KR101762987B1 - 증폭 장치, 신호 처리 장치, 무선 통신 장치, 커넥터 부착 구조, 및 동축 커넥터 - Google Patents

Abstract

드레인 변조에 이용되는 전원 전압의 지연이나 왜곡을 경감한 증폭 장치 및 신호 처리 장치를 제공한다. 증폭 장치(10)는 드레인 변조를 행하는 증폭 장치로서, 서로 대향하는 제1 주면(401a) 및 제2 주면(401b)을 갖는 프린트 기판(400)과, 제1 주면(400a) 상에 배치된 증폭 회로(100)와, 드레인 변조를 행하기 위한 가변의 전원 전압을 증폭 회로(100)에 공급하는 변조 전원 회로(200)를 구비한다. 변조 전원 회로(200)는 전원 전압을 출력하는 출력부(250)를 갖고 있다. 증폭 회로(100)는 전원 전압이 공급되는 입력부(150)를 갖고 있다. 출력부(250)는 프린트 기판(400)의 제2 주면(400b)측에 위치하고, 프린트 기판(400)을 관통하는 도체를 통해 입력부(150)에 접속된다.

Description

증폭 장치, 신호 처리 장치, 무선 통신 장치, 커넥터 부착 구조, 및 동축 커넥터{AMPLIFYING DEVICE, SIGNAL PROCESSING DEVICE, WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, CONNECTOR MOUNTING STRUCTURE, AND COAXIAL CONNECTOR}

본 발명은 증폭 장치, 신호 처리 장치, 무선 통신 장치, 커넥터 부착 구조, 및 동축 커넥터에 관한 것이다.

무선 기지국에 이용되는 송신기 등의 고출력 신호를 필요로 하는 기기에서는, 신호 증폭을 위해 전력 증폭기가 이용되고 있다. 그러나, 고출력의 전력 증폭기는 소비 전력이 크고, 발열이나 에너지 손실 등의 문제점이 있었다. 따라서, 증폭기의 효율을 개선하기 위해 ET(Envelope Tracking)나 EER(Envelope Elimination and Restoration) 등의 드레인 변조를 이용한 증폭기(증폭 장치)가 개발되고 있다.

송신기가 송신하는 신호의 변조 방식에는, OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 등의, 반송파의 진폭이 시간 경과에 따라 변화하는 변조 방식이 이용된다. 이러한 시간 변화에 따라 반송파의 진폭이 변화하는 신호를 송신하는 송신기에 있어서, 송신 신호의 최대 피크값까지 신호를 증폭시킬 수 있는 전력을 증폭기에 상시 계속 공급하면, 최대 피크값의 송신 신호가 필요하지 않은 경우에는, 에너지 손실이나 발열이 발생해 버린다. 그러나, 최대 피크값의 송신 신호가 필요한 경우에 불충분한 전력을 공급하면, 증폭기가 포화하거나 하여, 적절하게 신호를 증폭시킬 수 없게 된다. 따라서, 드레인 변조를 이용하는 증폭기(증폭 장치)는, 증폭기의 전원 전력을 입력 신호의 순간 피크값이 그리는 포락선 성분의 변화에 맞춰 증감시킴으로써, 쓸데없는 전력 소비를 억제하여 효율 좋은 신호 증폭을 행할 수 있다.

하기 특허문헌 1에는, 입력 신호가 정해진 값보다 작은 경우에는 소신호용 증폭기에 의해 신호를 증폭시키고, 입력 신호가 정해진 값보다 큰 경우에는 드레인 변조를 행하는 증폭기에 의해 신호를 증폭시키는 증폭기가 개시되어 있다. 하기 특허문헌 1에 따른 증폭기에 의하면, 다이내믹 레인지가 넓어, 대신호를 증폭시키는 경우에는 효율이 좋고, 소신호를 증폭시키는 경우에도 신호 열화가 적은 신호 증폭을 행할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제2005-236512호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-232434호 공보

드레인 변조를 이용하는 증폭기(증폭 장치)에서는, 입력 신호의 순간 피크값이 그리는 포락선 성분의 시간 변화에 맞춰 전원 전력을 변화시킬 필요가 있다. 그러나, 전원으로부터 드레인 변조를 이용하는 증폭기에 전력을 공급하는 전력 공급 경로는 분포 상수에 의한 임피던스 성분을 갖기 때문에, 전력 공급 경로가 불필요하게 긴 경우, 드레인 변조에 이용되는 전원 전압의 지연이나 왜곡의 원인이 된다. 드레인 변조를 이용하는 증폭기는, 이 전원 전압의 지연이나 왜곡에 의해 적절하게 드레인 변조를 이용하는 증폭기에 전압이 인가되지 않아, 증폭기의 적절한 동작을 방해한다고 하는 문제점이 있었다.

또, 이 문제를 해결하기 위해 전력 공급 경로를 짧게 설정하고자 한 경우에도, 기판 상에 드레인 변조를 이용하는 증폭기를 실장할 때, 각 소자의 배치 등의 설계상의 제약이나, 소자의 부착 등의 제조 공정상의 제약에 있어서, 전력 공급 경로 길이를 자유롭게 설정하는 것이 어려운 경우가 있었다.

상기 관점(제1 관점)에서 본 본 발명은, 드레인 변조에 이용되는 전원 전압의 지연이나 왜곡을 경감한 증폭 장치 및 신호 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그런데, 종래부터 무선 통신 장치는 이 무선 통신 장치를 구성하는 각 부에 동작 클록을 공급하기 위한 공급부를 구비하고, 이 공급부가 공급하는 동작 클록에 기초하여, 정해진 타이밍에 상기 각 부를 동작시키도록 구성되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).

최근, 휴대 전화 등에 이용되는 무선 통신 장치는, 광대역 무선 통신의 규격인 WiMAX나, LTE와 같은 고속의 대용량 이동 무선 통신 방식의 도입이 진행되는 가운데, 그 규격상 보다 높은 성능이 요구되는 경향이 있다.

따라서, 본 발명자는 무선 통신 장치에서 요구되는 성능 중, 최저 수신 감도의 향상을 도모하기 위해 개발을 하였다. 그러나, 감도를 향상시키면, 종래에는 문제가 되지 않았던 미소한 노이즈도 고감도로 픽업되기 때문에, 수신 신호에 큰 노이즈가 포함되어 버린다고 하는 문제점이 있다. 또, 애초에 이러한 노이즈가 어디에서 오는 것인지도 명확하지 않았다.

상기 관점(제2 관점)에서 본 본 발명은, 무선 통신 장치에 있어서, 최저 수신 감도를 향상시킨 경우라도, 노이즈를 저감하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 제1 관점에서 본 본 발명의 제1 양태에 따른 증폭 장치는, 드레인 변조를 행하는 증폭 장치로서, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판과, 상기 제1 주면 상에 배치된 증폭 회로와, 드레인 변조를 행하기 위한 가변의 전원 전압을 상기 증폭 회로에 공급하는 전원 회로를 구비하며, 상기 전원 회로는 상기 전원 전압을 출력하는 출력부를 갖고, 상기 증폭 회로는 상기 전원 전압이 공급되는 입력부를 가지며, 상기 출력부는 상기 기판의 상기 제2 주면측에 위치하고, 상기 기판을 관통하는 도체를 통해 상기 입력부에 접속되는 것을 특징으로 한다.

상기 기판을 관통하는 상기 도체는 상기 출력부 및 상기 입력부와는 다른 부재이어도 좋고, 또는 상기 출력부의 일부 또는 상기 입력부의 일부이어도 좋다.

제1 양태에 따른 증폭 장치에 의하면, 기판의 제1 주면측에 증폭 회로가 배치되고, 기판의 제2 주면측에 전원 회로가 갖는 전원 전압을 출력하는 출력부가 배치된다. 그리고, 증폭 회로가 갖는 전원 전압이 공급되는 입력부와 이 출력부가, 기판을 관통하는 도체를 통해 접속되기 때문에, 전원 회로로부터 증폭 회로까지의 전력 공급 경로 길이를, 기판의 제1 주면에 배치되는 다른 소자의 실장 상황에 상관없이 설정할 수 있다. 따라서, 전력 공급 경로의 잉여 경로를 짧게 할 수 있기 때문에, 전력 공급 경로에 존재하는 임피던스 성분의 영향에 의한 드레인 변조에 이용되는 가변 전압의 왜곡이나 지연 등의 불규칙을 경감하여, 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 적절하게 행하는 것이 가능해진다.

(2) 상기 제1 관점에서 본 본 발명의 제2 양태에 따른 증폭 장치는, 제1 양태에 따른 증폭 장치에 있어서 특히, 상기 기판의 상기 제2 주면측에 배치된 전자기 차단 기능을 갖는 구조체를 더 구비하고, 상기 출력부는 상기 기판과 상기 구조체에 의해 규정되는 밀폐 공간 내에 위치하는 것을 특징으로 한다.

제2 양태에 따른 증폭 장치에 의하면, 기판과 기판의 제2 주면측에 배치된 전자기 차단 기능을 갖는 구조체에 의해 규정된 밀폐 공간 내에, 전원 회로의 출력부가 위치함으로써, 전원 회로의 출력부를 전자기로부터 차단할 수 있다. 따라서, 전원 회로의 출력부로부터 발생하는 누설 신호가 방해파가 되어, 주위에 위치하는 소자가 오작동하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

(3) 상기 제1 관점에서 본 본 발명의 제3 양태에 따른 증폭 장치는, 제1 또는 제2 양태에 따른 증폭 장치에 있어서 특히, 상기 출력부는, 상기 기판을 사이에 두고 상기 입력부에 접속되는 도체의 바로 아래에 위치하는 것을 특징으로 한다.

제3 양태에 따른 증폭 장치에 의하면, 기판의 제2 주면측에 배치된 전원 회로의 출력부는, 기판을 사이에 두고 기판의 제1 주면측에 배치된 증폭 회로의 입력부에 접속되는 도체의 바로 아래에 위치한다. 그 때문에, 기판의 제2 주면 상에 전력 공급 경로를 배선할 필요가 없기 때문에, 전력 공급 경로 길이를 더욱 짧게 하는 것이 가능해진다.

(4) 상기 제1 관점에서 본 본 발명의 제4 양태에 따른 신호 처리 장치는, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 따른 증폭 장치와, 상기 증폭 장치로의 입력 신호와 상기 증폭 장치로부터의 출력 신호에 기초하여, 상기 입력 신호를 보정하는 왜곡 보상부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제4 양태에 따른 신호 처리 장치에 의하면, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 따른 증폭 장치로의 입력 신호와 이 증폭 장치로부터의 출력 신호에 기초하여, 왜곡 보상부가 상기 입력 신호를 보정하기 때문에, 이 출력 신호는 왜곡 보상되어, 신호 왜곡에 관한 입출력 특성을 개선하는 것이 가능해진다. 또, 이 왜곡 보상 시에는, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 따른 증폭 장치를 이용하기 때문에, 전력 공급 경로에 존재하는 임피던스 성분에 의해 드레인 변조에 이용되는 가변 전압이 불규칙해져, 왜곡 보상부가 오신호를 보정하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전원 회로의 출력부를, 기판과 전자기 차단 기능을 갖는 구조체에 의해 규정된 밀폐 공간 내에 배치한 경우에는, 전원 회로의 출력부로부터 발생하는 방해파에 의해 왜곡 보상부에 이용되는 회로 등이 오작동하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

(5) 상기 제2 관점에서 본 본 발명은, 무선 신호를 수신할 수 있는 무선 통신 장치로서, 수신 신호가 흐르는 케이블이 접속되는 동축 커넥터와, 상기 동축 커넥터가 부착되는 신호 처리 회로 기판을 구비한다. 상기 동축 커넥터는 표면에 외부 도체가 설치된 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체로부터 연장되어 설치된 신호 단자를 구비한다. 상기 커넥터 본체는 상기 신호 처리 회로 기판의 제1 면 상에 배치되고, 상기 신호 단자는 상기 신호 처리 회로 기판에 형성된 관통 구멍에 삽입되어 있다. 상기 커넥터 본체의 상기 외부 도체는 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면에 있어서 상기 커넥터 본체의 근방에 형성된 그라운드에 대하여 납땜되어 있다.

본 발명자는 무선 통신 장치에서 요구되는 요구 성능 중, 최저 수신 감도의 향상을 도모하기 위해 개발을 하였다. 그 개발 중에서, 수신 감도를 요구 규격까지 높이면, 기준 클록을 발생시키기 위한 클록 발진기의 고조파가 이 무선 통신 장치의 수신 신호에 노이즈로서 포함되어 버리는 것을 파악하고, 이 노이즈가 요구 규격에서의 최저 수신 감도를 만족시킬 수 없는 원인인 것을 특정하였다.

즉, 종래의 무선 통신 장치에서는 문제가 되지 않았던 노이즈인 클록 발진기의 고조파가, 보다 수신 감도를 높이고자 함으로써, 필요한 수신 감도를 얻는 데 장해가 되는 것을 본 발명자가 밝혀내었다.

또한, 본 발명자는 이러한 노이즈가 수신 신호에 유입되는 것을 방지하기 위해, 수신 신호에 노이즈가 유입되기 쉬운 개소를 특정하는 연구를 예의 수행한 결과, 노이즈가 유입되기 쉬운 개소를 특정하는 것에 성공하여 본 발명을 완성했다.

여기서, 동축 커넥터는 신호가 흐르는 내부 도체의 외측에 외부 도체를 갖는 동축 구조를 갖고 있어, 일반적으로는 동축 케이블과 마찬가지로 노이즈에 강하다고 여겨지고 있는 것이다. 그런데, 이러한 상식에 반하여, 의외로 이 동축 커넥터를 회로 기판에 부착하고 있는 개소에서, 수신 신호에 대한 노이즈의 침입이 발생한 것을 본 발명자가 밝혀내었다.

즉, 기판 상에 배치된 커넥터 본체로부터 연장되어 설치된 신호 단자가, 기판의 관통 구멍에 삽입되는 타입(소위 「딥 타입」)의 동축 커넥터인 경우, 기판과 커넥터 본체 사이에 미소한 간극(도전체가 존재하지 않는 범위)이 생겼다. 이 미소한 간극을 통해 침입한 노이즈가, 커넥터 본체로부터 연장되어 설치된 신호 단자에 도달하여, 수신 신호에 노이즈가 유입되는 것으로 추측된다.

따라서, 상기 본 발명과 같이, 커넥터 본체의 외부 도체를, 기판에 형성된 그라운드에 대하여 납땜함으로써, 상기 커넥터 본체와 상기 신호 처리 회로 기판의 제1 면 사이의 간극의 적어도 일부를 막을 수 있어, 노이즈의 영향을 억제하는 것이 가능해졌다.

(6) 무선 통신 장치가 구비하는 발진기의 발진 주파수의 정수배가 되는 주파수 중 적어도 하나의 주파수가 상기 무선 신호의 주파수 대역의 범위 내에 있는 무선 통신 장치의 경우, 발진기의 발진 주파수의 정수배가 되는 주파수(고조파)가 노이즈가 되므로, 제2 관점에서 본 본 발명의 채택이 유리하다.

(7) 상기 발진기는, 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면에 설치되어 있는 경우, 발진기와 커넥터 본체가 동일한 제1 면에 있기 때문에, 발진기의 발진 주파수의 정수배가 되는 주파수(고조파)가 노이즈로서 침입하기 쉬워, 제2 관점에서 본 본 발명의 채택이 유리하다.

(8) 상기 커넥터 본체는 적어도 그 일부가, 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면의 표면에 형성된 레지스트 상에 배치되어 있는 경우, 레지스트는 절연체이므로, 레지스트의 부분을 통해 노이즈가 침입하기 쉬워, 제2 관점에서 본 본 발명의 채택이 유리하다.

(9) 상기 신호 단자에 접속되는 신호선은 상기 신호 처리 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 신호선이 제2 면에 설치되어 있으면, 제1 면에 설치되어 있는 경우에 비해, 신호선의 위치에서의 노이즈 진입이 생기기 어려워, 노이즈 진입 개소가 동축 커넥터의 위치에 집중되므로, 제2 관점에서 본 본 발명의 채택이 유리하다.

(10) 상기 신호 단자에 접속되는 상기 신호선에는, 상기 커넥터를 통해 유도된 상기 수신 신호를 증폭시키는 증폭기가 접속되어 있는 경우, 증폭기에 의한 증폭 전의 미약 신호가 커넥터의 신호 단자에 흐르게 된다. 따라서, 커넥터의 신호 단자에서는, 증폭기에 의한 증폭 후의 신호가 흐르는 신호선에 비해 노이즈에 의한 영향을 크게 받기 쉬워진다. 이 때문에, 노이즈를 억제할 수 있는 제2 관점에서 본 본 발명의 채택이 유리하다.

(11) 상기 제1 면에서의 상기 외부 도체와 상기 그라운드의 납땜은 땜납이 신호 단자를 둘러싸도록 이루어져 있는 것이 바람직하다. 땜납이 신호 단자를 둘러쌈으로써 신호 단자에 노이즈가 침입하기 어려워져, 노이즈의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.

(12) 상기 제2 관점에서 본 다른 본 발명은, 무선 신호를 수신할 수 있는 무선 통신 장치로서, 수신 신호가 흐르는 케이블이 접속되는 동축 커넥터와, 상기 동축 커넥터가 부착되는 신호 처리 회로 기판을 구비하고, 상기 동축 커넥터는 내부 도체 및 외부 도체를 갖는 동축 구조의 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 구비하고, 상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 상기 관통 구멍 삽입용 단자는 상기 신호 처리 회로 기판에 형성된 관통 구멍에 삽입되며, 상기 커넥터 본체의 외부 도체는 이 외부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 갖지 않고, 회로 기판 상에 표면 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치이다.

(13) 상기 커넥터 본체의 외부 도체는, 상기 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자의 주위를 둘러싸는 형상의 표면 실장용 단자면을 구비하는 것이 바람직하다.

(14) 상기 표면 실장용 단자면은 커넥터 본체의 바닥면에서 전체 둘레에 걸쳐 평탄하게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 루프형의 표면 실장용 단자면의 전체 둘레를 납땜하는 것이 용이해진다.

(15) 상기 제2 관점에서 본 다른 본 발명은 회로 기판에 대한 동축 커넥터의 부착 구조로서, 상기 동축 커넥터는 표면에 외부 도체가 설치된 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체로부터 연장되어 설치된 신호 단자를 구비하고, 상기 커넥터 본체는 상기 회로 기판의 제1 면 상에 배치되고, 상기 신호 단자는 상기 회로 기판에 형성된 관통 구멍에 삽입되며, 상기 커넥터 본체의 상기 외부 도체는, 상기 회로 기판의 상기 제1 면에서 상기 커넥터 본체의 근방에 형성된 그라운드에 대하여 납땜되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 구조이다.

(16) 상기 제2 관점에서 본 다른 본 발명은 전압 제어 발진기와, 수신 신호를 증폭시키는 증폭기를 구비하고, 상기 전압 제어 발진기의 발진 주파수의 정수배의 주파수를 사용 주파수 대역에 포함하는 무선 통신 장치로서, 수신 신호가 상기 증폭기에 입력되기까지의 경로를 상기 전압 제어 발진기로부터 차폐하는 실드를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 무선 통신 장치에서는, 미약한 수신 신호가 증폭기에 입력되기까지의 경로가, 노이즈에 대하여 취약한 부위가 된다. 그러나, 이 경로를 전압 제어 발진기로부터 차폐하는 실드를 구비함으로써, 전압 제어 발진기로부터 방사되는 발진 주파수의 정수배의 주파수의 고조파가 증폭기의 입력측에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

(17) 상기 (16)의 무선 통신 장치에 있어서, 실드는 증폭기의 적어도 입력측을 덮는 것이어도 좋다.

이 경우, 노이즈에 대하여 취약한 부위인 증폭기의 입력측을 덮는 실드를 설치함으로써, 노이즈의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.

(18) 상기 (17)의 무선 통신 장치에 있어서, 송수신에서 안테나를 공용하기 위한 듀플렉서를 구비하고, 증폭기가 이 듀플렉서의 케이스 내에 설치됨으로써, 이 케이스가 실드가 된 것이어도 좋다.

이 경우, 증폭기를 내장한 듀플렉서를 무선 통신 장치가 구비함으로써, 실드가 부품과 일체화된 구성으로서 간소하다. 또, 실드를 별도로 설치하는 수작업이 불필요하기 때문에 제조 공정도 간소하고, 전체적인 비용을 저감할 수 있다. 게다가, 만약 전압 제어 발진기 자신이 아니라 회로 상의 어딘가에서 고조파가 누설되었다 하더라도, 그것이 증폭기에 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 듀플렉서는 가장 안테나측에 가까이 있는 부품이므로, 증폭기도 안테나측에 있게 되고, 전압 제어 발진기와의 거리를 확보하기 쉬워, 이점도 노이즈 침입 방지에는 유리하다.

(19) 상기 (16)의 무선 통신 장치에 있어서, 실드는 전압 제어 발진기를 덮는 커버이어도 좋다.

이 경우, 발진 주파수의 정수배의 주파수의 고조파가 전압 제어 발진기로부터 방사되는 것을 직접적으로 억제(노이즈원을 차폐하여 격리)할 수 있다.

(20) 상기 (18) 또는 (19)의 무선 통신 장치에 있어서, 전압 제어 발진기를 탑재하는 기판과 안테나측의 부품이 케이블 접속되고, 케이블의 커넥터가 이 기판 상에 있는 구성이어도 좋다.

이 경우, 기판은 표면에 절연물인 레지스트가 마련되어 있기 때문에, 커넥터와 기판 사이의 간극에 있는 레지스트를 통해 노이즈가 침입하기 쉽다고 하는 사정이 있다. 그러나, 이러한 사정이 있더라도, 예를 들어 증폭기가 듀플렉서의 케이스 내에 있으면, 고조파가 노이즈가 되는 것을 방지할 수 있다.

(21) 상기 (20)의 무선 통신 장치에 있어서, 커넥터와 전압 제어 발진기는 기판의 동일면 상에 설치되어 있어도 좋다.

이 경우, 특히, 커넥터와 기판 사이의 간극에 있는 레지스트를 통해 노이즈가 침입하기 쉬운 상황이 되지만, 이러한 상황이라 하더라도, 예를 들어 증폭기가 듀플렉서의 케이스 내에 있으면, 고조파가 노이즈가 되는 것을 방지할 수 있다.

(22) 상기 (20)의 무선 통신 장치에 있어서, 커넥터보다 안테나측에 증폭기가 설치되고, 실드는 증폭기의 적어도 입력측을 덮는 것이어도 좋다.

이 경우, 노이즈에 대하여 취약한 부위인 증폭기의 입력측을 덮는 실드를 설치함으로써, 노이즈의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 또, 커넥터는 증폭기의 출력측에 있기 때문에, 전압 제어 발진기의 고조파 정도는 노이즈로서 특별히 문제되지 않는다.

도 1은 제1장에서의 본 발명의 실시형태에 따른 증폭기의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 고주파 회로에 이용되는 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치의 전기 회로의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 전원 단자가 종형인 전원 유닛을 이용한 증폭 장치의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 증폭 회로를 유닛 하우징화한 증폭 유닛의 입력부의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 전원 단자가 종형인 전원 유닛의 출력부의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 전원 커넥터가 종형인 전원 유닛을 이용한 증폭 장치의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 전원 커넥터가 종형인 전원 유닛의 출력부의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 전원 단자가 횡형인 전원 유닛을 이용한 증폭 장치의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 전원 단자가 횡형인 전원 유닛의 출력부의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛을 이용한 증폭 장치의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛의 출력부의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 기판의 이면에 변조 전원 회로를 구성하는 소자를 실장한 증폭 장치의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 변조 전원 회로에 이용되는 전원 IC의 출력 단자가 기판을 관통하여 실장되는 증폭 장치의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 전원 단자가 횡형인 전원 유닛이 기판 이면에 없는 경우의 증폭 장치의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛이 기판의 이면에 없는 경우의 증폭 장치의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 발명의 변형예에 따른 신호 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 17은 제2장에서의 본 발명의 제1 실시형태에 따른 무선 기지국 장치(무선 통신 장치)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 18은 무선 장치(3)의 하우징 내의 회로 구성도이다.
도 19는 무선 장치(3)의 수신기 및 클록 회로를 나타내는 회로도이다.
도 20은 수신 신호의 주파수 대역의 범위 내에 있는 발진기의 고조파를 나타낸 도면이다.
도 21은 무선 장치(3)의 하우징 내의 회로 배치도이다.
도 22는 동축 커넥터의 평면도(제1 면측에서의 납땜 없음)이다.
도 23은 도 22의 A-A선 단면도이다.
도 24는 동축 커넥터의 사시도이다.
도 25는 관통 구멍 및 랜드를 나타내는 평면도(기판의 제1 면 및 제2 면)이다.
도 26은 도 23의 부착 구조에서의 주파수 스펙트럼이다.
도 27은 실시형태에 따른 동축 커넥터의 부착 구조를 나타내는 평면도이다.
도 28은 도 27의 B-B선 단면도이다.
도 29는 도 27 및 도 28의 부착 구조에서의 주파수 스펙트럼이다.
도 30은 제1 변형예에 따른 동축 커넥터의 부착 구조를 나타내는 평면도이다.
도 31은 도 30의 부착 구조에서의 주파수 스펙트럼이다.
도 32는 제2 변형예에 따른 동축 커넥터의 부착 구조를 나타내는 평면도이다.
도 33은 제3 변형예에 따른 동축 커넥터의 사시도이다.
도 34는 제3 변형예에서의 관통 구멍 및 랜드를 나타내는 평면도(기판의 제1 면)이다.
도 35는 제3 변형예에 따른 동축 커넥터의 부착 구조를 나타내는 평면도이다.
도 36은 도 35의 C-C선 단면도이다.
도 37은 제4 변형예에 따른 동축 커넥터의 사시도이다.
도 38의 (a)는 제4 변형예에서의 관통 구멍 및 랜드를 나타내는 평면도(기판의 제1 면)이고, (b)는 제4 변형예에서의 관통 구멍 및 랜드를 나타내는 평면도(기판의 제2 면)이다.
도 39는 제4 변형예에 따른 동축 커넥터의 부착 구조를 나타내는 평면도이다.
도 40은 도 39의 D-D선 단면도이다.
도 41은 제3장에서의 듀플렉서의 내부 회로의 일부를 나타낸 도면이다.
도 42는 실제 제품의 일례로서의 듀플렉서의 삼면 외관을 나타낸 도면이고, (a)를 정면도라고 하면, (b)는 바닥면도, (c)는 측면도이다.
도 43은 제3장에서의 제1 실시형태에 따른 무선 통신 장치에서의 무선 장치의 수신계의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 44는 전압 제어 발진기로부터 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒)의 8배파가, 수신 신호의 주파수 대역인 1920 ㎒∼1980 ㎒의 범위 내에 포함되어 있는 상황을 나타낸 도면이다.
도 45는 제3장에서의 제1 실시형태에 따른 무선 통신 장치의 일부로서의 무선 장치의 하우징 내의 주요 부품의 배치, 및 기판에 설치된 회로 부품 등의 배치를 나타내는 단면도이다.
도 46은 도 43에 대응하는 비교예의 도면이다.
도 47은 도 45에 대응하는 비교예의 도면이다.
도 48은 제3장에서의 제2 실시형태에 따른 무선 통신 장치의 일부로서의 무선 장치의 하우징 내의 주요 부품의 배치, 및 신호 처리 회로 기판에 설치된 회로 부품 등의 배치를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해, 도면을 이용하여 설명한다. 상이한 도면에서 동일한 부호를 붙인 요소는 동일 또는 상응하는 요소를 나타내는 것으로 한다.

[제1장: 드레인 변조를 행하는 증폭 장치의 실장 구조]

제1장에 있어서, 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치(Amplifier apparatus)(10)는 ET(Envelope Tracking)나 EER(Envelope Elimination and Restoration) 등의 드레인 변조를 이용한 증폭 장치이다. 도 1은 증폭 장치(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

증폭 장치(10)는, 예를 들어 무선 기지국 장치(무선 통신 장치)의 송신 회로의 일부로서 이용되며, 송신 신호를 증폭시킨다. 무선 기지국 장치(무선 통신 장치)는 수신 회로 등도 포함하고 있다. 제2장 및 제3장에 나타내는 무선 기지국 장치(무선 통신 장치)의 구성은 제1장에서 원용된다.

증폭 장치(10)는 증폭 회로(Amplifier circuit)(100), 드레인 변조를 행하기 위한 가변의 전원 전압을 공급하는 변조 전원 회로(200), 포락선 취득부(300), 및 커플러(350)를 구비한다. 증폭 회로(100)는 고출력 증폭 회로(High power amplifier)이다. 증폭 장치(10)에 대하여 입력되는 입력 신호(S10)는 커플러(350)에 입력된다. 커플러(350)는 입력 신호(S10)를 분배하여, 증폭 회로(100)에 대하여 신호(S11)를 입력하고, 포락선 취득부(300)에 대하여 신호(S12)를 입력한다. 포락선 취득부(300)의 출력인 포락선 정보 신호(S13)는 변조 전원 회로(200)에 대하여 입력된다. 변조 전원 회로(200)의 출력인 드레인 변조 전압(S14)은 증폭 회로(100)에 대하여 입력된다. 증폭 회로(100)의 출력인 출력 신호(S15)는 증폭 장치(10)의 출력이 된다.

다음으로, 증폭 장치(10)의 기본적인 동작을 설명한다. 증폭 장치(10)에 대하여 입력된 입력 신호(S10)는 커플러(350)에 의해, 증폭 회로(100)에 대하여 입력되는 신호(S11)와 포락선 취득부(300)에 대하여 입력되는 신호(S12)로 분배된다. 포락선 취득부(300)는 신호(S12)에 포함되는 신호의 순간 피크값의 변화로부터 그 포락선 성분을 취득하여, 포락선 정보 신호(S13)로서 변조 전원 회로(200)를 향해서 출력한다. 변조 전원 회로(200)는 포락선 정보 신호(S13)에 기초하여, 출력하는 드레인 변조 전압(S14)의 전압값을 변화시킨다. 증폭 회로(100)는 드레인 변조 전압(S14)을 전원 전압으로서 이용하여 신호(S11)를 증폭시킨다. 이상과 같은, 증폭 장치(10)가 갖는 신호 증폭 기능에 관해서는, 일반적인 드레인 변조를 이용한 증폭 장치의 신호 증폭 기능과 동일한 것이어도 좋다.

도 2는 고주파 회로에 이용되는 증폭 장치(10)의 전기 회로의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에서는, 변조 전원 회로(200)로부터 증폭 회로(100)로의 전력 공급 경로가 1/4 파장 경로(410)와 잉여 경로(420)로 구성된다. 변조 전원 회로(200)는 출력부(250)로부터 전력 공급 경로를 향해서 전원 전력을 출력하고, 전력 공급 경로로부터 공급되는 전원 전력은 입력부(150)로부터 증폭 회로(100)에 대하여 입력된다. 또, 1/4 파장 경로(410)의 종단에는 커패시터(415)가 접속되어 있고, 전력 공급 경로는 커패시터(415)를 통해 접지되어 있다.

도 2의 고주파 회로에 이용되는 증폭 장치(10)는 RF 신호인 입력 신호(S10)에 포함되는 반송파 진폭의 순간 피크값의 포락선 성분을 취득하고, 이 포락선 성분에 기초한 드레인 전압을 이용하여 신호를 증폭시킨다. 이 때, 1/4 파장 경로(410)는 입력 신호(S10)에 포함되는 반송파의 파장의 1/4에 해당하는 길이로 하고, 1/4 파장 경로(410)와 커패시터(415)의 임피던스를 적절하게 설정함으로써, 증폭 회로(100)로 증폭시키는 신호의 반송파의 주파수에서, 증폭 회로(100)측으로부터 본 전원 공급 경로는 오픈(무한대의 임피던스)된다. 따라서, 증폭 회로(100)에 의해 증폭되는 신호가 변조 전원 회로(200)측에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 한편, 변조 전원 회로(200)가 전원 공급 경로에 대하여 입력하는 드레인 변조 전압(S14)은 입력 신호(S10)에 포함되는 반송파의 주파수보다 충분히 낮은 주파수 성분을 포함하고 있다. 이 드레인 변조 전압(S14)이 포함하는 주파수대에서는, 1/4 파장 경로(410)가 갖는 길이는 무시할 수 있을 정도로 짧은 것이지만, 전원 공급 경로가 1/4 파장 경로(410)보다 길어, 잉여 경로(420)가 길어져 버리면, 잉여 경로(420)가 갖는 임피던스 성분에 의해, 드레인 변조 전압(S14)이 지연이나 왜곡 등에 의해 불규칙해지는 경우가 있다.

따라서, 증폭 장치(10)를 기판 상에 실장할 때에는, 증폭 회로(100)를 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)측]에 배치하고, 변조 전원 회로(200)의 출력부(250)를 기판의 이면[제2 주면(400b)측]에 배치한다. 증폭 회로(100)와 출력부(250)를 기판의 다른 면에 배치함으로써, 기판에 실장된 다른 소자에 방해되지 않고 전력 공급 경로를 유연하게 기판에 배선할 수 있게 된다. 따라서, 잉여 경로(420)가 가능한 한 짧아지도록 전력 공급 경로를 설정할 수 있다[잉여 경로(420)가 없어도 좋다].

다음으로, 증폭 장치(10)로서, 구성 부품의 기판의 배치 방법이 상이한 증폭 장치(10A∼10H)의 기판에 대한 실장예를 이하에 나타낸다. 도 3은 전원 단자가 종형인 전원 유닛(201A)을 이용한 증폭 장치(10A)의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10A)는 증폭 회로(100)를 내부에 포함하는 증폭 유닛(101), 변조 전원 회로(200)를 내부에 포함하는 전원 유닛(201A), 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 및 실드(650)를 구비하며, 도시하지는 않지만, 그 밖의 증폭 장치(10A)의 동작에 필요한 구성 부품도 갖고 있다. 또, 프린트 기판(400)은 기판에 배선된 도체로인 1/4 파장 경로(410), 및 관통 구멍(450)을 갖고 있다.

도 4는 증폭 회로(100)가 유닛 패키징화된 증폭 유닛(101)의 입력부(150)의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 증폭 유닛(101)은, 내부에 증폭 회로(100)를 포함하며, 표면에 전원 전력이 공급되는 입력부(150)와, 입력부(150)에 접속되는 전원 입력 단자(105)를 갖고 있고, 전원 입력 단자(105)에 인가되는 드레인 변조 전압(S14)을 전원으로 하여 동작한다. 또한, 증폭 유닛(101)은 신호 입력 단자(106)와 신호 출력 단자(107)를 갖고 있고, 신호 입력 단자(106)에 대하여 신호(S11)가 입력되면, 드레인 변조를 이용하여 신호를 증폭시키고, 신호 출력 단자(107)로부터 출력 신호(S15)를 출력한다.

금속 섀시(500)는 증폭 장치(10A)를 지지하기 위한 것이다. 도시한 금속 섀시(500)는 증폭 장치(10A) 및 기타 무선 통신 장치에 이용되는 회로가 수납되는 하우징으로서 구성될 수 있다.

실드(650)는 증폭 회로(100)를 덮도록 기판(400)에 설치되어 있다. 실드(650)는 전자파 차폐용이며, 고출력의 증폭 회로(100)로부터 누설되는 전자파가 다른 회로 소자(특히, 수신 회로)에 악영향을 미치는 것을 방지한다. 단, 증폭 장치의 일부인 전원 회로(200)[전원 유닛(201A)]는 실드(650)의 외부에 위치하고 있다.

도 5는 전원 단자가 종형인 전원 유닛(201A)의 출력부(250)의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 전원 유닛(201A)은, 내부에 변조 전원 회로(200)를 포함하고 있고, 신호(S12)에 기초한 포락선 정보 신호(S13)가 입력되면, 증폭 회로(100)의 드레인 변조에 이용되는 드레인 변조 전압(S14)을 출력한다. 또, 전원 유닛(201A)은 전원 전력을 출력하는 출력부(250)를 표면에 갖고 있고, 출력부(250)로부터 전원 단자(205)를 통하여, 전력 공급 경로에 드레인 변조 전압(S14)을 출력한다. 또, 출력부(250)와 전원 단자(205)는, 통상 전원 유닛(201)을 부착할 때 수직 방향을 향하는 면(251)에 구비되어 있다. 환언하면, 전원 유닛(201)의 출력부(250)와 전원 단자(205)는, 기판(400)에 대향하는 면(251)에 설치되어 있다.

본 실시형태에서는, 이와 같이 출력부(250)가 전원 유닛(201)의 수직 방향을 향하는 면(대향면)(251)에 구비되어 있는 것을 「종형의 전원 유닛」으로 칭하고, 반대로 출력부(250)가 전원 유닛(201)의 수평 방향을 향하는 면(측면)(252)에 구비되어 있는 것을 「횡형의 전원 유닛」으로 칭하고 있다.

도 3의 실장예에 나타낸 바와 같이, 증폭 장치(10A)는 프린트 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)]에 증폭 유닛(101)이 배치되어 있고, 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에 전원 유닛(201A)이 배치되어 있다. 그리고, 전원 유닛(201A)의 전원 단자(205)는 프린트 기판(400)에 형성된 관통 구멍(450)을 통해 프린트 기판(400)의 표면측까지 관통하고, 1/4 파장 경로(410)의 종단에 땜납(412)에 의해 납땜되어 있다. 따라서, 증폭 장치(10A)에서는, 전원 유닛(201A)이 갖는 전원 단자(205)가 출력부(250)와 입력부(150)를 접속하는, 프린트 기판(400)을 관통하는 도체가 된다.

도 6은 전원 커넥터가 종형인 전원 유닛(201B)을 이용한 증폭 장치(10B)의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10B)는 증폭 회로(100)를 내부에 포함하는 증폭 유닛(101), 변조 전원 회로(200)를 내부에 포함하는 전원 유닛(201B), 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 및 실드(650)를 구비하고, 도시되어 있지 않지만, 그 밖의 증폭 장치(10B)의 동작에 필요한 구성 부품도 갖고 있다. 또, 프린트 기판(400)은 기판에 배선된 도체로인 1/4 파장 경로(410)와, 프린트 기판(400)의 표면(400a)으로부터 이면(400b)에 관통하는 도체(411)를 갖고 있고, 이면(400b)에는 전원 유닛(201B)을 접속하기 위한 기판측 커넥터(207)를 구비한다.

도 7은 전원 커넥터가 종형인 전원 유닛(201B)의 출력부(250)의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 전원 유닛(201B)이 출력부(250)를 통해 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 동작은 전원 유닛(201A)과 동일하지만, 전원 유닛(201B)은 출력부(250)로부터 기판측 커넥터(207)에 접속되는 전원 커넥터(206)를 통하여, 전력 공급 경로에 드레인 변조 전압(S14)을 출력한다. 또, 도 7은 예시이고, 전원 커넥터(206)는 수형 커넥터이어도 좋고 암형 커넥터이어도 좋으며, 기판측 커넥터(207)와 접속할 수 있는 것이면 된다.

도 6의 실장예에 나타낸 바와 같이, 증폭 장치(10B)는 프린트 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)]에 증폭 유닛(101)이 배치되어 있고, 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에 전원 유닛(201B)이 배치되어 있다. 또, 프린트 기판(400)의 이면(400b)에는 기판측 커넥터(207)가 실장되어 있고, 기판측 커넥터(207)는 도체(411)를 통해 1/4 파장 경로(410)의 종단에 접속되어 있다. 그리고, 전원 유닛(201B)의 전원 커넥터(206)는 기판측 커넥터(207)에 접속된다.

도 8은 전원 단자가 횡형인 전원 유닛(201C)을 이용한 증폭 장치(10C)의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10C)는 증폭 회로(100)를 내부에 포함하는 증폭 유닛(101), 변조 전원 회로(200)를 내부에 포함하는 전원 유닛(201C), 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 및 실드(650)를 구비하고, 도시되어 있지 않지만, 그 밖의 증폭 장치(10C)의 동작에 필요한 구성 부품도 갖고 있다. 또, 프린트 기판(400)은 기판 배선된 도체로인 1/4 파장 경로(410)와, 프린트 기판(400)의 표면으로부터 이면에 관통하는 도체(411)를 갖고 있다.

도 9는 전원 단자가 횡형인 전원 유닛(201C)의 출력부(250)의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 전원 유닛(201C)이 출력부(250)를 통해 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 동작은 전원 유닛(201A)과 동일하지만, 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 출력부(250)와 전원 단자(205)가 전원 유닛(201C)의 하우징의 측면부(252)에 배치되어 있다.

도 8의 실장예에 나타낸 바와 같이, 증폭 장치(10C)는 프린트 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)]에 증폭 유닛(101)이 배치되어 있고, 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에 전원 유닛(201C)이 배치되어 있다. 또, 전원 유닛(201C)의 전원 단자(205)는 프린트 기판(400)의 표면(400a)으로부터 이면(400b)에 관통하는 도체(411)에 땜납(412)에 의해 납땜되고, 도체(411)를 통해 1/4 파장 경로(410)의 종단에 접속되어 있다.

도 10은 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛(201D)을 이용한 증폭 장치(10D)의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10D)는, 증폭 회로(100)를 내부에 포함하는 증폭 유닛(101), 변조 전원 회로(200)를 내부에 포함하는 전원 유닛(201D), 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 및 실드(650)를 구비하고, 도시되어 있지 않지만, 그 밖의 증폭 장치(10D)의 동작에 필요한 구성 부품도 갖고 있다. 또, 프린트 기판(400)은 기판 배선된 도체로인 1/4 파장 경로(410)와, 프린트 기판(400)의 표면으로부터 이면에 관통하는 도체(411)를 갖고 있고, 이면에는 전원 유닛(201D)을 접속하기 위한 기판측 커넥터(207)가 실장되어 있다.

도 11은 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛(201D)의 출력부(250)의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 전원 유닛(201D)은 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 출력부(250)와 전원 커넥터(206)가 전원 유닛(201D)의 하우징의 측면부에 배치되어 있다. 전원 유닛(201D)이 출력부(250)를 통해 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 동작은 전원 유닛(201A)과 동일하지만, 전원 유닛(201D)은 출력부(250)로부터 기판측 커넥터(207)에 접속된 전원 커넥터(206)를 통하여, 전력 공급 경로에 드레인 변조 전압(S14)을 출력한다. 또, 도 11은 예시이고, 전원 커넥터(206)는 수형 커넥터이어도 좋고 암형 커넥터이어도 좋으며, 기판측 커넥터(207)와 접속할 수 있는 것이면 된다.

도 10의 실장예에 나타낸 바와 같이, 증폭 장치(10D)는 프린트 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)]에 증폭 유닛(101)이 배치되어 있고, 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에 전원 유닛(201D)이 배치되어 있다. 또, 프린트 기판(400)의 이면(400b)에는 기판측 커넥터(207)가 실장되어 있고, 기판측 커넥터(207)는, 도체(411)를 통해 1/4 파장 경로(410)의 종단에 접속되어 있다. 그리고, 전원 유닛(201D)의 전원 커넥터(206)는 기판측 커넥터(207)에 접속된다.

또, 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치(10)에서는, 증폭 회로(100) 및 변조 전원 회로(200)가 반드시 유닛 패키징화될 필요는 없다. 도 12는 기판의 이면에 변조 전원 회로(200)를 구성하는 소자를 실장한 증폭 장치(10E)의 기판에 대한 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 이 경우, 변조 전원 회로(200)를 구성하는 소자 중, 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 소자의 출력단이 변조 전원 회로(200)의 출력부(250)가 된다. 프린트 기판(400)의 이면(400b)에는 도체로(413)가 형성되어 있고, 출력부(250)는 도체로(413)에 접속되어 있다. 도체로(413)는 프린트 기판(400)의 표면(400a)으로부터 이면(400b)에 관통하는 도체(411)를 통해 1/4 파장 경로(410)의 종단에 접속되어 있다. 그리고, 도체로(413), 도체(411), 및 1/4 파장 경로(410)가 출력부(250)로부터 입력부(150)로의 전력 공급 경로가 된다[이때, 도체로(413)는 잉여 경로(420)가 된다].

기판에, 변조 전원 회로(200)에 이용되는 소자를 실장하는 경우, 드레인 변조 전압(S14)을 출력하는 소자는 금속 도체의 출력 단자를 갖는 IC(Integrated Circuit) 등의 소자이어도 좋다. 도 13은 변조 전원 회로(200)에 이용되는 전원 IC(260)의 전원 단자(265)가 기판(400)을 관통하여 실장되는 증폭 장치(10F)의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10F)에서는, 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에, 전원 IC(260)을 포함하는 변조 전원 회로(200)를 구성하는 소자가 실장되어 있다. 전원 IC(260)이 갖는 전원 단자(265)는 프린트 기판(400)에 형성된 관통 구멍(450)을 통해 프린트 기판(400)의 표면(400a)측까지 관통한다. 그리고, 전원 단자(265)는 프린트 기판(400)의 표면측에서, 1/4 파장 경로(410)의 종단에 땜납(412)에 의해 납땜되어 있다. 전원 IC(260)은, 출력단인 출력부(250)로부터 전원 단자(265)를 통해, 1/4 파장 경로(410)에 드레인 변조 전압(S14)을 인가한다. 따라서, 증폭 장치(10F)에서는, 전원 IC(260)이 갖는 전원 단자(265)가 출력부(250)와 입력부(150)를 접속하는, 프린트 기판(400)을 관통하는 도체가 된다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치(10)에서는, 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)] 자체가 프린트 기판(400)의 이면(400b)에 배치할 필요는 없고, 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]의 출력부(250)가 프린트 기판(400)의 이면(400b)에 배치되면 된다. 도 14는 전원 단자가 횡형인 전원 유닛(201C)이 프린트 기판(400)의 이면(400b)에 없는 경우의 증폭 장치(10G)의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 15는 전원 커넥터가 횡형인 전원 유닛(201D)이 프린트 기판(400)의 이면(400b)에 없는 경우의 증폭 장치(10H)의 실장예를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 증폭 장치(10G) 및 증폭 장치(10H)에서는, 전원 유닛(201C) 및 전원 유닛(201D)의 본체는 프린트 기판(400) 상에 실장되어 있지 않지만, 출력부(250)와 전원 유닛(201)이 갖는 전원 단자(205) 또는 전원 커넥터(206)가 프린트 기판(400)의 이면(400b)에 배치되게 된다.

또, 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 실드(650), 및 유닛(101, 201)의 하우징은 전자기 차단 기능을 갖는 구조체이다. 이러한 구조체는 증폭 장치(10A∼10H)의 증폭 회로(100), 입력부(150), 변조 전원 회로(200), 출력부(250), 및 입력부(150)와 출력부(250)에 접속하는 도체(전력 공급 경로)를 밀폐함으로써, 전자기를 차단한다. 증폭 장치(10A∼10H)에서는(도 3, 도 6, 도 8, 도 10 및 도 12∼15를 참조), 출력부(250)가 금속 섀시(500), 프린트 기판(400) 및 전원 유닛(201)에 의해 규정되는 밀폐 공간(600) 내에 위치하고 있어, 출력부(250)로부터 방출되는 전자파가 밀폐 공간(차폐 공간)(600)의 외부로 누설되는 것을 방지한다. 즉, 금속 섀시(500)는 기판(400)[및 필요하다면 전원 유닛(201)]과 함께, 출력부(25)를 둘러싸는 형상으로 형성되어 있다.

단, 도 3에 나타낸 증폭 장치(10A)에 관해서는, 프린트 기판(400)과 전원 유닛(201A)이 밀착함으로써 출력부(250)를 밀폐하고 있어, 프린트 기판(400)과 전원 유닛(201A)의 접촉면이 밀폐 공간(600)이 된다.

또, 도 6에 나타낸 증폭 장치(10B)에 관해서는, 프린트 기판(400)과 전원 유닛(201B) 사이의 공간에, 금속 섀시(500)의 일부로서 형성되거나 금속 섀시(500)와는 별개의 부재인 충전 부재(501)를 설치한다. 이 충전 부재(501)도 출력부(250)를 둘러싸는 밀폐 공간(차폐 공간)(600)을 구획하는 데 이용된다.

또한, 상기 충전 부재(501)는 도 8의 프린트 기판(400)과 전원 유닛(201C) 사이, 도 10의 프린트 기판(400)과 전원 유닛(201D) 사이, 도 14의 프린트 기판(400)(의 단부면)과 전원 유닛(201C) 사이, 또는 도 15의 프린트 기판(400)(의 단부면)과 전원 유닛(201D) 사이에 설치해도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치(10)에 의하면, 증폭 회로(100)[또는 증폭 회로(100)를 포함하는 증폭 유닛(101)]를 프린트 기판(400)의 표면[제1 주면(400a)]에 배치하고, 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]의 출력부(250)를 프린트 기판(400)의 이면[제2 주면(400b)]에 배치하고, 입력부(150)와 출력부(250)를 프린트 기판(400)을 관통하는 도체[전원 단자(205, 265) 또는 도체(411)]를 통해 배선함으로써, 다른 소자의 프린트 기판(400)에 대한 실장 상황에 상관없이, 전력 공급 경로를 유연하게 배선할 수 있다. 따라서, 전력 공급 경로인 1/4 파장 경로(410)의 길이를 적절하게 설정할 수 있고, 여분의 경로인 잉여 경로(420)를 삭감함으로써, 잉여 경로(420)의 임피던스 성분으로 기인하는 드레인 변조 전압(S14)의 왜곡이나 지연 등의 불규칙을 경감하여, 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 적절하게 행하는 것이 가능해진다.

또한, 증폭 장치(10A, 10B 및 10F)(도 3, 도 6 및 도 13을 참조)에서, 전원 유닛(201A, 201B) 및 전원 IC(260)의 출력부(250)는, 프린트 기판(400)을 사이에 두고 증폭 유닛(101)의 입력부(150)에 접속되는 도체[1/4 파장 경로(410)]의 바로 아래에 위치하고 있다. 이 때, 1/4 파장 경로(410)의 종단과 출력부(250)가 프린트 기판(400)을 사이에 두고 근접 배치되어 있기 때문에, 전력 공급 경로의 잉여 경로(420)를 짧게 할 수 있다[혹은 잉여 경로(420)를 없앨 수 있다]. 따라서, 잉여 경로(420)의 임피던스 성분으로 기인하는 드레인 변조 전압(S14)의 왜곡이나 지연 등의 불규칙을 효과적으로 경감하는 것이 가능해진다.

변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]의 출력부(250)를 프린트 기판(400)을 사이에 두고 증폭 회로(100)[또는 증폭 회로(100)를 포함하는 증폭 유닛(101)]의 입력부(150)에 접속되는 도체[1/4 파장 경로(410)]의 바로 아래에 설치하는 것은, 잉여 경로(420)의 임피던스 성분으로 기인하는 드레인 변조 전압(S14)의 왜곡이나 지연 등의 불규칙을 효과적으로 경감하기 위해서이다. 따라서, 본 발명에서는, 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]의 출력부(250)를 반드시, 프린트 기판(400)을 사이에 두고 증폭 회로(100)[또는 증폭 회로(100)를 포함하는 증폭 유닛(101)]의 입력부(150)에 접속되는 도체[1/4 파장 경로(410)]의 바로 아래에 설치할 필요는 없다.

또, 증폭 장치(10)에서 드레인 변조를 이용하여 신호를 증폭시킬 때, 증폭 회로(100)[또는 증폭 회로(100)를 포함하는 증폭 유닛(101)] 및 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)] 등으로부터 누설 신호 등의 방해파가 방출되는 경우가 있다. 회로를 유닛 패키징화하여, 유닛 하우징으로 둘러싸여 있는 증폭 유닛(101) 및 전원 유닛(201)으로부터 방출되는 전자파 등의 방해파는 유닛 하우징에서 전자기 차단되어 경감되지만, 그 경우에도 유닛 하우징이 갖는 단자나 커넥터로부터 방해파가 방출되는 경우를 생각할 수 있다. 이 방해파는 수신 회로 등의 다른 소자에 악영향을 미칠 우려가 있다.

따라서, 증폭 회로(100), 입력부(150), 변조 전원 회로(200), 출력부(250), 및 입력부(150)와 출력부(250)에 접속한 도체(전력 공급 경로)를, 전자기 차단 기능을 가진 구조물인 프린트 기판(400), 금속 섀시(500), 실드(650), 및 유닛의 하우징 등에 의해 밀폐함으로써, 증폭 장치(10)로부터 방출되는 방해파를 전자기 차단하여, 증폭 장치(10) 및 증폭 장치(10)의 주변에 위치하는 소자의 오작동을 방지할 수 있다.

게다가, 기판(400)의 표면(400a)측에서는, 실드(650) 및 프린트 기판(400)에 의해 형성된 제1 밀폐 공간(차폐 공간)이 형성되고, 기판(400)의 이면(400b)측에서는, 프린트 기판(400), 금속 섀시(500) 및 유닛의 하우징 등에 의해 형성된 제2 밀폐 공간(차폐 공간)이 형성되어 있다.

제2 밀폐 공간(차폐 공간)이 형성됨으로써, 전원 회로(200)[전원 유닛(201)]를, 증폭 회로(100)[증폭 유닛(101)]를 덮는 제1 밀폐 공간의 밖에 배치하더라도, 누설 신호가 방해파가 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 프린트 기판(400) 및 금속 섀시(500)는 열전도가 좋기 때문에, 열접촉시킴으로써 방열을 행할 수 있다. 따라서, 증폭 회로(100)[또는 증폭 회로(100)를 포함하는 증폭 유닛(101)] 및 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]가 전자기 차단 기능을 갖는 구조체에 의해 규정되는 밀폐 공간(600) 내에 위치하고 있더라도, 프린트 기판(400) 및 금속 섀시(500)에 열접촉시킴으로써 동작 시에 배출하는 열을 방열하는 것이 가능하다.

출력부(250)에 대하여 전자기를 차단하는 것은, 누설 신호 등의 방해파가 발생한 경우에 대한 예방책이며, 본 발명에서, 변조 전원 회로(200)[또는 변조 전원 회로(200)를 포함하는 전원 유닛(201)]의 출력부(250)는 반드시 전자기 차단 기능을 갖는 구조체에 의해 규정되는 밀폐 공간(600)에 위치할 필요는 없다.

〈변형예〉

본 발명의 변형예에 따른 신호 처리 장치(20)는 드레인 변조를 이용하여 신호 증폭을 할 때, DPD(Digital Pre-Distortion)에 의해 증폭 장치의 입출력 특성에서의 왜곡 보상을 행하는 증폭 장치이다. 도 16은 신호 처리 장치(20)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 신호 처리 장치(20)는 증폭 회로(100), 드레인 변조를 행하기 위한 가변의 전원 전압을 공급하는 전원 회로인 변조 전원 회로(200), 포락선 취득부(300), 왜곡 보상부인 DPD 처리부(700), DAC(Digital to Analog Converter)(710), LPF(Low Pass Filter)(720), 주파수 변환부(730), 커플러(740), 주파수 변환부(750), LPF(760), 및 ADC(Analog to Digital Converter)(770)를 구비한다.

다음으로, 신호 처리 장치(20)의 동작을 설명한다. 디지털 신호인 입력 신호(S21)는 포락선 취득부(300)와 DPD 처리부(700)에 대하여 입력된다. 포락선 취득부(300)는 입력 신호(S21)의 포락선 성분을 취득하여, 포락선 정보 신호(S13)로서 변조 전원 회로(200)에 대하여 입력한다. 변조 전원 회로(200)는 입력된 포락선 정보 신호(S13)에 기초하여, 드레인 변조를 행하기 위한 가변의 전원 전압인 드레인 변조 전압(S14)을 증폭 회로(100)에 대하여 입력한다. 증폭 회로(100)는 입력된 드레인 변조 전압(S14)을 이용하여 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행한다.

또한, DPD 처리부(700)는 입력 신호(S21)에 대하여 왜곡 보정을 행하고, 신호(S22)를 출력한다. DPD 처리부(700)가 행하는 왜곡 보정에 관해서는 후술한다. 신호(S22)가 입력된 DAC(710)는 디지털 신호인 신호(S22)를 아날로그 신호인 신호(S23)로 변환하여 출력한다. LPF(720)는 입력된 신호(S23)의 불필요파 저감 처리를 행하고, 베이스밴드의 신호(S24)를 출력한다. 주파수 변환부(730)는 입력된 신호(S24)의 주파수를 변환하여, 신호 처리 장치(20)의 목적 주파수인 신호(S11)를 출력한다. 증폭 회로(100)는 입력된 신호(S11)에 대하여 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행하고, 신호(S15)를 출력한다. 커플러(740)는 입력된 신호(S15)를 출력 신호(S16)와 귀환 신호(S17)로 분배한다. 그리고 출력 신호(S16)가 신호 처리 장치(20)의 출력이 된다.

커플러(740)에 의해 분배된 귀환 신호(S17)는 주파수 변환부(750)에 입력된다. 주파수 변환부(750)는 귀환 신호(S17)의 주파수를 변환하고, 베이스밴드의 주파수인 신호(S25)를 출력한다. LPF(760)는 입력된 신호(S25)에 대하여 불필요파 저감 처리를 행하고, 신호(S26)를 출력한다. ADC(770)는 입력된 아날로그 신호인 신호(S26)를 디지털 신호인 신호(S27)로 변환하여, DPD 처리부(700)를 향해서 출력한다.

다음으로, DPD 처리부(700)가 행하는 왜곡 보정에 관해 설명한다. DPD 처리부(700)에 입력된 신호(S27)에는, 증폭 회로(100)의 출력 신호인 신호(S15)가 갖는 신호의 왜곡 성분이 포함된다. DPD 처리부(700)는 신호(S27)에 포함되는 왜곡 성분을 취득하고, 입력 신호(S21)에 대하여, 이 왜곡 성분과는 반대의 특성을 가진 역왜곡을 부여함으로써, 신호(S15)가 갖고 있는 왜곡을 DPD 처리부(700)가 부여하는 역왜곡으로 상쇄하여 신호의 왜곡을 보정한다. 이 왜곡을 보정하는 회로는 귀환 루프가 되기 때문에, 피드백 처리에 의해 출력 신호(S16)의 왜곡 특성이 경감된다.

신호 처리 장치(20)의 증폭 회로(100), 변조 전원 회로(200), 및 포락선 취득부(300)는 본 발명의 실시형태에 따른 증폭 장치(10)와 동일한 것이며, 증폭 회로(100)를 기판의 표면에 배치하고, 변조 전원 회로(200)의 출력부(250)를 기판의 이면[제2 주면(400b)]에 배치한다. 그리고, 증폭 회로(100)의 입력부(150)와 변조 전원 회로(200)의 출력부(250)를 프린트 기판(400)을 관통하는 도체(411)에 의해 배선함으로써, 적절하게 전력 공급 경로를 설정할 수 있어, 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행하면서 전력 공급 경로로 기인하는 분포 상수에 의한 임피던스 성분의 영향을 경감하는 것이 가능하다. 또, 증폭 회로(100), 입력부(150), 변조 전원 회로(200), 출력부(250), 및 입력부(150)와 출력부(250)에 접속되는 도체(전력 공급 경로)를, 전자기 차단 기능을 갖는 구조체로 밀폐함으로써, 누설 신호 등의 방해파에 의한 오작동을 방지할 수 있다.

그리고, 신호 처리 장치(20)는 증폭 회로(100)로부터 출력된 증폭 신호(S15)가 갖는 신호 왜곡을 DPD에 의해 보정한다. 따라서, 신호 처리 장치(20)는 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행하면서, 입출력 특성에서의 왜곡 보상을 행할 수 있다.

이와 같은 입출력 특성에서의 왜곡 보상을 행하는 귀환 루프를 갖는 회로에서는, 왜곡 보상부인 DPD 처리부(700)에 입력되는 신호(S27)가 갖는 왜곡 성분이, 신호(S15)가 갖는 왜곡 성분 이외의 원인으로 발생한 왜곡인 경우, 정상적인 왜곡 보정을 행하는 것이 어렵다. 특히 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행했을 때, 변조 전원 회로(200)가 출력하는 드레인 변조 전압(S14)에 지연이나 왜곡이 있는 경우, 신호 증폭된 신호(S15)가 드레인 변조 전압(S14)으로 기인하는 왜곡을 갖게 되어 버리기 때문에, 입출력 특성에서의 왜곡을 적절하게 보정할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 변형예에 따른 신호 처리 장치(20)를 이용함으로써, 변조 전원 회로(200)의 드레인 변조 전압(S14)의 지연이나 왜곡 등의 불규칙을 경감하여, 드레인 변조를 이용한 신호 증폭을 행하면서 입출력 특성에서의 왜곡을 적절하게 보상하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 변형예에 따른 신호 처리 장치(20)는 무선 기지국 등의 송신기의 송신 출력까지 신호를 증폭시키는 데 이용되는 것이 상정되어 있다. 송신기의 송신 출력의 신호 증폭에서는, 초고도의 정밀한 누설 전력 제어가 요구되는 경우가 있다(예를 들어, 스퓨리어스 방해비 -50 dBc). 이러한 높은 정밀도의 신호를 송신할 때에는 신호의 왜곡 보상을 적절하게 행할 필요가 있기 때문에, 드레인 변조를 이용한 증폭을 행하면서 전력 공급 경로로 기인하는 분포 상수에 의한 임피던스 성분의 영향을 경감할 수 있는 신호 처리 장치(20)를 이용함으로써, 송신 신호의 누설 전력을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 무선 기지국 등에서 송신 출력의 신호를 증폭시킬 때, 송신계의 회로와 수신계의 회로가 인접해 있는 경우가 많다. 이러한 때에, 높은 출력인 송신계로부터 발생한 방해파가 수신계로 진입하여 오작동을 일으키는 경우가 있다. 이와 같은 경우라 하더라도, 신호 처리 장치(20)는 방해파의 발생부가 되는 증폭 회로(100), 입력부(150), 변조 전원 회로(200), 출력부(250), 및 입력부(150)와 출력부(250)에 접속되는 도체(전력 공급 경로)에 대하여 전자기를 차폐하고 있기 때문에, 순환 신호(wrap around signal)에 의한 오작동을 방지하는 것이 가능하다.

제1장에서의 「증폭 장치」(Amplifier apparatus)를 단순히 「증폭기」(Amplifier)라는 용어로 표현해도 좋다. 또는, 제1장에서의 「증폭 회로」(Amplifier circuit)를 「증폭기」(amplifier)라는 용어로 표현해도 좋다.

이하의 제2장 및 제3장에서는, 제1장에서의 「증폭 회로」(Amplifier circuit)에 해당하는 것을 「증폭기」(amplifier)라는 용어로 표현한다.

[제2장: 수신 신호 케이블의 커넥터 부착 구조]

도 17은, 제2장에서의 본 발명의 제1 실시형태에 따른 무선 기지국 장치(무선 통신 장치)(1)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 이 무선 기지국 장치(1)는, 예를 들어, LTE(Long Term Evolution)가 적용되는 휴대 전화 등의 이동 무선 단말용의 시스템에 이용되는 기지국 장치이며, 다른 각 기지국 장치나, 단말 장치와의 사이에서, LTE에 준거한 통신이 이루어진다. 무선 통신 장치가 준거하는 통신 규격은 LTE에 한정되지 않고, 다른 통신 규격이어도 좋다.

이 LTE의 사용 주파수는 800 ㎒대, 1.5 ㎓대, 1.7 ㎓대 및 2 ㎓대로 크게 나누어지고, 다시 이들로부터 수 10 ㎒의 대역폭으로, 각 사업자의 사용 주파수 대역으로서 할당된다.

LTE에서는, 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplex) 방식을 채택할 수 있고, 본 실시형태의 무선 통신 장치(1)에서는 본 통신 시스템이 FDD 방식을 채택하고 있으며, 그 수신 신호의 주파수 대역은, 예를 들어 2 ㎓대에 속하는 1920 ㎒∼1980 ㎒로 설정되어 있는 것으로 하여 설명한다.

이 무선 기지국 장치(1)는 베이스밴드 처리부(무선 장치 제어부)를 갖는 기지국 본체(2)에 대하여, 무선 장치(RE : Radio Equipment)(3)를, 광섬유 또는 전기 케이블로 접속하여 구성되어 있다. 무선 장치(3)에는 송수신용 안테나(4)가 접속되어 있다. 안테나(4)는 안테나탑이나 건물 상부에 설치된다. 도 17과 같이, 기지국 본체(2)로부터 분리된 무선 장치(3)를 RRH(Remote Radio Head)라고 한다.

무선 기지국 장치(1)로는, 기지국 본체(2)와 무선 장치(3)가 일체적으로 형성된 것이어도 좋다.

기지국 본체(2)는 주로 무선 신호에 대해 디지털 영역에서 베이스밴드 신호 처리를 행하고, 무선 장치(3)를 제어한다. 무선 장치(3)는 무선 송신기와 무선 수신기를 포함하며, 이동 무선 단말과의 사이에서 무선 신호를 송수신한다.

무선 장치(3)는 도 18에 나타낸 바와 같이, 하우징(30) 내에, 무선 장치(3)로서 기능시키기 위한 여러 가지 회로 부품(31, 32, 33)을 수납하여 구성되어 있다. 하우징(30) 내에는, 디지털 신호 처리 및 아날로그 신호 처리를 행하는 신호 처리 회로 기판(디지털+아날로그 기판)(31), 송신 앰프(32), 듀플렉서(안테나 공용기)(33) 등의 회로 부품 외에, 이들 회로 부품을 접속하는 케이블(34a, 34b, 34c)이 수납되어 있다.

상기 듀플렉서(33)는 안테나(4)로 연장되는 케이블(동축 케이블)이 접속되는 제1 커넥터(33a)와, 송신 신호가 입력되는 제2 커넥터(33b)와, 수신 신호가 출력되는 제3 커넥터(33c)를 구비한다. 제2 커넥터(33b)에는 송신계의 케이블(동축 케이블)(34b)이 접속되고, 제3 커넥터(33c)에는 수신계의 케이블(동축 케이블)(34c)이 접속된다.

신호 처리 회로 기판(31)에는, 송신계의 케이블(동축 케이블)(34a)이 접속되는 커넥터(31a)와, 수신계의 케이블(동축 케이블)(34c)이 접속되는 커넥터(31c)가 구비되어 있다.

기지국 본체(2)로부터 무선 장치(3)에 제공된 디지털의 송신 신호는 상기 신호 처리 회로 기판(31)에서 아날로그의 송신 신호로 변환되고, 또한, 송신 앰프(32)에서 증폭된 후, 듀플렉서(33)를 경유해 안테나(4)로부터 출력된다.

이동 무선 단말로부터의 무선 신호를 안테나(4)에서 수신하면, 그 수신 신호는 듀플렉서(33)를 통해 상기 기판(31)에 제공된다. 기판(31)에서는, 수신 신호에 대하여 아날로그 신호 처리를 행하고, 아날로그의 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여, 그 디지털 신호를 기지국 본체(2)에 출력한다.

도 19는 신호 처리 회로 기판(31)에서의 수신기(아날로그 신호 처리부)(35) 및 클록 회로(36)의 주요 구성을 나타내고 있다.

수신기(35)는 증폭기(37), 믹서(38) 및 A/D 변환기(ADC)(39)를 구비한다. 증폭기(37)는 저잡음 앰프(LNA)로 구성되어 있고, 커넥터(31c)를 통해 흘러 온 수신 신호를 증폭시킨다. 믹서(38)는 LNA(37)에 의해 증폭된 수신 신호의 주파수를 변환한다. A/D 변환기(39)는 믹서(38)로부터 제공되는 아날로그의 수신 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기(39)에 의해 디지털 신호로 변환된 수신 신호는 기판(31)에 설치된 디지털 신호 처리부(도시 생략)를 통해 기지국 본체(2)(도 17)에 출력된다.

A/D 변환기(39)는 후술하는 PLL(40)과 접속되어 있고, PLL(40)로부터 제공되는 동작 클록에 기초해서 아날로그의 수신 신호를 샘플링하여, 디지털 신호로 변환한 수신 신호를 출력한다.

또, 신호 처리 회로 기판(31)은 클록 회로(36)로서 PLL(Phase Lock Loop)(40)와 발진기(41)를 구비한다.

PLL(40)는 발진기(41)에 의한 자주 발진 출력을 레퍼런스 클록(RefCLK)에 대하여 위상 동기시키는 것이다. PLL(40)의 출력은 A/D 변환기(39) 등에 대하여 동작 클록으로서 공급된다. 발진기(41)는 PLL(40)에 대하여 동작 클록의 기준이 되는 기준 클록을 제공한다.

PLL(40)로는, 예를 들어 정수 분주형의 PLL를 채택할 수 있다. 정수 분주형의 PLL(40)는 발진기(41)로부터 제공되는 클록 출력을, 이 PLL(40)가 내장하는 분주기에 의해 레퍼런스 클록과 동일한 클록 주파수로 분주하고, 이 분주된 클록과 레퍼런스 클록의 위상차를 비교한다. PLL(40)는 그 위상차 성분을 동기용 제어 신호로서 발진기(41)에 제공한다.

발진기(41)는 전압 제어 발진기(VCO : Voltage Controlled Oscillator)로 구성되어 있다. 전압 제어 발진기(41)는 제어 신호에 기초하여, 레퍼런스 클록과의 위상차가 일정해지도록 자기가 발진하는 클록을 제어하는 기능을 갖고 있다.

본 실시형태에서, 상기 레퍼런스 클록은 30.72 ㎒이고, 발진기(41)가 자주 발진하는 클록의 발진 주파수는 245.76 ㎒이다.

또한, 본 실시형태의 A/D 변환기(39)는 122.88 ㎒의 동작 클록이 제공됨으로써 동작한다. 이 때문에, PLL(40)의 출력은 도시하지 않은 분주기에 의해 122.88 ㎒로 분주된 다음, A/D 변환기(39)에 동작 클록으로서 공급된다.

상기 발진기(41)는 본래, 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒) 외에, 그 발진 주파수의 정수배의 고조파가 노이즈로서 생길 우려가 있다. 이 고조파의 강도는 그다지 크지는 않지만, 수신 감도를 향상시킨 결과, 강도가 비교적 작은 수신 신호에 관해서는, 무시할 수 없는 크기가 되어 버리는 것을 본 발명자가 발견했다. 따라서, 발진기(41)로부터 발생한 고조파가 수신 신호의 주파수 대역의 범위 내에 있으면, 그 고조파가 노이즈가 되어 수신에 악영향을 미친다.

도 20은 발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒)의 8배파가, 수신 신호의 주파수 대역인 1920 ㎒∼1980 ㎒의 범위 내에 포함되어 있는 상황을 나타내고 있다. 발진기(41)로부터의 고조파로는, 8배 이외의 다른 정수배의 주파수도 존재하지만, 수신 신호의 주파수 대역에서 벗어나 있는 고조파는 노이즈가 되지는 않는다. 발진기(41)로부터의 고조파가 노이즈가 되는 것을 회피하기 위해서는, 발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수의 모든 고조파가 수신 신호의 주파수 대역외의 주파수가 되도록, 발진기(41)의 발진 주파수를 선택하는 것도 생각할 수 있지만, 그 경우, 발진기(41)의 발진 주파수의 선택 자유도가 저하된다.

발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒)의 고조파가 수신 신호의 주파수 대역의 범위 내에 포함되어 있는 경우라 하더라도, 그 고조파의 수신 감도에 대한 영향을 저감시키기 위해서는, 그 고조파가 수신 신호에 유입해 버리는 것을 최대한 방지하는 것이 필요하다.

그러나, 안테나에서 수신된 신호를 전달하는 케이블(34c)에 동축 케이블을 사용하거나, 그 동축 케이블(34c)을 접속하는 커넥터로서 동축 커넥터(31c, 33c)를 사용하는 등, 일반적인 노이즈 대책을 채택하는 것만으로는, 기판(31)에 설치된 커넥터(31c)의 개소에서, 발진기(41)로부터의 고조파가 수신 신호에 유입해 버리는 것을 본 발명자는 발견했다.

도 21은 무선 장치(3)의 하우징(30) 내의 신호 처리 회로 기판(31)에 설치된 커넥터(31c) 주변에서의 회로 부품(31, 32, 33)의 배치를 나타내고 있다. 기판(31), 송신 앰프(32), 듀플렉서(33) 등의 회로 부품은 도전체로 이루어진 하우징(30)에 수납되어 있다. 듀플렉서(33)를 구성하는 부품은 도전체로 이루어진 듀플렉서용 하우징에 내장되어 있다.

본 실시형태에 따른 기판(31)은 절연체 기재 양면에 도전성 회로 패턴[그라운드 패턴(65) 또는 신호선 패턴]이 형성되어 있고, 도 23에 나타낸 바와 같이, 기판(31)의 두께 방향 도중에, 중간층(베타 그라운드층)(66)이 형성된 다층 기판이다. 이 때문에, 이 기판(31)은 기판(31)의 두께 방향으로 노이즈가 통과하기 어려운 구조로 되어 있다. 기판(31)에는, 양면에 레지스트(솔더 레지스트)(61)가 형성되어 있다. 이 레지스트는 절연재(수지)로 이루어진 피막이다. 레지스트가 형성됨으로써, 납땜이 필요한 부분 등에 관해서는 도전성 회로 패턴이 노출되지만, 그 이외의 부분(회로 패턴 또는 절연체 기재)에 관해서는 절연재에 의해 덮인다.

이 기판(31)의 제1 면(31-1)에는 상기 클록 회로(36)가 설치되어 있다. 즉, 발진기(41)는 기판(31)의 제1 면(31-1)에 설치되어 있다. 또, 이 제1 면(31-1)에는 동축 커넥터(31c)[의 커넥터 본체(51)]도 부착되어 있다. 이 커넥터(31c)는 신호 단자가 기판(31)을 관통하는 관통 구멍에 삽입되어, 기판(31)의 제2 면(31-2)측에서 납땜됨으로써 기판(31)에 부착된다.

이 커넥터(31c)에는, 듀플렉서(33)의 하우징에 설치된 제3 커넥터(33c)와의 사이를 연결하는 동축 케이블(34c)이 접속된다. 케이블(34c)의 양단에는, 각각 플러그 커넥터(동축 커넥터)(34c-1, 34c-2)가 설치되어 있고, 이들 플러그 커넥터(34c-1, 34c-2)가, 각각 기판(31) 상의 커넥터(31c) 및 듀플렉서(33)의 제3 커넥터(33c)에 접속된다.

기판(31)의 제2 면(31-2)에는 수신기(아날로그 신호 처리부)(35)가 설치되어 있다. 즉, LNA(37) 및 A/D 변환기(39) 등의 수신기(35)를 구성하는 회로 소자가 기판의 제2 면(31-2)에 설치되어 있다. 기판(31)의 제2 면(31-2)에는, 커넥터(31c)의 신호 단자가 삽입되는 관통 구멍으로부터 연장되는 신호선 패턴(도시 생략)이 형성되어 있고, 그 신호선 패턴 상에 LNA(37) 및 A/D 변환기(39) 등이 배치되어 있다.

또, 기판(31)의 제2 면(31-2)에 형성된 신호선 패턴 등에 노이즈가 유입되는 것을 억제하기 위해, 기판(31)의 제2 면(31-2)에는, 수신기(35)의 아날로그 신호 처리부를 덮는 전자기 실드(43)가 설치되어 있다. 이 전자기 실드(43)는 하우징(30)의 일부를 이용하고 있다. 즉, 하우징(30) 자체 및 하우징(30) 내면으로부터 세워져 설치된 벽부가 아날로그 신호 처리부를 덮어, 실드 외부로부터의 노이즈 침입을 방지하는 전자기 실드(43)를 구성한다. 벽부(43)와 기판(31)은 나사(43a)에 의해 고정되어 있다.

전자기 실드(43) 및 노이즈를 투과시키기 어려운 기판(31)에 의해, 기판(31)의 제2 면(31-2)에 있어서, 커넥터(31c)의 신호 단자가 삽입되는 관통 구멍으로부터 연장되는 신호선 패턴에서는, 노이즈가 유입되는 것이 방지된다. 수신 신호에 노이즈가 유입된 경우에 특히 문제가 되는 것은, 수신기(35)에 있어서 최초의 증폭을 행하는 증폭기[LNA(37)]까지의 경로에서 노이즈가 유입된 경우이다. 즉, 증폭되기 전의 수신 신호는 미약하기 때문에, 노이즈가 미약하다 하더라도 노이즈의 악영향이 상대적으로 커진다. 따라서, 전자기 실드(43)는 기판(31)의 제2 면(31-2)에 있어서, 커넥터(31c)의 신호 단자가 삽입되는 관통 구멍으로부터, 최초의 증폭을 행하는 증폭기[LNA(37)]까지의 신호선 패턴을 덮는 것이라면 충분하다.

도 21에 나타내는 구조는 일반적인 관점에서 보면, 충분한 노이즈 대책이 취해져 있다고 평가할 수 있는 것이다. 즉, 안테나(4)로부터 듀플렉서(33)까지는 동축 케이블로 접속되고, 듀플렉서(33) 내부는 듀플렉서용 하우징(전자기 실드)에 의해 보호된다. 또한, 듀플렉서(33)와 기판(31)의 사이는 동축 케이블로 접속되고, 기판(31)의 제2 면(31-2)에서의 신호선 패턴은 전자기 실드(43)로 보호된다. 이 때문에, 발진기(41)로부터의 고조파 및 그 밖의 노이즈가 LNA(37)까지의 경로에서 침입할 여지가 없다고 일반적으로는 생각할 수 있다.

그러나, 본 발명자가 실제로 확인한 바로는, 발진기(41)의 고조파에 해당하는 노이즈가 수신 신호에 유입된다. 본 발명자는 기판(31) 상의 동축 커넥터(31c)의 개소에서 발진기(41)로부터의 노이즈가 침입했다고 추측하고, 이 노이즈는 동축 커넥터(31c)와 기판(31)의 사이에서 침입했다고 추측했다. 본 발명자는 이러한 추측의 정당성을 실험에 의해 확인했다(상세한 것은 후술함).

듀플렉서(33)의 제3 커넥터(동축 커넥터)(33c)는 도전체의 듀플렉서용 하우징에 대하여 나사 등으로 견고하게 부착되어 있기 때문에, 제3 커넥터(33c)와 듀플렉서용 하우징의 사이에서의 노이즈의 침입은 문제가 되지 않았다.

도 22∼도 24는 기판(31)에 부착되는 동축 커넥터(31c)를 나타내고, 도 25는 기판(31)에 형성된 관통 구멍(45, 46)을 나타내고 있다. 이들 관통 구멍(45, 46)은 동축 커넥터(31c)의 단자(핀)(52, 53)가 삽입되는 것이다.

도 24에 나타낸 바와 같이, 동축 커넥터(31c)는 케이블(34c)측의 커넥터(34c-1)가 접속되는 동축 구조의 커넥터 본체(51)에, 1개의 신호 단자(신호핀)(52) 및 4개(복수개)의 그라운드 단자(그라운드핀)(53)를 연장 설치하여 구성되어 있다. 신호 단자(52)는 동축 구조의 커넥터 본체(51)에서의 내부 도체(신호선)(51a)로부터 연장되어 설치된 단자이다. 그라운드 단자(53)는 동축 구조의 커넥터 본체(51)에서의 외부 도체(그라운드)(51c)로부터 연장되어 설치된 단자이다. 외부 도체(51c)는 커넥터 본체(51)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있고, 그라운드 단자(53)는 커넥터 본체(51)의 바닥면의 외부 도체(51c)로부터 연장되어 설치되어 있다. 커넥터 본체(51)는 내부 도체(51a)와 외부 도체(51c) 사이에 절연체(51b)를 구비한다.

신호 단자(52)는 기판(31)의 제1 면(31-1)측으로부터 신호 단자용 관통 구멍(45)에 삽입된다. 마찬가지로, 각 그라운드 단자(53)는 기판(31)의 제1 면(31-1)측으로부터 그라운드 단자용 관통 구멍(46) 각각에 삽입된다.

도 23에 나타낸 바와 같이, 관통 구멍(45, 46)은 그 내주면이 도전체(구리)(45a, 46a)로 피복되어 있다. 또, 도 25에도 나타낸 바와 같이, 기판(31)의 제1 면(31-1) 및 제2 면(31-2)에 있어서, 관통 구멍(45, 46)의 주위에는, 도전체(45a, 46a)가 기판(31) 표면에 노출된(레지스트로 덮여 있지 않은) 노출부(랜드)(48, 49)가 형성되어 있다.

기판(31)의 제2 면(31-2)에는, 신호 단자용 관통 구멍(45)의 노출부(48)에 접속하도록 형성된 신호선 패턴(도시 생략)과, 그라운드 단자용 관통 구멍(46)에 접속하도록 형성된 그라운드 패턴(65)이 형성되어 있다.

기판(31)의 각 표면(31-1, 31-2)에 있어서, 도전체(회로 패턴)가 노출되지 않은 부분[노출시키지 않은 회로 패턴의 부분 또는 기판 기재(60) 상에 회로 패턴이 형성되지 않은 부분]은 레지스트(61)로 덮여 있다.

기판(31)의 제1 면(31-1)측으로부터 관통 구멍(45, 46)에 삽입된 커넥터(31c)의 단자(52, 53)는 제2 면(31-2)측에서 땜납(63)에 의해 납땜된다. 즉, 커넥터(31c)는 그 단자(52, 53)가 커넥터의 설치측[제1 면(31-1)]과는 반대측[제2 면(31-2)]에서 납땜되어 부착되는, 소위 딥 타입의 커넥터로서 구성된 것이다. 제2 면(31-2)측의 땜납(63)은 그 양이 많으면, 도 23과 같이 관통 구멍(45, 46) 내에까지 진입한다.

도 23에 나타낸 바와 같이, 커넥터 본체(51)의 바닥면과 기판(31)의 제1 면(31-1)의 사이에는 간극(T)이 생긴다. 이것은, 커넥터(31c)의 단자(52, 53)를 기판(31)의 관통 구멍(45, 46)에 삽입하여 임시로 고정한 상태로 제2 면(31-2)측에서 납땜하므로, 커넥터 본체(51)와 기판(31) 사이를 완전하게 밀착시키는 것이 어렵기 때문이다.

이 간극(T)이 커넥터(31c) 외부로부터 신호선(52, 51a)으로의 노이즈의 침입 개소가 된다. 또, 만약 커넥터 본체(51)와 기판(31) 사이의 간극이 매우 작다고 하더라도, 기판(31) 표면의 레지스트(61)의 부분도 노이즈의 침입 개소가 된다.

도 26은 도 23에 나타낸 바와 같이 커넥터(31c)를 부착한 경우[커넥터(31c)를 통상의 부착 방법으로 부착한 경우]의 수신 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내고 있다. 도 26으로부터, 발진기(41)의 발진 주파수의 8배파에 해당하는 1966.08 ㎒에서 노이즈가 생긴다는 것을 알 수 있다.

도 27 및 도 28은 발진기(41)로부터의 고조파가 노이즈로서 침입하는 것을 방지한 커넥터의 부착 구조를 나타내고 있다. 도 27 및 도 28의 부착 구조가 도 23의 구조와 상이한 것은, 제1 면(31-1)측에 위치하는 커넥터 본체(51)의 전체 둘레를, 기판(31)의 제1 면(31-1)에 대하여 땜납(64)으로 납땜한 점이다. 이하에서, 도 27 및 도 28에 관해 설명을 생략한 점은, 도 22∼도 24에 관한 설명이 적용된다.

땜납(64)은 기판(31)의 제2 면(31-2)에 형성된 땜납(63)과는 달리, 제1 면(31-1)에서 형성된다. 이 땜납(64)은 기판(31)에서 커넥터 본체(51)의 부착 위치 근방에 있는 노출부(랜드)(49)에 접촉하도록, 커넥터 본체(51)의 주위(전체 둘레)에 형성된다. 이에 따라, 땜납(64)은 커넥터 본체(51)의 표면의 외부 도체(51c)와, 그라운드 단자용 관통 구멍(46)의 제1 면(31-1)측의 노출부(49)를 전기적으로 접속한다. 그라운드 단자용 관통 구멍(46)의 노출부(49)는 제2 면(31-2)에 설치된 그라운드 패턴(65) 또는 제1 면(31-1)에 설치된 그라운드 패턴(65)과 전기적으로 접속되며, 그라운드 전위로 되어 있다.

따라서, 커넥터 본체(51)의 주위에 형성된 땜납(64)은 그라운드 전위가 되고, 커넥터 본체(51)의 외부 도체(51c)와 함께, 내부 도체인 신호선(52, 51a)을 전자기적으로 실드하게 된다. 그 결과, 커넥터 본체(51)와 기판(31) 사이에 간극(T)이 있더라도 노이즈의 침입을 방지할 수 있다.

제1 면(31-1)측의 땜납(64)은 결과적으로 커넥터 본체(51)를 제1 면(31-1)측의 회로 패턴[그라운드 패턴(65)]에 접속하는 역할을 한다. 즉, 도 27 및 도 28에 나타내는 본 실시형태의 커넥터 부착 구조에서는, 신호 단자(52)는 관통 구멍을 이용하여 부착되는 딥 타입 방식으로 기판(31)에 부착되고, 그라운드 단자(53)는 커넥터 본체(51)측에서 부착되는 표면 실장 방식으로 기판(31)에 부착되어 있다고 할 수 있다.

도 29는 도 27 및 도 28에 나타낸 바와 같이 커넥터 본체(51)의 주위를 전부 간극없이 납땜한 경우의 수신 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내고 있다. 도 29로부터, 발진기(41)의 발진 주파수의 8배파에 해당하는 노이즈가 없어진 것을 알 수 있다. 도 26 및 도 29의 결과는, 발진기(41)의 고조파가 커넥터(31c)의 개소에서 노이즈로서 침입한다는 추측의 정당성 증명도 되었다.

도 30은 도 27 및 도 28의 땜납 부착 구조의 제1 변형예를 나타내고 있다. 도 27에서는, 땜납(64)을 커넥터 본체(51)의 외주 전체에 간극없이 형성한 데 비해, 도 30에서는, 커넥터 본체(51)의 주위에 부분적으로 형성하여, 커넥터 본체(51)와 기판(31) 사이의 간극(T)의 일부만을 막은 것이다. 보다 구체적으로는, 도 30에서는, 노출부(49)가 있는 커넥터 본체(51)의 4모서리에만 납땜을 했다.

도 31은 도 30과 같이 납땜한 경우의 수신 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내고 있다. 도 31에서는, 발진기(41)의 발진 주파수의 8배파에 해당하는 노이즈가 발생했지만, 그 노이즈의 강도는 도 26보다 작기 때문에, 땜납(64)에 의해 노이즈의 억제 효과가 생겼다는 것을 알 수 있다. 따라서, 노이즈의 강도가 그다지 크지 않은 경우에는, 도 30과 같이 부분적인 납땜으로도 충분한 노이즈 억제 효과를 얻을 수 있다.

도 32는 도 27 및 도 28의 땜납 부착 구조의 제2 변형예를 나타내고 있다. 도 32에서는, 직사각형의 커넥터 본체(51)의 전체 둘레(4변 전부)에 대하여 납땜하는 것이 아니라, 일부 변(3변)을 납땜하고 나머지 변(1변)은 납땜하지 않고 남긴 것이다. 도 32에서는, 발진기(41)가 위치하는 방향과 반대측의 변을 납땜하지 않은 변으로 하였다. 이러한 부분적인 납땜만으로도, 커넥터 본체(51)와 기판(31) 사이의 간극(T)이 적어지기 때문에, 도 22나 도 30의 부착 구조보다 노이즈 억제 효과가 높아진다.

도 33∼도 36은 동축 커넥터 및 땜납 부착 구조의 제3 변형예를 나타내고 있다.

도 33에 나타낸 바와 같이, 제3 변형예에 따른 동축 커넥터(31c)는 도 24에 나타내는 동축 커넥터(31c)에서 그라운드 단자(53)를 제거한 것이다. 즉, 제3 변형예에 따른 동축 커넥터는 동축 구조의 커넥터 본체(51)의 내부 도체(51a)로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자(신호 단자)(52)를 갖고 있지만, 커넥터 본체(51)의 외부 도체(51c)로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자(그라운드 단자)를 갖지 않는다. 이 동축 커넥터(31c)는 커넥터 본체(51)의 바닥면의 외부 도체(51c)가 리플로우 납땜 처리에 의해 회로 기판 상의 회로 패턴[그라운드 패턴(65)]에 접속하도록 납땜된다. 즉, 커넥터 본체(51)는 표면 실장 가능하다.

한편, 신호 단자(52)는 관통 구멍을 이용하여 부착되는 딥 타입 방식으로 기판(31)에 부착된다.

커넥터 본체(51)의 외부 도체(51c)는 커넥터 본체(51)의 바닥면측에 표면 실장용 단자면(51c-1)을 구비한다. 이 표면 실장용 단자면(51c-1)은 커넥터 본체(51)가 기판(31)의 제1 면(31-1)측에 장착되었을 때, 상기 제1 면(31-1)에 대향하여 납땜되는 면이 된다.

표면 실장용 단자면(51c-1)은 신호 단자(52)의 주위를 둘러싸는 형상(여기서는, 무단 환형 형상이며, 무단 환형 형상의 내주측은 원형으로, 외주는 직사각형으로 형성되어 있음)으로 형성되어 있다. 또, 상기 표면 실장용 단자면(51c-1)에는, 관통 구멍에 삽입되는 그라운드 단자가 형성되어 있지 않고, 커넥터 본체의 바닥면에서 전체 둘레에 걸쳐 평탄하게 형성되어 있다. 상기 표면 실장용 단자면(51c-1)과 신호 단자(52) 사이에는 절연체(51b)가 존재하여, 양자(51c-1, 52) 사이의 절연은 확보된다.

동축 커넥터(31c)의 커넥터 본체(51)가 표면 실장되는 기판(31)의 제1 면(31-1)에는, 도 34에 나타낸 바와 같이, 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)에 대향하는 랜드(68)[그라운드 패턴(65)의 노출부]가 형성되어 있다.

이 랜드(68)는 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)과 거의 동일한 형상 동일한 크기로 형성되어 있다. 단, 본 실시형태에서는, 랜드(68)는 외주의 크기가 직사각형의 커넥터 본체(51)의 외주보다 약간 크게 형성되어 있다. 랜드(68)는 그 외주가 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)의 외주와 완전히 일치하도록 형성되어 있어도 좋고, 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)의 외주보다 작게 형성되어 있어도 좋다.

또, 랜드(68)는 표면 실장 단자면(51c-1)과 마찬가지로 둘레 방향으로 연속해서 형성되어 있어, 관통 구멍(45)의 둘레를 간극없이 둘러싸고 있다. 따라서, 랜드(68) 상에 커넥터 본체(51)를 배치하고, 신호 단자(52)를 관통 구멍(45)에 삽입한 경우, 신호 단자(52)의 주위를 랜드(68)가 둘러싸게 된다.

기판(31)의 제1 면(31-1)에 대한 커넥터 본체(51)의 표면 실장은 기판(31)의 제1 면(31-1)에 대한 리플로우 납땜으로 행해진다. 리플로우 납땜에는, 우선, 기판(31)의 제1 면(31-1)의 랜드(68)의 부분[및 제1 면(31-1)에서의 그 밖의 납땜이 필요한 부분]에 대하여, 땜납(크림 땜납)(64)을 부착(인쇄)한다. 땜납은 랜드(68)의 거의 전체에 부착된다. 그리고, 커넥터 본체(51)로부터 연장되어 설치된 신호 단자(52)를 관통 구멍(45)에 삽입하고, 커넥터 본체(51)를 제1 면(31-1)에 장착한다. 그 때, 제1 면(31-1)에 장착되는 다른 회로 부품도 장착된다. 그 후, 기판(31)이 가열되어 땜납(64)이 녹고, 그 후 땜납(64)이 다시 고화함으로써, 커넥터 본체(51)가 제1 면(31-1)에 고정된다. 랜드(68)는 커넥터 본체(51)보다 외주측이 크게 형성되어 있기 때문에, 랜드(68)의 외주측(68a)에 형성된 땜납(64)은 외부 도체(51c)의 측면측에도 부착된다. 그 결과, 커넥터 본체(51)의 고정이 강고해진다.

상기와 같이 커넥터 본체(51)가 납땜됨으로써, 표면 실장용 단자면(51c-1)과 랜드(68)의 사이에는 땜납(64)이 존재하게 되어, 랜드(68)와 커넥터 본체(51) 사이의 간극이 막힌다. 이 땜납(64)은 랜드(68)와 커넥터 본체(51) 사이에서 신호 단자(52)의 주위를 간극없이 둘러싸기 때문에, 노이즈의 진입을 효과적으로 방지할 수 있다.

제3 변형예에서는, 신호 단자(52)가 삽입되는 관통 구멍(45)의 외주측에 [레지스트(61)에 의한 절연 범위를 사이에 두고]전체 둘레에 걸쳐 랜드(68)가 형성되어 있기 때문에, 신호 단자(52)의 둘레를 간극없이 둘러싸도록 땜납(64)을 형성할 수 있다. 따라서, 제3 변형예에서는, 리플로우 납땜 등의 통상의 표면 실장 기술을 이용하여 제1 면(31-1)측의 납땜을 용이하게 행할 수 있다. 제2 면(31-2)측에서도 신호 단자(52)의 납땜이 행해지지만, 그라운드 단자가 없기 때문에 그라운드 단자의 납땜은 필요없다.

도 37∼도 40은 동축 커넥터 및 땜납 부착 구조의 제4 변형예를 나타내고 있다.

제3 변형예의 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)은 도 33에 나타낸 바와 같이, 내주측은 원형으로, 외주측은 구형으로 형성된 환형 형상인 데 비해, 제4 변형예에서는, 도 37에 나타낸 바와 같이, 표면 실장 단자면(51c-1)은 내외주 모두 원형인 환형 형상이다.

도 38의 (a)에 나타낸 바와 같이, 동축 커넥터(31c)의 커넥터 본체(51)가 표면 실장되는 기판(31)의 제1 면(31-1)에는, 도 34에 나타낸 바와 같이, 커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)에 대향하는 랜드(68)[그라운드 패턴(65)의 노출부]가 형성되어 있다.

커넥터 본체(51)의 바닥면의 표면 실장 단자면(51c-1)이 내외주 모두 원형인 환형 형상인 것에 대응하여, 이 랜드(68)도 내외주 모두 원형인 환형 형상으로 형성되어 있다.

또, 도 38의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기판(31)의 제2 면(31-2)에는, 도전체(45a)가 기판(31)의 제2 면(31-2) 표면에 노출된(레지스트로 덮여 있지 않은) 노출부(랜드)(48)가 형성되어 있다.

제4 변형예에 따른 동축 커넥터도 동축 구조의 커넥터 본체(51)의 내부 도체(51a)로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자(신호 단자)(52)를 갖고 있지만, 커넥터 본체(51)의 외부 도체(51c)로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자(그라운드 단자)를 갖고 있지 않다. 이 동축 커넥터(31c)는 커넥터 본체(51)의 바닥면의 외부 도체(51c)가 리플로우 납땜 처리에 의해 회로 기판 상의 회로 패턴[그라운드 패턴(65)]에 접속하도록 납땜된다. 즉, 제4 변형예의 커넥터 본체(51)는 표면 실장 가능하다.

한편, 신호 단자(52)는 관통 구멍을 이용하여 부착되는 딥 타입 방식으로 기판(31)에 부착된다.

기판(31)의 제1 면(31-1)에 대한 커넥터 본체(51)의 표면 실장은, 제3 변형예와 마찬가지로, 기판(31)의 제1 면(31-1)에 대한 리플로우 납땜으로 행해진다. 커넥터 본체(51)가 납땜됨으로써, 표면 실장용 단자면(51c-1)과 랜드(68)의 사이에는 땜납(64)이 존재하게 되어, 랜드(68)와 커넥터 본체(51) 사이의 간극이 막힌다. 이 땜납(64)은 랜드(68)와 커넥터 본체(51) 사이에서 신호 단자(52)의 주위를 간극없이 둘러싸기 때문에, 노이즈의 진입을 효과적으로 방지할 수 있다.

게다가, 제4 변형예에서는, 표면 실장 단자면(51c-1)의 외주가 원형이므로, 납땜의 처리가 용이해져, 확실하게 노이즈의 진입을 방지할 수 있다.

제2 면(31-2)측에서도 신호 단자(52)의 납땜이 행해지지만, 그라운드 단자가 없기 때문에 그라운드 단자의 납땜은 필요없다.

또, 제4 변형예에 관해 설명을 생략한 점에 관해서는, 제3 변형예와 동일하다.

[제3장: 실드 구조]

본 발명의 발명자는 무선 통신 장치의 최저 수신 감도를 향상시키는 개발 중에, 요구되는 규격까지 수신 감도를 높이면, 기준 클록을 발생시키기 위한 전압 제어 발진기로부터 발생하는 고조파가 무선 통신 장치의 수신 신호에 노이즈로서 포함되어 버리는 것을 파악하여, 이 노이즈야말로 요구 규격에서의 최저 수신 감도를 만족시킬 수 없는 원인이라는 것을 마침내 특정했다.

즉, 종래의 무선 통신 장치에서는 문제가 되지 않은 노이즈였던 전압 제어 발진기의 고조파가, 보다 수신 감도를 높이고자 한 것에 의해, 필요한 수신 감도를 얻는 데 장해가 되는 것을 본 발명자가 밝혀내었다. 또, 무선 통신 장치에서는, 증폭기로 신호를 증폭시킨 후에는, 전압 제어 발진기의 고조파는 노이즈 레벨이 상대적으로 낮아져 문제가 되지 않는다. 또, 저잡음 앰프(LNA)인 증폭기의 본체는 내노이즈성이 있다. 그러나, 미약한 수신 신호가 증폭기에 입력되기까지의 경로는 노이즈에 대하여 취약하다. 따라서, 본 발명은 전압 제어 발진기로부터의 고조파가 증폭기에 진입하는 것을 어떻게 저지하는지에 관한 신규 과제를 해결하기 위한 구성을 제안한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 구성으로서, 수신 신호가 증폭기에 입력되기까지의 경로를 전압 제어 발진기로부터 차폐하는 실드가 있으면 된다. 또, 보다 구체적이고 실용적인 구성으로서,

(a) 증폭기의 적어도 입력측을 덮는 실드를 설치하거나, 또는,

(b) 전압 제어 발진기를 덮는 커버로서의 실드를 설치하는 것

을 생각할 수 있다. 제3장에서는, 이러한 구성을 나타내는 실시형태에 관해 설명한다.

[3.1 제3장에서의 제1 실시형태]

제3장에서의 제1 실시형태에 따른 무선 통신 장치(1)의 전체 구성은 제2장에서의 무선 통신 장치(1)와 동일하다. 제2장에서 이루어진 도 17 및 도 18에 관한 설명은 제3장에 원용된다.

도 41은 듀플렉서(33)의 내부 회로의 일부를 나타낸 도면이다. 듀플렉서(33)는 전술한 바와 같이, 안테나측의 제1 커넥터(33a)와, 송신측의 제2 커넥터(33b)와, 수신측의 제3 커넥터(33c)를 구비한다. 내부의 송신측 회로는 제1 커넥터(33a)와 제2 커넥터(33b) 사이에 대역 필터(331)를 구비한다. 수신측 회로는 제1 커넥터(33a)와 제3 커넥터(33c) 사이에, 대역 필터(332)와 증폭기(37)가 설치되어 있다. 즉, 증폭기(37)가 본래는 별도의 부품인 듀플렉서(33)의 내부에 기생하고 있는 구성으로 되어 있다.

도 42는 실제 제품의 일례로서의 듀플렉서(33)의 삼면 외관을 나타낸 도면이며, (a)를 정면도라고 하면, (b)은 바닥면도, (c)는 측면도이다. 이 듀플렉서(33)는, 금속제(도전체제)의 밀폐된 케이스(33d)를 구비한다. 케이스(33d)의 일단면에는 4개의 동축 커넥터(예를 들어 N-J형)가 설치되고, 그 중의 하나가 상기 제1 커넥터(33a)이다. 또, 케이스(33d)의 타단면에는 6개의 동축 커넥터(예를 들어 SMA-J형)가 설치되고, 그 중의 2개가 상기 제2 커넥터(33b) 및 제3 커넥터(33c)이다. 이들 각 커넥터는 고주파용의 동축 구조에 의해 노이즈의 침입을 방지하는 기능이 우수하다. 또, 금속인 케이스(33d)에 관통하여 직접 부착되어 있음으로써, 부착 개소로부터의 노이즈 침입도 방지한다. 또, 케이스(33d)는 밀폐되어 있음으로써 노이즈의 침입을 방지한다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 무선 통신 장치(1)의 무선 장치(3)에서의 수신계에 주목하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 수신계는 미약한 전파를 수신하여 그것을 증폭시킬 때까지가 노이즈에 대하여 취약하다.

도 43은 무선 장치(3)의 수신계의 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도면에서, 무선 장치(3)의 기판(31)에는, 수신기(아날로그 신호 처리부)(35) 및 클록 회로(36)가 설치되어 있다. 클록 회로(36)는 PLL(Phase Lock Loop)(40)와, 전압 제어 발진기(41)(VCO : Voltage Controlled Oscillator)를 구비한다.

수신기(35)는 믹서(38) 및 A/D 변환기(ADC)(39)를 구비한다. 믹서(38)의 입력측에 있어야 하는 증폭기(37)는 듀플렉서(33)의 케이스 내에 설치되어 있다. 증폭기(37)는 저잡음 앰프(LNA)로 구성되어 있고, 수신 신호를 증폭시킨다. 믹서(38)는 증폭기(37)에 의해 증폭된 수신 신호의 주파수를 변환한다. A/D 변환기(39)는 믹서(38)로부터 제공되는 아날로그의 수신 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기(39)에 의해 디지털 신호로 변환된 수신 신호는 기판(31)에 설치된 디지털 신호 처리부(도시 생략)를 통해 기지국 본체(2)(도 17)에 출력된다.

A/D 변환기(39)는 PLL(40)과 접속되어 있고, PLL(40)로부터 제공되는 동작 클록에 기초해서 아날로그의 수신 신호를 샘플링하여, 디지털 신호로 변환한 수신 신호를 출력한다.

PLL(40)는, 전압 제어 발진기(41)에 의한 자주 발진 출력을, 레퍼런스 클록(RefCLK)에 대하여 위상 동기시키는 것이다. PLL(40)의 출력은 A/D 변환기(39) 등에 대하여 동작 클록으로서 공급된다. 전압 제어 발진기(41)는 PLL(40)에 대하여 동작 클록의 기준이 되는 기준 클록을 부여한다.

PLL(40)로는, 예를 들어 정수 분주형의 PLL를 채택할 수 있다. 정수 분주형의 PLL(40)는 전압 제어 발진기(41)로부터 제공되는 클록 출력을, 이 PLL(40)가 내장하는 분주기에 의해 레퍼런스 클록과 동일한 클록 주파수로 분주하여, 이 분주된 클록과 기준 클록의 위상차를 비교한다. PLL(40)는 그 위상차 성분을 동기용 제어 신호로서 전압 제어 발진기(41)에 제공한다. 전압 제어 발진기(41)는 제어 신호에 기초하여, 레퍼런스 클록과의 위상차가 일정해지도록 자기가 발진하는 클록을 제어하는 기능을 갖고 있다.

상기 레퍼런스 클록은 30.72 ㎒이고, 전압 제어 발진기(41)가 자주 발진하는 클록의 발진 주파수는 245.76 ㎒이다.

본 실시형태의 A/D 변환기(39)는 122.88 ㎒의 동작 클록이 부여됨으로써 동작한다. 이 때문에, PLL(40)의 출력은 도시하지 않은 분주기에 의해 122.88 ㎒로 분주된 다음, A/D 변환기(39)에 동작 클록으로서 공급된다.

상기 전압 제어 발진기(41)는, 본래 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒) 외에, 그 발진 주파수의 정수배의 고조파를 발생시킨다. 이 고조파는 노이즈가 될 우려가 있다. 이 고조파의 강도는 그다지 크지는 않지만, 수신 감도를 향상시킨 결과, 강도가 비교적 작은 수신 신호에서 볼 때 무시할 수 없는 크기가 되어 버리는 것을 본 발명자가 발견했다. 따라서, 전압 제어 발진기(41)로부터 발생한 고조파가 수신 신호의 주파수 대역의 범위 내에 있으면, 그 고조파가 노이즈가 되어 수신에 악영향을 미친다.

도 44는 전압 제어 발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒)의 8배파가 수신 신호의 주파수 대역인 1920 ㎒∼1980 ㎒의 범위 내에 포함되어 있는 상황을 나타내고 있다. 전압 제어 발진기(41)로부터의 고조파로는, 8배 이외의 다른 정수배의 주파수도 존재하지만, 수신 신호의 주파수 대역에서 벗어나 있는 고조파는 신호에 대한 노이즈가 되지 않는다. 전압 제어 발진기(41)로부터의 고조파가 노이즈가 되는 것을 회피하기 위해서는, 전압 제어 발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수의 고조파가 모두, 수신 신호의 주파수 대역 외의 주파수가 되도록, 전압 제어 발진기(41)의 발진 주파수를 선택하는 것도 생각할 수 있지만, 그 경우, 전압 제어 발진기(41)의 발진 주파수의 선택 자유도가 저하된다.

전압 제어 발진기(41)로부터 출력되는 발진 주파수(245.76 ㎒)의 고조파가 수신 신호의 주파수 대역의 범위 내에 포함되어 있는 경우에, 그 고조파의 수신 감도에 대한 영향을 저감시키기 위해서는, 그 고조파가 수신 신호에 유입해 버리는 것을 최대한 방지하는 것이 필요하다.

도 45는 무선 장치(3)의 하우징(30) 내의 주요 부품의 배치 및 기판(31)에 설치된 회로 부품 등의 배치를 나타내는 단면도이다. 하우징(30)는 금속제, 즉 도전체제이며, 외래 노이즈로부터 내부의 회로나 부품을 차폐하고, 또 내부 노이즈가 외부로 나가는 것을 방지한다. 기판(31)은 하우징(30)로부터 돌출되어 일체적으로 형성된 지지부(43)에 부착되어 있다.

기판(31)의 제1 면(31-1)에는 클록 회로(36)가 설치되어 있다. 즉, 전압 제어 발진기(41)는 기판(31)의 제1 면(31-1)에 설치되어 있다. 전압 제어 발진기(41)는 본래의 발진 주파수 외에, 그 정수배의 고조파를 비교적 약한 강도로 방사한다.

또, 이 제1 면(31-1)에는, 동축 구조의 커넥터(31c)도 부착되어 있다. 이 커넥터(31c)는 중심 도체인 신호 단자가 기판(31)을 관통하는 관통 구멍에 삽입되어, 기판의 제2 면(31-2)측에서 납땜됨으로써, 기판(31)에 부착되어 있다.

이 커넥터(31c)에는, 듀플렉서(33)의 케이스에 설치된 제3 커넥터(33c)와의 사이를 연결하는 동축 케이블(34c)이 접속된다. 케이블(34c)의 양단에는, 각각 플러그 커넥터(동축 커넥터)(34c-1, 34c-2)가 설치되어 있고, 이들 플러그 커넥터(34c-1, 34c-2)가 각각 기판(31) 상의 커넥터(31c) 및 듀플렉서(33)의 제3 커넥터(33c)에 접속된다.

기판(31)의 제2 면(31-2)에는 수신기(아날로그 신호 처리부)(35)가 설치된다. 또, 기판(31)의 제2 면(31-2)에는, 커넥터(31c)의 신호 단자가 삽입되는 관통 구멍으로부터 연장되는 신호선 패턴(도시 생략)이 형성되어 있고, 그 신호선 패턴 상에 A/D 변환기(39) 등이 배치되어 있다.

도 45에서, 전술한 바와 같이, 증폭기(37)는 듀플렉서(33)의 내부에 있고, 케이스(33d)에 의해 전압 제어 발진기(41)로부터 차폐되어 있다. 또, 케이스(33d)는 밀폐되어 있고, 제1 커넥터(33a) 및 제3 커넥터(33c)도 노이즈의 침입을 방지한다. 따라서, 전압 제어 발진기(41)로부터 방사되는 고조파 노이즈는 증폭기(37)의 입력측에는 도달하지 않는다. 이와 같이, 듀플렉서(33)의 케이스(33d)를 실드로서 이용함으로써, 안테나(4)로부터의 수신 신호가 증폭기(37)에 입력되기까지의 경로를, 전압 제어 발진기(41)로부터 차폐할 수 있다. 제1 커넥터(33a)는 하우징(30)을 관통하여 로크 너트로 고정되기 때문에, 고조파는 하우징(30) 밖으로는 누설되지 않는다.

상기 구조에 의하면, 노이즈에 대하여 취약한 부위인 곳에 있어서, 수신 신호가 증폭기에 입력되기까지의 경로가, 이 경로를 전압 제어 발진기(41)로부터 차폐하는 실드[듀플렉서(33)의 케이스(33d)]를 구비함으로써, 전압 제어 발진기(41)로부터 방사되는 발진 주파수의 정수배의 주파수의 고조파가 증폭기(37)의 입력측에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 무선 통신 장치(1)에서 최저 수신 감도를 향상시킨 경우에도 노이즈를 저감할 수 있다.

또, 증폭기(37)의 적어도 입력측을 덮는 실드[케이스(33d)]를 설치함으로써, 노이즈의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 노이즈의 침입이 특히 문제가 되는 것은, 증폭기(37)에 입력되기까지의 경로에서 노이즈가 유입된 경우이다. 즉, 증폭되기 전의 수신 신호는 미약하기 때문에, 노이즈가 미약하다 하더라도 노이즈의 악영향이 상대적으로 커진다. 증폭기(37)로 증폭된 후에는 신호 레벨이 커져 있기 때문에, 상대적인 노이즈의 영향은 작아진다.

또, 증폭기(37)를 내장한 듀플렉서(33)를 무선 통신 장치(1)가 구비함으로써, 실드[케이스(33d)]를 부품과 일체화하여 구성적으로 간소하다. 또, 실드를 별도로 설치하는 작업이 불필요하기 때문에 제조 공정도 간소하고, 전체적인 비용을 저감할 수 있다. 듀플렉서(33)는 가장 안테나측에 가까이 있는 부품이므로, 필연적으로 증폭기(37)도 안테나측에 있게 되고, 전압 제어 발진기(41)와의 거리를 확보하기 쉬워, 이 점도 노이즈 침입 방지에는 유리하다.

[3.2 비교예]

도 46 및 도 47은 각각, 상기 실시형태의 도 43 및 도 45에 대응하는 비교예의 도면이다. 차이는, 비교예에서는, 증폭기(37)가 듀플렉서(33)의 케이스(33d) 안이 아니라, 기판(31) 상에 설치되어 있는 점이다. 또, 이 경우, 증폭기(37)는 도 47에 나타낸 바와 같이, 기판(31)의 제2 면(31-2)에 설치된다.

도 47에서, 수신 신호가 증폭기(37)에 입력되기까지의 경로 중, 듀플렉서(33)의 케이스(33d) 안은 케이스(33d)에 의해 전압 제어 발진기(41)로부터 실드되어 있다. 또, 케이블(34c)이나 그 커넥터(33c/34c-2, 31c/34c-1)는 모두 동축 구조이며 실드 기능을 갖는다. 따라서, 고조파의 침입을 방지할 수 있다. 또한, 증폭기(37)는 하우징(30)을 바닥면, 지지부(43)를 측면으로 하는 소위 도시락형 용기 내에 있다. 또, 기판(31)은 양면의 그라운드 패턴(도시하지 않음)이나, 중간의 그라운드 패턴(66)에 의해, 금속판과 같은 실드 기능을 갖고 있다. 따라서, 기본적으로는, 증폭기(37)는 전압 제어 발진기(41)로부터 차폐되어야 한다.

그러나, 기판(31)은 그 표면에 절연물인 레지스트가 마련되어 있다. 그 때문에, 예를 들어 커넥터(31c)와 기판(31) 사이에 있는 레지스트를 통해 노이즈가 침입한다는 지견이 발명자의 실험에 의해 얻어졌다. 즉, 기판에 커넥터를 부착하는 구조는, 가령 그것이 동축 커넥터라 하더라도, 금속제의 하우징이나 케이스에 부착하는 경우만큼 노이즈에 대한 시일링 효과를 얻을 수 없다. 또, 전압 제어 발진기(41)와 커넥터(31c)가 서로 기판(31)의 동일한 면[제1 면(31-1)]에 있는 것에 의해, 특히 커넥터(31c)와 기판(31) 사이에 있는 레지스트를 통해 노이즈가 침입하기 쉬운 상황이 된다.

그러나, 이러한 상황이라 하더라도, 상기 제1 실시형태와 같이 증폭기(37)를 듀플렉서(33)의 케이스(33d) 내에 설치하면, 기판(31)과 커넥터(31c) 사이의 접합부의 약점에 영향을 받지 않고, 확실하게 고조파가 노이즈가 되는 것을 방지할 수 있다.

[3.3 제3장에서의 제2 실시형태]

다음으로, 도 48은 제2 실시형태에 따른 무선 통신 장치의 일부로서의 무선 장치(3)의 하우징(30) 내의 주요 부품의 배치 및 신호 처리 회로 기판(31)에 설치된 회로 부품 등의 배치를 나타내는 단면도이다.

도 47(비교예)과의 차이는, 전압 제어 발진기(41)를 완전히 덮는 도전체로 이루어진 덮개형 커버(70)를 설치한 점이다.

상기 커버(70)는 단순히 씌우기만 해도 좋지만, 예를 들어, 전압 제어 발진기(41)의 주위에 준비된 그라운드 패턴(65)에 밀착하도록 부착하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 커버(70)는 그라운드 레벨이 되어, 기판(31)의 그라운드 패턴(66) 등과 함께, 전압 제어 발진기(41)로부터 방사되는 고조파가 밖으로 나가지 않도록, 전압 제어 발진기(41)를 외계로부터 차폐한다. 이 경우, 고조파가 전압 제어 발진기(41)로부터 방사되는 것을, 직접적으로 억제(즉 노이즈원을 차폐하여 격리)할 수 있다. 이에 따라, 반대로 보면, 증폭기(37) 등의 전압 제어 발진기(41) 이외의 부분은 전압 제어 발진기(41)로부터 차폐되게 된다.

상기 제2 실시형태의 구조에 의하면, 전압 제어 발진기(41)를 덮는 커버(70)로서의 실드를 설치함으로써, 고조파의 방사를 처음부터 억제한다. 그 결과, 고조파가 증폭기(37)의 입력측에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 무선 통신 장치(1)에서 최저 수신 감도를 향상시킨 경우에도 노이즈를 저감할 수 있다.

제2 실시형태의 경우에는, 커버(70)를 장착하는 작업이 필요하지만, 부품으로서의 커버(70) 그 자체는 간단한 형상으로 저렴하게 작성할 수 있다.

만약, 전압 제어 발진기(41) 자신으로부터의 방사가 아니라 기판(31)의 회로 상의 어딘가에서 고조파가 누설된 경우, 제2 실시형태에서의 커버(70)에서는, 고조파가 증폭기(37)에 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 없다. 그러나, 제1 실시형태와 같이 듀플렉서(33)의 케이스(33d) 내에 증폭기(37)를 설치한 경우에는, 기판(31)의 회로 상의 어딘가에서 고조파가 누설되더라도, 그것이 증폭기(37)에 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 작용 효과에서, 제1 실시형태는 제2 실시형태보다 우수하다.

[3.4 기타]

상기 제1, 제2 실시형태의 구성은 서로 조합해도 좋다.

또, 제1 실시형태에서는, 듀플렉서(33)의 케이스(33d)를 실드로서 이용했지만, 실드로서 이용하는 것은 이것에 한정되는 것은 아니고, 어떤 별도의 밀폐된 용기에 들어 있는 안테나측의 부품을 이용해도 좋다. 기본적으로는, 커넥터(31c)보다 안테나측에 증폭기가 설치되고, 실드는 증폭기의 적어도 입력측을 덮는 것이면 된다. 즉, 노이즈에 대하여 취약한 부위인 증폭기의 입력측을 덮는 실드를 설치함으로써, 노이즈의 침입을 확실하게 방지할 수 있으면 된다. 또, 그 경우, 커넥터(31c)는 증폭기의 출력측에 있기 때문에, 전압 제어 발진기(41)의 고조파 정도는 노이즈로서 특별히 문제가 되지 않는다.

또, 상기 제1 실시형태와 같이, 지키고자 하는 부분인 증폭기(37)의 적어도 입력측을 케이스 내에 넣거나, 혹은 고조파의 발진원인 전압 제어 발진기(41)를 커버로 덮는 구성 이외에, 하우징(30) 내에서 양자[증폭기(의 입력측)/전압 제어 발진기] 사이를 간극없이 구획하는 금속판을 설치하는 구성도 생각할 수 있다.

본 발명의 무선 통신 장치가 준거하는 통신 규격은 LTE에 한정되지 않고, 다른 통신 규격이어도 좋다.

또, 실드를 구성하는 도전체로는 금속이 바람직하지만, 그 밖에, 도전성 플라스틱이나 카본 등의 사용도 가능하다.

[제4장 부기]

본 발명에 관해, 이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 의미가 아니라, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

또, 제1장, 제2장 및 제3장에 기재된 기술은 서로 조합하여 이용할 수도 있다.

10 : 증폭 장치 20 : 신호 처리 장치
100 : 증폭 회로 101 : 증폭 유닛
150 : 입력부 200 : 변조 전원 회로
201 : 전원 유닛 205 : 전원 단자
206 : 전원 커넥터 207 : 기판측 커넥터
250 : 출력부 300 : 포락선 취득부
400 : 프린트 기판 400a : 제1 주면
400b : 제2 주면 411 : 도체
500 : 금속 섀시 600 : 밀폐 공간
700 : DPD 처리부 1 : 무선 통신 장치
30 : 하우징 31 : 신호 처리 회로 기판(회로 기판)
31-1 : 제1 면 31-2 : 제2 면
31c : 동축 커넥터 33 : 듀플렉서
33d : 케이스 34c : 케이블
37 : LNA(증폭기) 41 : 발진기(VCO)
45 : 관통 구멍 46 : 관통 구멍
49 : 노출부(그라운드) 51 : 커넥터 본체
51a : 내부 도체 51b : 절연체
51c : 외부 도체 51c-1 : 표면 실장 단자면
52 : 신호 단자 53 : 그라운드 단자
61 : 레지스트 70 : 커버
T : 간극

Claims (22)

1. 무선 신호를 수신할 수 있는 무선 통신 장치에 있어서,
   수신 신호가 흐르는 케이블이 접속되는 동축 커넥터와,
   상기 동축 커넥터가 부착되는 신호 처리 회로 기판
   을 구비하며,
   상기 동축 커넥터는, 내부 도체 및 외부 도체를 구비한 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체의 상기 내부 도체로부터 연장되어 설치된 신호 단자와, 상기 외부 도체로부터 연장되어 설치된 그라운드 단자를 구비하고,
   상기 커넥터 본체는 상기 신호 처리 회로 기판의 제1 면 상에 배치되며, 상기 신호 단자 및 상기 그라운드 단자는, 각각, 상기 신호 처리 회로 기판에 형성된 관통 구멍에 삽입되어 있고,
   상기 그라운드 단자는, 그 선단이, 상기 신호 처리 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에서 납땜되어 있고,
   상기 커넥터 본체의 상기 외부 도체는, 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면에 있어서 상기 커넥터 본체의 근방에 형성된 그라운드에 대하여 납땜되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
2. 제1항에 있어서, 무선 통신 장치가 구비하는 발진기의 발진 주파수의 정수배가 되는 주파수 중 적어도 하나의 주파수가 상기 무선 신호의 주파수 대역의 범위 내에 있는 것인 무선 통신 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 발진기는 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면에 설치되어 있는 것인 무선 통신 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터 본체는 적어도 그 일부가, 상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면의 표면에 형성된 레지스트 상에 배치되어 있는 것인 무선 통신 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 신호 단자에 접속되는 신호선은 상기 신호 처리 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에 형성되어 있는 것인 무선 통신 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 신호 단자에 접속되는 상기 신호선에는, 상기 커넥터를 통해 유도된 상기 수신 신호를 증폭시키는 증폭기가 접속되어 있는 것인 무선 통신 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 면에서의 상기 외부 도체와 상기 그라운드의 납땜은 땜납이 신호 단자를 둘러싸도록 이루어지는 것인 무선 통신 장치.
8. 무선 신호를 수신할 수 있는 무선 통신 장치에 있어서,
   수신 신호가 흐르는 케이블이 접속되는 동축 커넥터와,
   상기 동축 커넥터가 부착되는 신호 처리 회로 기판
   을 구비하며,
   상기 동축 커넥터는, 내부 도체 및 외부 도체를 구비하고, 상기 신호 처리 회로 기판에서의 제1 면 상에 배치되는 동축 구조의 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 구비하고,
   상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 상기 관통 구멍 삽입용 단자는, 상기 신호 처리 회로 기판에 형성되고 내주면이 도전체로 피복된 관통 구멍에 삽입되어 있고, 상기 관통 구멍 삽입용 단자의 선단이, 상기 신호 처리 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에서 납땜되어 있고,
   상기 커넥터 본체의 외부 도체는, 이 외부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 갖지 않고, 상기 신호 처리 회로 기판 상에 표면 실장되고, 상기 커넥터 본체의 외부 도체는, 상기 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입 단자의 주위를 둘러싸는 형상의 표면 실장용 단자면을 구비하고,
   상기 신호 처리 회로 기판의 상기 제1 면에는, 상기 표면 실장용 단자면에 대향하는 그라운드 패턴이, 상기 관통 구멍의 외주측의 절연 범위를 사이에 두고, 상기 관통 구멍의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 표면 실장용 단자면은 커넥터 본체의 바닥면에서 전체 둘레에 걸쳐 평탄하게 형성되어 있는 것인 무선 통신 장치.
10. 회로 기판에 대한 동축 커넥터의 부착 구조에 있어서,
    상기 동축 커넥터는, 내부 도체 및 외부 도체를 구비한 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체의 상기 내부 도체로부터 연장되어 설치된 신호 단자와, 상기 외부 도체로부터 연장되어 설치된 그라운드 단자를 구비하며, 상기 커넥터 본체는, 상기 회로 기판의 제1 면 상에 배치되고, 상기 신호 단자 및 상기 그라운드 단자는, 각각, 상기 회로 기판에 형성된 관통 구멍에 삽입되어 있고,
    상기 그라운드 단자는, 그 선단이, 상기 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에서 납땜되어 있고,
    상기 커넥터 본체의 상기 외부 도체는, 상기 회로 기판의 상기 제1 면에서 상기 커넥터 본체의 근방에 형성된 그라운드에 대하여 납땜되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 구조.
11. 회로 기판에 대한 동축 커넥터의 부착 구조에 있어서,
    상기 동축 커넥터는, 내부 도체 및 외부 도체를 구비하고, 상기 회로 기판의 제1 면 상에 배치되는 동축 구조의 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 구비하고,
    상기 커넥터 본체의 내부 도체로부터 연장되어 설치된 상기 관통 구멍 삽입용 단자는, 상기 회로 기판에 형성된 내주면이 도전체로 피복된 관통 구멍에 삽입되어 있고, 상기 관통 구멍 삽입용 단자의 선단이, 상기 회로 기판에서의 상기 제1 면의 이면이 되는 제2 면에서 납땜되어 있고,
    커넥터 본체의 외부 도체는, 상기 외부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자를 구비하지 않고, 상기 회로 기판 상에 표면 실장되어,
    상기 커넥터 본체의 외부 도체는, 상기 내부 도체로부터 연장되어 설치된 관통 구멍 삽입용 단자의 주위를 둘러싸는 형상의 표면 실장용 단자면을 구비하고,
    상기 기판의 상기 제1 면에는, 상기 표면 실장용 단자면에 대향하는 그라운드 패턴이, 상기 관통 구멍의 외주측의 절연 범위를 사이에 두고, 상기 관통 구멍의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 구조.
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