JP4413676B2 - 高周波モジュール - Google Patents

Description

この発明は、通信システム等に適用される高周波回路装置を搭載した高周波モジュールに関するものである。

通信システム等の動作周波数が高くなると、高周波回路装置を搭載した高周波モジュールのケース内部の共振周波数（ケース内部の空間の大きさで決まる）に近くなり、高周波モジュールのケース内部の空間を電磁波が伝播する不要な高次モードである導波管モードが励振され、高周波回路装置の周波数特性に悪影響を及ぼしたり、高周波モジュールのケース内でのループ発振を引き起こしてしまう。
この導波管モードによる悪影響を解決するためには、高周波モジュールのケース内部に壁を設け、そのケース内部の共振周波数を高めて導波管モードを抑制するか、例えば、下記特許文献１に示されたように不要高次モード遮断板を使用し、ケースの内部空間を伝播する不要な高次モードを遮断しなければならない。

特開２０００−２６９７０４号公報

従来の高周波モジュールは以上のように構成されているので、不要高次モードである導波管モードの影響を低減させるために、高周波モジュールのケースの内部空間の共振周波数（カットオフ周波数）が動作周波数より十分に高い周波数になるように空間を分断するための壁（カットオフブロック）を設けると、高周波モジュールのケースに搭載された高周波回路装置の実装面積が小さくなってしまう。
また、動作周波数が高くなっていくと、波長が高周波回路装置の各デバイスに対して短くなってしまい、物理的にモジュールのケース内部の壁ではカットオフを取ることができなくなってしまう。
さらに、高周波モジュールのケースの内部空間を略分断する不要高次モード遮断板を使用した場合、遮断板分のスペースを高周波モジュールのケース内部に確保しなければならないため、高周波回路装置を実装する面積が小さくなるだけでなく、遮断板と回路基板とを電気的に接続されるようにすることができないため、高周波モジュールのケース内部の共振周波数に一番影響のあるケース内部の長さ方向の幅を分断することができず、結果としてケース内部の共振周波数を高めることができない。そのため、導波管モードを抑制することができず、不要高次モード遮断板と基板との間を不要電磁波が抜けてしまい、周波数特性等に悪影響を及ぼしてしまう課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、搭載される高周波回路装置の実装面積を小さくすることなく、動作周波数が高くなった場合でも有効にモジュールケース内部の共振周波数を高め、モジュールケース内部の導波管モードを抑制する高周波モジュールを得ることを目的とする。

この発明に係る高周波モジュールは、導電性材で形成されたモジュールケースと、導電性材で形成され、内部に回路部品を収納し、モジュールケース内に配置された高周波パッケージと、導電性材で形成されたモジュールカバーと、高周波パッケージの上部とモジュールカバーとを電気的に接続する接続部とを備え、接続部は、高周波パッケージの上面に突出するように設けられた雄螺子と、モジュールカバーのモジュールケースへの配置時のモジュールカバーの雄螺子の位置に形成された穴部と、モジュールカバーの穴部を貫通した雄螺子に螺合されるナットとを備えたものである。

この発明によれば、モジュールケース、高周波パッケージおよびモジュールカバー間が電気的に接続されることにより、別途遮断壁を設けることなく、高周波パッケージをカットオフブロックとして使用し、高周波モジュールのケース内部の空間を分断することができるため、搭載される高周波回路装置の実装面積を小さくすることなく、また、動作周波数が高くなった場合でも有効に、高周波モジュールのモジュールケース内部の共振周波数を高め、高周波モジュールのモジュールケース内部の導波管モードを抑制することができる。さらに、高周波パッケージの上面に設けられた雄螺子と、モジュールカバーに形成された穴部と、ナットとにより、高周波パッケージの上面とモジュールカバーとを確実に電気的に接続することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波モジュールを示す展開斜視図、図２は高周波モジュールの内部を示す平面図、図３は高周波モジュールの内部を示す断面図、図４は螺子付き高周波パッケージを示す斜視図である。
図４において、螺子付き高周波パッケージ１は、全体が金属あるいは導電性樹脂で形成されるか、または、全体が非導電性樹脂であっても、その上面と下面とがスルーホールや内部配線によって電気的に接続され、内部に回路部品を収納するパッケージ部１ａ、金属あるいは導電性樹脂で形成され、そのパッケージ部１ａを上部に配置するベース部１ｂ、内部の回路部品と信号の入出力を行う入出力部１ｃ、パッケージ部１ａの上面に突出するように設けられた雄螺子１ｄからなるものである。
図１から図３において、モジュールケース２は、全体が金属で形成されたものであり、内部に螺子付き高周波パッケージ１、高周波回路基板３および回路基板４からなる高周波回路装置を搭載するものである。入出力端子５は、モジュールケース２の側面に設けられ、モジュールケース２の内部の高周波回路基板３と信号の入出力を行うものである。
モジュールシールドカバー６は、全体が金属で形成され、モジュールケース２内への不要な電磁波を遮断するものであり、モジュールシールドカバー６のモジュールケース２への配置時のそのモジュールシールドカバー６の雄螺子１ｄの位置に、その雄螺子１ｄが貫通するような穴部６ａが形成されたものである。ナット７は、モジュールシールドカバー６の穴部６ａを貫通した雄螺子１ｄに螺合されるものである。モジュールカバー８は、モジュールケース２の蓋に相当するものである。
なお、図２において、モジュールケース２の内部構造が見えるように、図１に示したモジュールシールドカバー６、ナット７およびモジュールカバー８を省略した。また、図３においては、図１に示した回路基板４を省略した。

次に動作について説明する。
図４に示した螺子付き高周波パッケージ１を、図１から図３に示したように、モジュールケース２内に高周波回路基板３および回路基板４と共に搭載し、螺子付き高周波パッケージ１とモジュールケース２とを電気的に接続する。また、モジュールケース２にモジュールシールドカバー６を配置し、モジュールシールドカバー６の穴部６ａを貫通した螺子付き高周波パッケージ１の雄螺子１ｄにナット７を締め付け、モジュールシールドカバー６を螺子付き高周波パッケージ１の上面に固定することにより、モジュールシールドカバー６と螺子付き高周波パッケージ１とを電気的に接続すると共に、モジュールシールドカバー６とモジュールケース２とを電気的に接続する。
図１から図３に示した構成によれば、螺子付き高周波パッケージ１、モジュールケース２およびモジュールシールドカバー６は、共に導電性材で形成され、電気的に接続されるので、螺子付き高周波パッケージ１がモジュールケース２内の空間を分断する壁の役割を果たすことになる。すなわち、モジュールケース２内部の共振周波数を高め、導波管モードによる伝播を抑制することが出来る。

また、従来の技術では、動作周波数が高くなっていくと、波長が高周波回路装置の各デバイスに対して短くなってしまい、物理的にモジュールのケース内部の壁ではカットオフを取ることができなくなってしまったが、この実施の形態１では、デバイスの１つであるねじ付き高周波パッケージ１をカットオフブロックとして使用するため、有効に導波管モードによる伝播を抑制することができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、螺子付き高周波パッケージ１、モジュールケース２およびモジュールシールドカバー６間が電気的に接続されることにより、別途遮断壁を設けることなく、螺子付き高周波パッケージ１をカットオフブロックとして使用し、高周波モジュールのモジュールケース２内部の空間を分断することができるため、搭載される高周波回路装置の実装面積を小さくする必要がなく、高周波回路装置の設計の自由度が増え、高周波モジュール全体の小型化や低価格化が容易に実現される。
また、動作周波数が高くなった場合でも有効に、高周波モジュールのモジュールケース２内部の共振周波数を高め、高周波モジュールのモジュールケース２内部の導波管モードを抑制することができる。
さらに、螺子付き高周波パッケージ１の上面に設けられた雄螺子１ｄと、モジュールシールドカバー６に形成された穴部６ａと、ナット７とにより、螺子付き高周波パッケージ１の上面とモジュールシールドカバー６とを確実に電気的に接続することができる。

なお、上記実施の形態１では、モジュールシールドカバー６を螺子付き高周波パッケージ１の上面に固定するために、雄螺子１ｄを突出するように設けられた螺子付き高周波パッケージ１と、その雄螺子１ｄに螺合されるナット７とを設けたが、上面に雌螺子を設けられた高周波パッケージと、モジュールシールドカバー６の穴部６ａを貫通し、高周波パッケージの雌螺子に螺合される雄螺子とを設けても良く、高周波パッケージの上面に設けられた雌螺子と、モジュールシールドカバー６に形成された穴部６ａと、雄螺子とにより、高周波パッケージの上面とモジュールシールドカバー６とを確実に電気的に接続することができる。

さらに、上記実施の形態１では、モジュールシールドカバー６と、モジュールカバー８とを設け、モジュールシールドカバー６に穴部６ａを設け、モジュールシールドカバー６を螺子付き高周波パッケージ１の上面に固定したが、モジュールシールドカバー６を無くし、モジュールカバー８に穴部を設け、モジュールカバー８を螺子付き高周波パッケージ１の上面に固定すると共に、モジュールケース２への配置時に、そのモジュールケース２内への不要な電磁波を遮断するようにしても良く、モジュールカバー８の機能とモジュールシールドカバー６の機能とを共用にすれば、構成を簡単にすることができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による高周波モジュールを示す展開斜視図、図６は高周波モジュールの内部を示す断面図である。
図５および図６において、高周波パッケージ９は、雄螺子１ｄや雌螺子が無い以外、上記実施の形態１で示した螺子付き高周波パッケージ１と同等なものであり、一般的な高周波パッケージである。
また、導電性接着剤１０は、モジュールシールドカバー６の穴部６ａに充填され、高周波パッケージ９の上面とそのモジュールシールドカバー６とを電気的に接続するものである。その他の構成については、上記実施の形態１と同等である。

次に動作について説明する。
図５および図６に示した雄螺子１ｄや雌螺子が無い高周波パッケージ９を、モジュールケース２内に高周波回路基板３および回路基板４と共に搭載し、高周波パッケージ９とモジュールケース２とを電気的に接続する。また、モジュールケース２にモジュールシールドカバー６を配置し、モジュールシールドカバー６の穴部６ａに導電性接着剤１０を流し込み、高周波パッケージ９の上面とモジュールシールドカバー６とをその導電性接着剤１０により電気的に接続する。この時、モジュールシールドカバー６の穴部６ａの形状は問わない。

以上のように、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様な効果が得られると共に、モジュールシールドカバー６に形成された穴部６ａと、導電性接着剤１０とにより、高周波パッケージ９の上面とモジュールシールドカバー６とを確実に電気的に接続することができる。また、高周波パッケージ９に特別な構造を設ける必要が無く、一般的な高周波パッケージを用いることができ、汎用性に富んだ構成にすることができる。
さらに、この実施の形態２においても、モジュールシールドカバー６を無くし、モジュールカバー８に穴部を設け、モジュールカバー８を高周波パッケージ９の上面に固定すると共に、モジュールケース２への配置時に、そのモジュールケース２内への不要な電磁波を遮断するようにしても良く、モジュールカバー８の機能とモジュールシールドカバー６の機能とを共用にすれば、構成を簡単にすることができる。

この発明の実施の形態１による高周波モジュールを示す展開斜視図である。 高周波モジュールの内部を示す平面図である。 高周波モジュールの内部を示す断面図である。 螺子付き高周波パッケージを示す斜視図である。 この発明の実施の形態２による高周波モジュールを示す展開斜視図である。 高周波モジュールの内部を示す断面図である。

符号の説明

１ 螺子付き高周波パッケージ、１ａ パッケージ部、１ｂ ベース部、１ｃ 入出力部、１ｄ 雄螺子、２ モジュールケース、３ 高周波回路基板、４ 回路基板、５ 入出力端子、６ モジュールシールドカバー、６ａ 穴部、７ ナット、８ モジュールカバー、９ 高周波パッケージ、１０ 導電性接着剤。

Claims (4)

1. 導電性材で形成されたモジュールケースと、
   導電性材で形成され、内部に回路部品を収納し、上記モジュールケース内に配置された高周波パッケージと、
   導電性材で形成されたモジュールカバーと、
   上記高周波パッケージの上部と上記モジュールカバーとを電気的に接続する接続部とを備え、
   上記接続部は、
   上記高周波パッケージの上面に突出するように設けられた雄螺子と、
   上記モジュールカバーの上記モジュールケースへの配置時のそのモジュールカバーの上記雄螺子の位置に形成された穴部と、
   上記モジュールカバーの上記穴部を貫通した上記雄螺子に螺合されるナットとを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
2. 導電性材で形成されたモジュールケースと、
   導電性材で形成され、内部に回路部品を収納し、上記モジュールケース内に配置された高周波パッケージと、
   導電性材で形成されたモジュールカバーと、
   上記高周波パッケージの上部と上記モジュールカバーとを電気的に接続する接続部とを備え、
   上記接続部は、
   上記高周波パッケージの上面に設けられた雌螺子と、
   上記モジュールカバーの上記モジュールケースへの配置時のそのモジュールカバーの上記雌螺子の位置に形成された穴部と、
   上記モジュールカバーの上記穴部を貫通し、上記雌螺子に螺合される雄螺子とを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
3. 導電性材で形成されたモジュールケースと、
   導電性材で形成され、内部に回路部品を収納し、上記モジュールケース内に配置された高周波パッケージと、
   導電性材で形成されたモジュールカバーと、
   上記高周波パッケージの上部と上記モジュールカバーとを電気的に接続する接続部とを備え、
   上記接続部は、
   上記モジュールカバーの上記モジュールケースへの配置時のそのモジュールカバーの高周波パッケージの位置に形成された穴部と、
   上記モジュールカバーの上記穴部に充填され、上記高周波パッケージの上面とそのモジュールカバーとを電気的に接続する導電性接着剤とを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
4. モジュールカバーは、
   モジュールケースへの配置時に、そのモジュールケース内への不要な電磁波を遮断するモジュールシールドカバーであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の高周波モジュール。

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