のセクションか ら構成されている。リッジ50のセクション20aには、一つ以上の中央導体板をリ ッジ50へ取り付けるために使われるいくつかの取付ポイント60が配置される。好 ましい実施形態において、これら取付ポイント60は、フィルタの中央導体板の中 心導体を取り付けるために使われるだろうねじ穴だが、本発明はこの取り付け方 法に限定されるものではない。 第三の窪み70は、印刷回路基板(PCB)を配置するために同じく形成される 。 第三の窪みは、底面74および四つの壁、上壁76、下壁77、上壁76から下壁 77へ第三の窪み全体の長さを走る左壁78および右壁79を有する。底面74にPCBを 取り付けるために使われる複数の取付ポイント75が底面上に配置される。この取 り付けは、公知技術のあらゆる標準的な取り付け方法により可能である。 第三の窪み70と第二の窪み40とを分離するのが第二のリッジ80であ る。大ののリッジ80は、第二の窪み40の左壁48、第三の窪み70の右壁79および20 bによって示される上面20の一部によって形成される。この第二のリッジ80には 、テラス形成(terrace-formed)された第一のチャネル90が配置される。このテラ ス形成された第一のチャネル90は、第三の窪み70のPCBを、第二の窪み40に配置 された中央導体板上の中心導体へ接続するストリップライン接続用の通路(pathw ay)として役立つ。この実施形態においては第一のチャネル90がテラス形成され るが、それは必ずしもそのようであるとは限らない。PCBを中央導体板へ接続可 能な様々な手段から、テラス形成される第一のチャネル90によって造られる通路 が、使用される接続手段に最も適合して形成されるだろう。この実施形態におけ る接続は、PCBの突出部への平らなストリップライン接続だろうし、テラス形成 されるチャネルに最も適合されるだろう。 第一の窪み30から第三の窪み70を離すのは、第一の窪み30の左壁38、第三 の窪み70の右壁79および20cにより示される上面20の一部から形成される第三の リッジ81である。この第三のリッジ81に配置された第二のテラス形成されたチャ ネル91は、テラス形成された第一のチャネル90と同様に、第三の窪み70に配置さ れたPCBおよび第一の窪み30に配置された中央導体板の間を第二のストリップラ イン接続する通路として使用されるべきである。この実施形態においては、ただ 一つのPCBが第三の窪み70に配置される。他の実施形態においては、他のPCBが必 要とされ、第三の窪み70へ追加されてもよい。 下面114、並びに、上壁116、下壁117、左壁118および右壁119の四つの壁 から構成される第四の窪み110が、第一の窪み30および第二の窪み40の右側に示 されている。左壁118と右壁119の両方は、上壁116から下壁117へ第四の窪みの長 さに及ぶ。 第四のリッジ111および第五のリッジ112と呼ばれる二つのリッジ111およ び112が形成される。これら二つのリッジ111および112は、第四の窪み110を第二 の窪み40および第一の窪み30からそれぞれ分離する。第四のリッジ111は、第四 の窪み110の左壁118、第二の窪み40の右壁49および20dによって示される上面20 の一部により形成される。第五のリッジ112は、第四の窪み110の左壁118、第一 の窪み30の右壁39および20eによって示さ れる上面20の一部により形成される。この実施形態においては、従来技術におい て知られる、あらゆる標準的な取り付け方法によって底面114へPCBを取り付ける のに使用される複数の取付ポイント115が提供される。 それぞれテラス形成された第三のチャネル92およびテラス形成された第四 のチャネル93と呼ばれる二つのテラス形成されたチャネル92および93はともにこ こに配置される。テラス形成された第三のチャネル92は、第二の窪み40に配置さ れる中央導体板および窪み110に配置されるPCBの間のストリップライン接続用の 通路として使用される。テラス形成された第四のチャネル93は、第一の窪み30に 配置される中央導体板および第四の窪み110に配置されるPCBの間のストリップラ イン接続用の通路として使用される。第四の窪み110に配置されるPCBは、濾波さ れた信号を送信アンテナへ送るだろうアンテナコネクタ120へ接続されるだろう 。 図２は本発明の集積化無線ユニット用のカバー130を説明する図である。 それは、図１のベース10と同様の金属片から形成される。カバー130は、上から みると矩形のボックス形状である。図１のベース10のように、カバー130の外形 および寸法は、本発明にとって決定的なものではなく、移動体通信システムに最 も適合するように形状および寸法が合わせられるだろう。カバー130は、従来技 術で知られた様々な金属加工技術の何かを使い打ち抜き、圧延または他の方法で 作られたベース10の上面20のような上面135を有する。この加工は、上面135に複 数の窪みを形成する。取付ポイント136は、ベース10へカバー130を取り付けるた めに示さる。ベース10へのカバー130の取り付けは、好ましい実施形態において は、ねじによって行われるだろう、しかし、従来技術で知られたあらゆる様々な 方法によっても可能である。 カバー130の第一の窪み140が示される。それは、矩形であり、下面145お よび四つの壁、上壁146、下壁147、左壁148および右壁149で構成されている。第 二の窪み150が同じく示される。それは、同じく下面155および四つの壁、上壁15 6、下壁157、左壁158および右壁159で構成されている。第一の窪み140と第二の 窪み150の両方は、それらの底面145および155に、中央導体板の中心導体と協働 する、後述するフィルタを同調に使われるだろう同調 ねじの配置に使用されるだろう複数の穴169をもつ。 第一のリッジ160は、第一の窪み140と第二の窪みの150との間の障壁とし て作用する。それは、第一の窪み140と第二の窪み150とを加工することによって 作り出される。それは、第一の窪み140の下壁147、第二の窪み150の上壁156、お よび、135aによって示される上面135の一部から構成されている。ベース10の第 一のリッジ50と異なり、カバー130の第一のリッジ160は中央導体板を取り付ける ための取付ポイント（例えば、図１のベース10の取付ポイント60）を必要としな い。 第三の窪み170は、ベース10の第三の窪み70に配置される一つまたは二つ のPCBの後に配置されるカバーとして作用するために形成される。カバー130の第 三の窪み170は、下面175および四つの壁、上壁176、下壁177、左壁178および右 壁179を有する。 右壁179は、それぞれ第二のリッジ180および第三のリッジ181と呼ばれる 二つのリッジ180および181を形成する。これらの二つのリッジ、第二のリッジ18 0および第三のリッジ181は、第三の窪み170を第二の窪み150および第一の窪み14 0の両方からそれぞれ切り離す。第二のリッジ180は、第二の窪み150の左壁158、 第三の窪み170の右壁179、および、135bによって示される上面135の一部から形 成される。第三のリッジ181は、第一の窪み140の左壁148、第三の窪み170の右壁 179、および、135cによって示される上面135の一部から同様に形成される。 第四の窪み190が同じく示される。それは、第三の窪み170に類似し、同様 に底面195および四つの壁、上壁196、下壁197、左壁198および右壁199を有する 。左壁198は、それぞれ第四のリッジ182および第五のリッジ183と呼ばれる二つ のリッジ182および183を作り出す。これらの２つのリッジ、第四のリッジ182お よび第五のリッジ183は、第四の窪み190を第二の窪み150および第一の窪み140の 両方からそれぞれ切り離す。第四のリッジ182は、第二の窪み150の右壁159、第 四の窪み190の左壁198、および、135dによって示される上面135の一部から形成 される。第五のリッジ183は、同様に、第一の窪み140の右壁149、第四の窪みの 左壁198、および、135eによって示 される上面135の一部から形成される。第四の窪み190は、ベース10の第四の窪み 110に取り付けられるだろうPCB用のカバーとして作用する。 図１のベース10におけるリッジ50、80、81、111および112は、図２のカバ ー130に見出されるべきリッジ160、181、180、183および182に対応する。ベース 10の第一のリッジ50は、カバー130の第一のリッジ160に対応する。同様に、ベー ス10の第二のリッジ80はカバー130の第三のリッジ181に、ベース10の第三のリッ ジ81はカバー130の第三のリッジ180に、ベース10の第二のリッジ111はカバー130 の第三のリッジ183に、および、ベース10の第五のリッジ112はカバー130の第四 のリッジ182に対応する。 カバー130がベース10に取り付けられている場合、図には直接に示されな いが、二つの共振するキャビティが、上に示される様々なリッジに対応して造ら れる。カバー130がベース10に取り付けられている場合、対応するリッジ50-160 、80-181、81-180、111-183および112-182が互いに物理的に接近され接触される べく配置される。そして、この接触は、キャビティ内に配置されるだろう中央導 体板のための共振キャビティとして作用することができる本発明に従い、シール されたキャビティを造る。これらキャビティと中央導体板との結合は、集積化無 線ユニットのフィルタを形成する。濾波されるべき信号は中央導体板を通過する 。中央導体板の物理的な特性に加えて、キャビティのサイズおよび形状の組み合 わせが、フィルタのフィルタ特性を決定する。 ベース10のリッジ50、81および112は、それらが対応するカバー130のリッ ジ160,180および182に接触するだろう。図には直接示されなかったが、それらの 対応は、ベース10の第一の窪み30、および、カバー130の第二の窪み150によって 占められる空間からなる第一の共振キャビティを造るだろう。この第一の共振キ ャビティの内面は、ベース10の第一の窪み30の上壁36、下壁37、左壁38および右 壁39、カバー130の第二の窪み150の上壁156、下壁157、左壁158および右壁159、 ベース10の第一の窪み30の底面35、並びに、カバーの第二の窪み150の底面155か らなるだろう。 同様に、ベース10のリッジ50、80および111は、それらに対応する、カバ ー130のリッジ160、181および183と接触されるだろう。図には直接示 されなかったが、それらを組み合わせることは、ベース10の第二の窪み40、およ び、カバー130の第一の窪み140によって占有される空間からなる共振キャビティ を造るだろう。第二の共振キャビティの内面は、ベース10の第二の窪み40の上壁 46、下壁47、左壁48および右壁49、カバー130の第一の窪み140の上壁146、下壁1 47、左壁148および右壁149、ベース10の第二の窪み40の底面45、並びに、カバー 130の第一の窪み140の底面45からなるだろう。 これらのキャビティは、本発明の無線ユニットにおける集積化フィルタの 不可欠な部分を形成する。ベース10とカバー130とのこの対応から共振キャビテ イを造ることにより、カバー130およびベース10は、集積化無線ユニットの他の 要素用のハウジングとしても作用することができる。同じハウジングによって保 護された無線ユニットの全ての要素をもつことによって、様々な要素の間に必要 とされる接続は最小になる。ベース10に配置されるキャビティの要素と、カバー 130に配置されるキャビティの要素とが調和するのに細心の注意が必要とされる が、それら自体における、キャビティの様々な面のサイズおよび形状は従来技術 において公知である。それらは、単に図解の容易さから描かれた図に示される平 らな面および直角に交わる縁にへ限定されない。 本実施形態では、上側のストリップおよび下側のストリップで中央導体板 を収容するための二つのキャビティをもつ集積化無線ユニットを示すが、本発明 は、中央導体板上に唯一のストリップを、あるいは、ことによると中央導体板上 に一つより多い上側または下側のストリップを要求するかもしれない他の中央導 体板を容易に収容することができる。 図３は本発明に従う集積化無線ユニットの一実施形態の分解組立図で、中 央導体板およびPCBをいかにベース10に取り付けるかが示されている。図１に示 されたベース10は、ここでは三次元図で参照される。図１に示されたベース10の 全ての要素は、異なる図にもかかわらず、ここで参照される。ここは、図１では 提示されなかった本実施形態の付加的な様相が検討されるだろう。 まず、集積化無線ユニットにおけるフィルタの中央導体板200が示される 。中央導体板200は、ベース210およびベース210から周知技術により垂直に伸さ れた複数の中心導体220をもつ櫛のように加工されている。中心導体220 らは、各々の間に隔たりをもって互いに隣接配置されている。リッジ50上の取付 ポイント60において中央導体板200をベース10に取り付けるために使用される幾 つかの取付ポイント230がある。好ましい実施形態において、これらの取付ポイ ントはねじ穴だろうが、従来技術で知られた他の標準的な取り付け方法が使われ る場合もある。 各中心導体220は、本実施形態においては正面からみると矩形形状を有す るが、従来技術で知られた他の形状も可能である。中心導体220の形状は、中央 導体板200のフィルタリング特性を決定する一つのファクタである。フィルタリ ング特性は、相関する中心導体220の長さ、それらの大きさ、中心導体220の数お よびそれらの配置によって、一部は決定される。フィルタリング特性を決定する これらのファクタは、従来技術において公知である。本実施形態における中央導 体板200は、一片の金属から形を打ち抜くことで製造されるが、従来技術で知ら れた鋳造またはその他の金属加工により形成することもできる。 図３は本発明の一実施形態を説明する図である。中央導体板200は、中央 導体板200の上半分の上に五つの中心導体220から構成される上部ストリップ200a 、および、中央導体板200の下半分の上に五つの中心導体220から構成される下部 ストリップを有する。上部ストリップ200aおよび下部ストリップ200bは二つの分 離独立フィルタとして作用する。各々は、前述されたように、第一および第二の 共振キャビティにそれぞれ配置されるだろう。各々のストリップ200aまたは200b は、異なるフィルタリング特性の結果として異なる形状およびサイズをもつこと ができる。そして、フィルタに必要とされる異なるフィルタリング関数を実行す るために、それらは異なるPCBまたは他の機能ユニットに独立して結合されるこ とができる。 図３に同じく示されるPCB250は、第三の窪み70においてベース10に取り付 けされるべきである。示されるPCB250は、標準のPCBであるが、フィルタの目的 に依存して設計される様々な機能性を有することができる。PCB250からの突き出 ているのは突出部260である。突出部260の先端には、PCB250を中央導体板200へ 取り付けるために使われるだろうねじ穴262が配置されている。この突出部260の 表面上に位置するのは、ストリップライン接続261で ある。この突出部260は、第一のテラス形成されたチャネル90（図１も参照）に フィットするように寸法に合わせされ、そして、中央導体板200の下側ストリッ プ200bへPCB250を取り付けるために使われる。PCB250の突出部260は、下側スト リップ200bの一番左の中心導体222bに示される取付ポイント221に取り付けされ る。従来技術で知られる様々な方法の何でも、この取り付けを行うことができる 。 従来技術の無線ユニットに必要とされる組立と比較すると、集積化無線ユ ニットの本実施形態の組立はとてもシンプルである。第一の矢印300によって示 されるように、取付ポイント230をベース10のリッジ50の取付ポイント60へ接続 することによって、中央導体板200は取り付けられるだろう。前述したように、 好ましい実施形態における取り付け方法はねじによるものであるが、本発明は取 り付け方法を限定しない。第二の矢印301によって示されるように、PCB250は第 三の窪み70に配置され、取付ポイント75に取り付けられるだろう。PCB250は、そ の取付ポイント262を貫通するねじにより、中央導体板200へ取り付けられ、突出 部分260は下側トリップ200bの一番左の中心導体222bの取付ポイント221へ接続さ れる。それによって、ストリップライン接続261および下側ストリップ200bの間 のコンタクトが作り出される。図示しない本実施形態の第二のPCBは、中央導体 板200へ取り付けるために、やはり第三の窪み70の中へ配置され、第二のPCBの突 出部分は、上側ストリップ200aの一番左の中心導体222a上の取付ポイント223へ 接続されるだろう。しかしながら、好ましい実施形態においては、ただ一つのPC Bが第三の窪み70に配置されるだろう。それは、図３に示される突出部分260に類 似する、図示しない第二の突出部分をもつだろう。これは、中央導体板200の上 側ストリップ200aへのPCBを接続するために使われるだろう、類似したストリッ プライン接続を同じくもつだろう。 図示されない第三のPCBは、第四の窪み110に配置され、第四の窪み110の 取付ポイント115を取り付けられるだろう。第三のPCBは、第一のPCB250の突出部 分260に類似する二つの突出部分を有し、各々はテラス形成された二つのチャネ ル92および93内に配置されるだろう。これら二つの突出部分は、 中央導体板200上の上側ストリップ200aの一番右側の中心導体222cの取付ポイン ト225、および、下側ストリップ200bの一番右側の中心導体222dの取付ポイント2 27の両方へ第三のPCBを接続するために使われるだろう。無線ユニットの組立の 最終ステップで、図３には示されない図２のカバー130が取付ポイント25におい てベース10に取り付けられるだろう。ベース10へカバー130を取り付けることは 、PCB250および図示しない他のPCBを保護するハウジングを形成すると同時に、 フィルタ用の共振キャビティを作り出すだろう。 図４は本発明の一実施形態を示す図である。集積化無線ユニット300は、 部分破断図に組み立てられてここに示される。集積化無線ユニット300は四つの 要素だけから本質的に構成されている。しかし、前述したように、本発明は四つ の要素だけに限定されない。第一の要素はベースの310である。これは、図１お よび図３で示されるベース10と同じ構造である。第二の要素は、図２に示される カバー130に相当するカバー320である。図４では、カバー320を幾つかの取付ポ イント305でベース310に取り付る方法が参照される。取り付けは取付ねじ360に より行われるが、従来技術で知られた他の何れの取付方法も使われる場合がある 。 集積化無線ユニット300の第三要素は中央導体板330である。これは、図３ の中央導体板200の構造に一致する。図４で示される実施形態における中心導体 板330は、図３の上側ストリップ200aおよび下側ストリップ200bに形状およびサ イズが一致する、中心導体の上側ストリップ330a、および、中心導体の第二列に 形成された下側ストリップ330bを有する。一般に、図３および図４の両方で説明 されるように、上側ストリップ330aおよび下側ストリップ330bの両方の中心導体 332は一片の材料から形成されるだろう。中央導体板330は、上記のキャビティと ともに、下記の機能ユニットととも本発明の集積化無線ユニットを形成する集積 化フィルタを形成する。 PCB341および343の形状の二つの機能のユニットは、中央導体板330の左側 および右側に示される。第一のPCB341は、下側ストリップ330bの一番左の中心導 体332aへ接続されて示される。それは、図３のテラス形成された第一のチャネル 90に対応するテラス形成されたチャネル90に配置された、 図３で示される突出部分250に対応する突出部分38l上に配置された、図３で示さ れるストリップライン接続261に対応するストリップライン接続351aによって接 続される。同じく示されるように、第一のPCB341は、上側ストリップ330aの一番 左の中心導体335aへ接続される。それは、図３のテラス形成された第二のチャネ ル91に対応するテラス形成された第二のチャネル91に配置された突出部分352上 に提供されるストリップライン接続352aによって接続される。 第二のPCB343は、下側ストリップ330bの一番右の中心導体332bおよび上側 ストリップ330aの一番右の中心導体335bへ接続されて示される。それは、図３の テラス形成された第三のチャネル92に対応するテラス形成された第三のチャネル 92に配置される突出部分353上に配置された第一のストリップライン接続353aに よって接続される。同様に、それは、図３のテラス形成された第四のチャネル93 に対応するテラス形成された第四のチャネル93に配置される突出部分354上に提 供された第二のストリップライン接続354aによって接続される。 本発明の実施形態の、この集積化無線ユニット300における第一のPCB341 は、ハイブリッド結合体（Hybrid Combiner(H-Combiner)）として機能する。本 発明の実施形態の集積化無線ユニット300における第一のPCB341は、同じく低雑 音増幅器（Low Noise Amplifier(LNA)）として機能するように設計される。本発 明の実施形態の集積化無線ユニット300における第二のPCB343は、集積化フィル タと送信および/または受信アンテナとを結合する機能を果たす。本発明は、異 なるフィルタの様々な用途に適合させるために使用可能なPCBの数を制限しない 。PCB341および343間、並びに、中央導体板の332a、352a、353aおよび354aの接 続はストリップライン接続から形成されるが、PCBおよび中央導体板330間の接続 に、より一般的な他の接続も使うことができる。これらには、ねじ、はんだ付け 、接着または他のファスニング手段、あるいは、操作が含まれる。 本実施形態に示すように、濾波されるべき信号は、一番左の中心導体335a において、ストリップライン接続352aを介して第一のPCB341から上側スト リップ330aへ入力し、上側ストリップ330aのフィルタリング特性に従って濾波さ れ、そして、一番右の中心導体335bからストリップライン接続354aを介して右端 のPCB343へ出て行く。同様に、濾波されるべき第二の信号は、一番左の中心導体 332aにおいて、ストリップライン接続351aを介して第一のPCB341から下側ストリ ップ330bへ入力し、下側ストリップ330bのフィルタリング特性に従って濾波され 、そして、一番右の中心導体332bからストリップライン接続353aを介して右端の PCB343へ出て行く。そして、第一の信号および第二の信号の両方は、第三のPCB3 43からアンテナコネクタ370を通り送信アンテナへ送られるだろう。同じく図４ に示される同調ねじ361は、無線ユニットの集積化フィルタのフィルタ特性を微 調整するために、中央導体板330と協調して使われる。 図５は本発明の実施形態の集積化無線ユニット300の別の図を示す。この 側面図は、図４に示されるラインA-Aに沿って集積化無線ユニット300をカットし て描かれたものである。この側面図はベース310およびカバー320を示す。ベース 310およびカバー320の配置により形成される集積化フィルタの第二の共振キャビ ティがこの図により一層明瞭に示される。この第二の共振キャビティは、図１の 第二の窪み40および図２の第一の窪み140にそれぞれ対応するベース310の第二の 窪み40およびカバー320の第一の窪み140によって占められる両方の空間の結合と して形成される。第二の共振キャビティのサイズおよび形状は、中央導体板330 の下側ストリップ330bと結合して、集積化フィルタにフィルタ特性に影響を与え る。図ではみえないが、このキャビティのすぐ後ろには、図１のベース10にある 第一の窪み30および図２のカバー130にある第二の窪み150から形成される第一の 共振キャビティが配置されている。この第一の共振キャビティのサイズおよび形 状は、同様に、フィルタ特性に影響を与える。しかしながら、本実施形態の設計 のため、第一および第二の共振キャビティは、図１におけるベース10のリッジ50 および図２におけるカバー130のリッジ160により分離され、フィルタ特性へ影響 を及ぼすのは互いに独立した上側ストリップ330aおよび下側ストリップ330bに帰 される。これは、共振キャビティの特性、中央導体板330の異なるストリップお よびPCBに組み込まれ た機能に依存する非常に異なった機能が成し遂げられるのを可能にする。 中央導体板330の下側ストリップ330bは、ベース310における第二の窪み40 の底面45と、カバー320における第一の窪み140の底面145との間の約半分の距離 に配置される。ベース310の第二の窪み40、および、カバー320の第一の窪み140 の結合により形成される第二の共振キャビティは、本実施形態では空気で満たさ れるが、他のセラミックスのような絶縁材料で満たされてもよい。異なる材料は 、フィルタリング特性に異なる方法において影響を与えるために使われるかもし れない。これら材料の多様性およびフィルタリング特性への影響は、従来技術に おいて周知である。 中央導体板330の下側ストリップ330bの平らな外形は図５にも示されてい る。この図ではみえないが、下側ストリップ330bの真後ろには、図１のベース10 における第一の窪み150底面155と、図２のカバー130における第二の窪み150の底 面155との間の約半分の距離に同様に配置された上側ストリップ330aが配置され る。第一の共振キャビティを形成するために、これらの面を組にする方法は前述 した。 図６には、本発明の一実施形態の無線ユニットの別の図が示される。この 側面図は、図４に示されるラインB-Bに沿って集積化ラジオユニット300をカット して描かれたものである。この図にはカバー320、ベース10、図４の中央導体板 の下側ストリップ330bの一番左の中心導体332a、および、同調ねじ361が示され ている。ほとんどの実施形態において、同調ねじ361は導電性の普通のねじだろ う。同調ねじ361は、中心導体332aへ向かって内部に、または、中心導体332aか ら外側に向かって回転させられるだろう。同調ねじ361および中心導体332aの間 に提供されるキャパシタンスは、従来技術で知られる方法で、中心導体と結合し たフィルタ特性に作用する。 従来の同調方法では、ねじが偶然に回転して、それが同調設定に逆の影響 を与えるのを妨ぐために、同調ねじはロッキングナットで所定位置にロックされ た。好ましい実施形態における同調方法の新しさ、従来のそれと比較して、スプ リング金属アーム600にある。このスプリング金属アーム600は、導電性または絶 縁性の何れかの金属ストリップである。その上、スプリング金属アーム600 および同調ねじ361の両方が電気的に導通されることができる。実施形態におい ては、スプリング金属アーム600は絶縁される。スプリング金属アーム600は上腕 600aおよび下腕600bをもつ。下腕600bは、従来技術で知られた様々な方法の何か によりベース10へ取り付けられる。 上腕600aは、図示されるように、下腕600bから上向きに弧を描いて延びる 。同調ねじ361がキャビティの中へねじ込まれると、それは上腕600aと接触する 。上腕600aは、一旦同調が済んだ位置から同調ねじ361が偶然に回転するのを防 ぐために、同調ねじ361に上向きの力を働かせる。図６で示される実施形態にお いては、スプリング金属アーム600が電気的に絶縁されているので、同調ねじは 銀または他の導電材料のコーティングでそれを覆うことにより導電される。同調 ねじ361による同調作用は、同調ねじ361および中心導体332aの間に築かれるキャ パシタンスに帰されるだろう。幾つかの実施形態では、同調ねじ361が絶縁され る、または、絶縁板によりスプリング金属アームから切り離されるので、スプリ ング金属アーム600は導電されるかもしれない。同調作用は、スプリング金属ア ーム600および中心導体332aの間に築かれるキャパシタンスにより生じるだろう 。それらの実施形態において、スプリング金属アーム600および同調ねじ361の両 方が導電する場合、同調作用は中心導体332aと、スプリング金属アーム600およ び同調ねじ361の両方との間に築かれるキャパシタンスにより生じる、スプリン グ金属アーム600および同調ねじ361の間に絶縁パッドがある、または、ない場合 がある。 図７は、ベース730から垂直に延びる複数のスプリング金属アーム710をも つスプリング金属板700を示している。スプリング金属板700は、ベースの10への 取り付に使用されるだろう複数の取付ポイント720をもつ。各スプリング金属ア ーム710は、提供される中心導体のそれぞれに一対一で対応する同調ねじのそれ ぞれに、一対一で対応する。例えば、図４における下側ストリップ330bは五つの 中心導体をもつ。スプリング金属板700の五つの同調スプリング金属アーム600に 対応して、カバー320には五つの同調ねじ361があるだろう。図４において、上側 ストリップ330aに提供される第二のスプリング金属板700があるだろう。 概略、本発明は移動体通信用の基地局のユニットとして据え付けるべく設 計される。基地局の中へ据え付けられた場合、図４に示されるように、濾波され るべき出力信号は、集積化無線ユニットのPCB341へ入力する。信号は、PCB341に 形成されるハイブリッド結合体(H-combiner)で処理され、ストリップライン接続 352aを経由して、中央導体板330の上側ストリップ330aである集積化フィルタの 上側部分へ送られる。信号は、キャビティと連携する上側ストリップ330aにより 濾波される。その後、出力信号は、ストリップライン接続354aを経由して、第二 のPCB343により形成される計測用のカプラ(measuring couplers)を通過し、最後 に、アンテナコネクタ370を通って基地局の送信アンテナへ送られる。 基地局の受信アンテナから入ってくる信号は、第二のPCB343へ送られると ころであるアンテナコネクタ370へ入力する。そして信号は、ストリップライン 接続353aを経由して、中央導体板330の下側ストリップ330bである集積化フィル タの下側部分へ送られる。下側ストリップ330bとそれに連携するキャビティの結 合は、信号を濾波し、ストリップライン接続351aを経由して、第一のPCB341に形 成された低雑音増幅器へ信号を供給する。そして信号は、基地局の受信機で処理 されるべく送出される。前述の概要は、ある実施形態であるH-combinerにより操 作される(operated)送信信号および低雑音増幅器により操作される(operated)受 信信号の両方について記述するが、本発明は、機能ユニットのこれらのタイプに 限定されない。 上記の移動体通信用の基地局において使われるべき集積化無線ユニットに おける様々な要素を結び付けるこの方法は新規であり、スペースを制限する問題 、および、フィルタの様々な機能部品を集積化する際に必要とされた接続に対す る先のアプローチを超える躍進(advance)を意味する(represent)。本発明の設計 は、フィルタの中央導体板用の共振キャビティ、および、無線ユニットのPCBの ようなすべての機能要素用の保護カバーの両方として働く一つのハウジングを可 能にする。集積化無線ユニットに必要とされた不可欠な要素を制限することによ り、接続数が減り、それ故、コストと組立時間が低減される。 記述された実施形態は、例として役立つが、制限するものではない。本 発明の精神および範囲から外れずに、上述した実施形態から新展開(departures) が作られるかもしれないことは当業者にとって明白だろう。それ故に、上述した 例に限定されるとみなされるべきではなく、その代わり、請求項の範囲に等しい とみなされるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一つの機能ユニットを収容するためのベースおよびカバーと、少 なくとも一つのフィルタユニットとを備え、前記少なくとも一つのフィルタユニ ットはキャビティおよび中央導体板から構成される集積化無線ユニットであって 、 前記キャビティは前記ベースおよび前記カバーの組み合わせから形成され、 前記中央導体板は前記キャビティ内に位置し、および、前記組み合わせは前記少 なくとも一つの機能ユニットの保護ハウジングを同時に形成することを特徴とす る集積化無線ユニット。 ２．前記キャビティは上側キャビティおよび下側キャビティを備え、前記中央導 体板は上側ストリップおよび下側ストリップを備え、前記上側キャビティは前記 上側ストリップとともに第一のフィルタユニットを形成し、および、前記下側キ ャビティは前記下側ストリップとともに第二のフィルタユニットを形成すること を特徴とする請求項１に記載された集積化無線ユニット。 ３．前記ベースはリッジを有し、前記カバーはリッジを有し、前記中央導体板は 前記ベースのリッジに取り付けられ、前記上側キャビティおよび前記下側キャビ ティの間の分離を形成するために、前記カバーのリッジおよび前記ベースのリッ ジは物理的に配置されることを特徴とする請求項２に記載された集積化無線ユニ ット。 ４．前記ベースは複数のリッジを有し、前記カバーは複数のリッジを有し、複数 の窪みを形成するために前記カバーのリッジは前記ベースのリッジに整合され、 組み合わせにより前記窪みは、前記少なくとも一つの機能ユニットを収容する複 数のキャビティを作り、前記リッジは、前記少なくとも一つの機能ユニットを収 容する前記キャビティおよび前記フィルタユニットのキャビティの間にセパレー ションを作ることを特徴とする請求項１に記載された集積化無線ユニット。 ５．前記少なくとも一つの機能ユニットを収容する前記キャビティおよび前記フ ィルタユニットのキャビティの間を分離する前記リッジは、前記少なくとも一つ の機能ユニットと前記少なくとも一つのフィルタユニットとを接続するための通 路を含むことを特徴とする請求項４に記載された集積化無線ユニット。 ６．前記少なくとも一つの通路は、ストリップライン接続を収容するためにテラ ス形成されたチャネルであることを特徴とする請求項５に記載された集積化無線 ユニット。 ７．前記キャビティはセラミックのような絶縁材料で満たされていることを特徴 とする請求項１に記載された集積化無線ユニット。 ８．前記少なくとも一つの機能ユニットは、少なくとも一つの印刷回路基板PCB からなることを特徴とする請求項１に記載された集積化無線ユニット。 ９．前記少なくとも一つのPCBは、機能により少なくとも一つの入力PCBおよび少 なくとも一つの出力PCBに分割された二つのPCBからなることを特徴とする請求項 ８に記載された集積化無線ユニット。 10．前記少なくとも一つの入力PCBは低雑音増幅器であることを特徴とする請求 項９に記載された集積化無線ユニット。 11．前記少なくとも一つの入力PCBはハイブリッド結合体であることを特徴とす る請求項９に記載された集積化無線ユニット。 12．前記少なくとも一つの入力PCBは測定用のカプラであることを特徴とする請 求項９に記載された集積化無線ユニット。 13．前記中央導体板は、前記接続用の複数の通路の少なくとも一つを通る接続に より、前記少なくとも一つの機能ユニットに接続されることを特徴とする請求項 ５に記載された集積化無線ユニット。 14．前記接続はストリップライン接続手段によるものであることを特徴とする請 求項13に記載された集積化無線ユニット。 15．前記接続はねじ手段によるものであることを特徴とする請求項14に記載され た集積化無線ユニット。 16．前記接続ははんだ付け手段によるものであることを特徴とする請求項14に記 載された集積化無線ユニット。 17．前記接続は接着手段によるものであることを特徴とする請求項14に記載され た集積化無線ユニット。 18．前記接続はケーブル手段によるものであることを特徴とする請求項13に記載 された集積化無線ユニット。 19．前記少なくとも一つのフィルタユニットは同調デバイスを有し、前記同調デ バイスは、導電性かつ前記集積化無線ユニットのカバーを通して前記キャビテイ へ挿入される少なくとも一つの同調ねじ、および、非導電性で、前記少なくとも 一つの同調ねじに接触するように前記キャビティ内へ伸びる少なくとも一つのス プリング金属アームからなるスプリング金属板を備え、前記少なくとも一つのフ ィルタユニットは、前記キャビティ内の前記同調ねじが回転されることで前記少 なくとも一つの同調ねじおよび前記中央導体板間のキャパシタンスが設定されて 同調され、前記少なくとも一つの同調ねじおよび前記少なくとも一つのスプリン グ金属アームの間の前記接触は、前記少なくとも一つの同調ねじの設定位置へロ ックされることを特徴とする請求項１に記載された集積化無線ユニット。 20．前記少なくとも一つのフィルタユニットは同調デバイスを有し、前記同調デ バイスは、非導電性かつ前記集積化無線ユニットのカバーを通して前記キャビテ イへ挿入される少なくとも一つの同調ねじ、および、導電性で、前記少なくとも 一つの同調ねじに接触するように前記キャビティ内へ伸びる少なくとも一つのス プリング金属アームからなるスプリング金属板を備え、前記少なくとも一つのフ ィルタユニットは、前記キャビティ内の前記同調ねじが回転されることで前記少 なくとも一つのスプリング金属アームおよび前記中央導体板間のキャパシタンス が設定されて同調され、前記少なくとも一つの同調ねじおよび前記少なくとも一 つのスプリング金属アームの間の前記接触は、前記少なくとも一つの同調ねじの 設定位置へロックされることを特徴とする請求項１に記載された集積化無線ユニ ット。 21．前記少なくとも一つのフィルタユニットは同調デバイスを有し、前記同調デ バイスは、導電性かつ前記集積化無線ユニットのカバーを通して前記キャビティ へ挿入される少なくとも一つの同調ねじ、および、導電性で、前記少なくとも一 つの同調ねじに接触するように前記キャビティ内へ伸びる少なくとも一つのスプ リング金属アームからなるスプリング金属板を備え、前記少なくとも一つのフィ ルタユニットは、前記キャビティ内の前記同調ねじが回転されることで前記中央 導体板と、前記少なくとも一つのスプリング金属アームおよび前記少なくとも一 つの同調ねじとの間のキャパシタンスが設定されて同調され、前記少なくとも一 つの同調ねじおよび前記少なくとも一つのスプリング金属アームの間の前記接触 は、前記少なくとも一つの同調ねじの設定位置へロックされることを特徴とする 請求項１に記載された集積化無線ユニット。