KR20090033435A - Rf rx front end module for picocell and microcell base station transceivers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모듈에 관한 것으로서, 특히, 피코셀룰러 또는 마이크로셀룰러 통신 기지국의 전단에 사용되는 무선 주파수 수신 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a module, and more particularly, to a radio frequency reception module for use in front of a picocellular or microcellular communication base station.
관련 출원의 상호 참조Cross Reference of Related Application
본 출원은 2006년 6월 14일 출원된 미국 출원번호 제11/452,800호의 일부 계속 출원으로서 그 우선권의 이익을 주장하며, 거기에 언급된 모든 내용은 여기에 참고로 편입된다. This application is part of United States Application No. 11 / 452,800, filed June 14, 2006, which claims the benefit of that priority, all of which are incorporated herein by reference.
현재, WCDMA와 UMTS 기반 셀룰러 통신 신호의 송수신에 사용되는 셀룰러 통신 기지국 또는 시스템은, 매크로셀(macrocell), 마이크로셀(microcell) 및 피코셀(picocell)의 세 종류가 있다. 매크로셀은 오늘날 셀룰러 타워(cellular tower)의 꼭대기에 위치하며 약 1,000와트에서 동작한다. 매크로셀의 커버리지(coverage)는 수 마일이다. 마이크로셀은 매크로셀보다 크기가 작으며 예를 들어, 전신주(telephone pole) 꼭대기에 위치하며 커버지리는 수 블록(block)이다. 마이크로셀은 약 20와트에서 동작한다. 더 작은 마이크로셀은 약 5와트의 동작 전력을 필요로 한다. 피코셀은 크기가 약 8" x 18" 인 기지국(base station)이며 쇼 핑몰, 오피스 빌딩 등과 같은 건물 내부에서 사용되고 약 0.25와트의 전력을 출력한다. 피코셀의 커버리지는 약 50야드이다.Currently, there are three types of cellular communication base stations or systems used for transmitting and receiving WCDMA and UMTS-based cellular communication signals, macrocells, microcells, and picocells. Macrocells are located on top of today's cellular towers and operate at about 1,000 watts. Macrocell coverage is several miles. Microcells are smaller than macrocells, for example, located on top of a telephone pole and covered by a number of blocks. The microcell operates at about 20 watts. Smaller microcells require about 5 watts of operating power. Picocells are base stations (approximately 8 "x 18") in size and are used inside buildings such as shopping malls and office buildings and output about 0.25 watts of power. Picocell's coverage is about 50 yards.
오늘날 사용되는 모든 피코셀과 마이크로셀은 다양한 전자 부품(component)이 실장되는 "마더보드(motherboard)"를 포함한다. 마더보드의 전단부(즉, 대략 피코셀 안테나와 믹서 사이에 위치하는 RF 트랜시버부)는 현재 당업계에서는 "노드 B 로컬 영역 전단부," 즉 무선 주파수 제어 전기 부품이 실장되는 피코셀 또는 마이크로셀의 일부로서 일컬어지고 있다. All picocells and microcells in use today include "motherboards" on which various electronic components are mounted. The front end of the motherboard (ie the RF transceiver part approximately located between the picocell antenna and the mixer) is currently known in the art as a "node B local area front end," ie a picocell or microcell in which radio frequency controlled electrical components are mounted. It is said to be part of.
본 발명은 노드 B 로컬 영역 Rx(수신) 경로에 통상적으로 사용되는 RF Rx(수신) 부품을 대체하고/하거나 기존 RF Rx(수신) 부품을 보완하여 듀얼(dual) Rx 다양성(diversity)을 제공하는 소형의 전단 RF 부품 모듈을 제공한다.The present invention replaces RF Rx (receive) components typically used in Node B local area Rx (receive) paths and / or complements existing RF Rx (receive) components to provide dual Rx diversity. Provides a small shear RF component module.
본 발명은 직접 실장되는 복수의 개별 전기 부품을 갖는 인쇄 회로 기판을 포함하는 피코셀 또는 마이크로셀 기지국의 전단부에 사용되며, 일단에서의 피코셀 또는 마이크로셀의 안테나와 타단에서의 피코셀 또는 마이크로셀의 마더보드 상의 각 출력 패드 사이에서 셀룰러 신호를 수신하도록 하는 모듈에 관한 것이다.The present invention is used at the front end of a picocell or microcell base station comprising a printed circuit board having a plurality of individual electrical components directly mounted thereon, the antenna of the picocell or microcell at one end and the picocell or micro at the other end. A module for receiving a cellular signal between each output pad on a cell's motherboard.
한 실시예에서, 모듈은 적어도 듀플렉서, 수신 저역 통과 필터, 선택적인 감쇠기 패드, 저잡음 증폭기 및 수신 대역 통과 필터를 포함한다. 듀플렉서, 수신 대역 통과 필터 및 저잡음 증폭기는 모두 덮개 아래에 위치하는 것이 바람직하다. 듀플렉서, 수신 저역 통과 필터 및 수신 대역 통과 필터는 수신 셀룰러 신호, 즉 피코셀 또는 마이크로셀 안테나를 통하여 수신된 셀룰러 신호의 분산 필터링(distributed filtering)을 제공한다. 기판의 개구부는 소비자의 마더보드에 모듈을 고정시키기 위한 나사 등을 수용한다.In one embodiment, the module includes at least a duplexer, a receive low pass filter, an optional attenuator pad, a low noise amplifier, and a receive band pass filter. The duplexer, receive bandpass filter and low noise amplifier are all preferably located under the cover. The duplexer, receive low pass filter, and receive band pass filter provide distributed filtering of the received cellular signal, i.e., the cellular signal received via the picocell or microcell antenna. Openings in the substrate accommodate screws and the like for securing the module to the consumer's motherboard.
본 발명의 다른 이점 및 특징은 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명, 첨부한 도면 및 청구범위로부터 더욱 쉽게 명백해질 것이다.Other advantages and features of the present invention will become more readily apparent from the following detailed description of the preferred embodiments, the accompanying drawings and the claims.
본 발명의 이러한 그리고 다른 특징은 첨부하는 도면의 이하의 설명으로 완벽하게 이해될 것이다.These and other features of the present invention will be fully understood from the following description of the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전단 수신 모듈을 정의하는 여러 RF 부품을 통과하는 셀룰러 신호의 흐름을 나타내는 간략 블록도이다.1 is a simplified block diagram illustrating the flow of cellular signals through various RF components that define the shear receiving module of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 전단 수신 모듈의 확대 사시도이다.2 is an enlarged perspective view of the shear receiving module according to the present invention.
도 3은 도 2에서 덮개를 제거한 전단 수신 모듈의 확대 평면도이다.3 is an enlarged plan view of the shear receiving module with the cover removed from FIG.
도 4A 및 4B는 각각 본 발명의 전단 수신 모듈 덮개의 평면 및 저면 사시도이다. 4A and 4B are top and bottom perspective views, respectively, of the front end receiving module cover of the present invention.
도 5는 본 발명의 전단 수신 모듈의 확대 저면도이다.5 is an enlarged bottom view of the shear receiving module of the present invention.
도 6은 본 발명의 전단 수신 모듈의 전기 회로의 개략도이다.6 is a schematic diagram of the electrical circuit of the shear receiving module of the present invention.
도 7은 본 발명의 수신 모듈의 수신 이득 성능의 그래프이다.7 is a graph of the receive gain performance of the receiving module of the present invention.
도 8은 본 발명의 전단 모듈의 인쇄 회로 기판의 확대된 간략 평면도이다8 is an enlarged simplified plan view of a printed circuit board of the front end module of the present invention.
본 발명은 여러 상이한 형태의 실시예가 가능하지만, 본 명세서와 도면에서는 피코셀에 사용되는 오직 하나의 바람직한 실시예를 본 발명의 한 예로서 기재하 고 있다. 하지만, 본 발명은 기재된 실시예로 한정하고자 하는 것은 아니며, 예를 들어 마이크로셀에도 또한 확장된다.While the invention may be embodied in many different forms, the specification and drawings illustrate only one preferred embodiment for use in picocells as an example of the invention. However, the invention is not intended to be limited to the described embodiments, but is also extended to, for example, microcells.
선택된 도면들에서, 단일 블록 또는 셀은 단일 기능을 집합적으로 수행하는 수 개의 개별적인 부품 및/또는 회로를 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 하나의 선은 특정 동작을 수행하기 위한 수 개의 개별적인 신호 또는 에너지 전달 경로를 나타낼 수 있다.In the selected figures, a single block or cell may represent several individual components and / or circuits that collectively perform a single function. Likewise, one line may represent several individual signal or energy transfer paths for performing a particular operation.
도 1은 본 발명에 따라 구성되며 일반적으로 도면 부호 20으로 나타낸 RF(radio frequency) 전단 수신 모듈의 간략 블록도로서, 피코셀 또는 마이크로셀과 함께 사용된다.1 is a simplified block diagram of a radio frequency (RF) shear receiving module, constructed in accordance with the present invention and generally indicated by
이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, 수신 모듈(20)은 수신 경로(즉, RF 신호 수신 경로)의 세 개의 개별적인 RF 필터, 즉 듀플렉서(duplexer)(34), 저역 통과 필터(LPF)(36) 및 수신 대역 통과 필터(Rx BPF)(40)를 이용한 분산 필터링을 한다. 모듈(20)은 특히 3G 광대역 CDMA 시장, 특히 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Service)에 사용된다. As will be described in detail below, the receiving
모듈(20)은 UMTS 노드 B 로컬 영역 전단의 수신 경로에 사용되는 RF 수신 부품을 대체한다(하고/하거나 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 원하는 응용에 따라 보완한다). 모듈(20)은 TS25.104 R6 표준에 따르며 소비자가 수신기 감도, 선택도 및 출력 전력에 대한 서로 다른 값들을 선택하게 한다. 또한, 모듈(20)은 RoHS를 따르며 납이 없다(lead-free). 전술한 바와 같은 그리고 이하에서 좀 더 상세히 설명하는 모듈(20)의 일부 특징은 수신 선형성을 증대시키는 바이패스 모 드(bypass mode)를 포함하는 저잡음 증폭기와 함께 절연성과 고조파 억압성(harmonic suppression)이 뛰어난 분산 필터링 구성을 포함한다.
도 7은 본 발명의 모듈(20)의 수신 이득 성능 특성을 나타낸다. 도 7에 도시한 성능을 제공하는 기본 모듈 동작 파라미터를 표 A-D에 요약하면 다음과 같다.7 shows the receive gain performance characteristics of the
이제 도 1을 참조하면, 모듈(20)은 RF 신호 수신부(receive section) 또는 수신 경로를 정의하는 복수의 개별 RF 수신 전기 부품 및 핀(pin)에 의하여 정의되는 것으로 이해된다. Referring now to FIG. 1,
피코셀 또는 마이크로셀 안테나(도시 안됨)로부터 수신되는 신호(즉, 수신 신호)와 모듈(20)을 통하여 송신되는 신호의 수신부 또는 수신 경로에 대하여 도 1을 참고로 설명하며, 이는 12번 모듈 안테나 핀과 Indiana, Elkhart 소재 CTS사에서 제조 판매하는 유형의 듀플렉서(34)를 최초로 통과하여 피코셀 또는 마이크로셀 안테나(미도시)로부터 왼쪽부터 오른쪽, 즉 시계방향으로 전달되어 송신되는 수신 신호를 나타낸다. The receiving unit or receiving path of a signal (ie, a received signal) received from a picocell or microcell antenna (not shown) and a signal transmitted through the
듀플렉서(34)는 물론 수신 신호를 수신 저역 통과 필터(36)의 시계방향으로 통과시키는 것으로 주지의 기술로 구성되어 있다. 본 발명에 따르면, 수신 저역 통과 필터(36)는 듀플렉서(34)의 고조파(harmonics)를 감소시켜 12.75GHz까지의 임의의 스퓨어리스 응답(spurious response)이 -30dB 이상의 감쇠되는 것을 보장한다. 일반적으로 화살표(41)로 나타낸, 저역 통과 필터(36)로부터의 수신 신호는 선택적으로 3dB 감쇠기 패드(37)(이하에서 상세히 설명하는 것처럼 개별 저항 R5, R6 및 R8로 이루어짐)를 통과할 수 있고, 이어 LNA(low noise amplifier)(39)를 통과한다. The
본 발명에 따르면, 감쇠기 패드(37)는 선택적이며 수신 체인(receive chain)을 덜 민감하게 하고 수신기를 더욱 선형적으로 만드는데, 즉, 예를 들어, 다른 장치가 피코셀에 매우 근접하여 동작하는 환경에 노드 B가 배치된 경우 수신 체인을 복원(decompress)하는데 사용될 수 있다. 선형성을 희생하여 감도를 높이고자 하는 경우, 패드(37)는 상이한 값을 가질 수 있다. 물론, 선택적으로 패드(37)는 전적으로 생략될 수도 있다. 모든 3GPP 규격은 3dB 패드(37)를 위치시키는 경우에도 충족된다. According to the invention, the
저잡음 증폭기(39)는 9번 VLNA(LNA 공급 전압) 핀과 10번 LNA(저잡음 증폭기) 이득 선택 핀에 연결되어 있다. LNA는 통상의 모드 또는 바이패스 모드에서 1.3dB의 잡음 수치와 14dB의 이득과, 통상적으로 4.3dB NF와 -3dB 이득을 갖는다. LNA는 매우 선형적이며 분산된 듀플렉서 아키텍처 내에서 동작하도록 설계된다.The
이어, 수신 신호는 저잡음 증폭기(39)로부터, 또한 Indiana, Elkhart 소재 CTS사에서 제조 판매하는 유형의 Rx BPF(수신 대역통과 세라믹 필터)(40)를 거쳐서 전달된다. 수신 신호(41)는 수신 대역통과 필터(40)로부터 6번 수신 출력 신호 핀 을 통과하는데, 이 핀은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 피코셀 또는 마이크로셀의 마더보드 상의 대응 수신 출력 신호 패드(미도시)로의 직접 표면 연결(direct surface coupling)을 위하여 모듈(20)의 상부면과 저부면 사이로 연장된다. The received signal is then transmitted from the
본 발명에 따르면, 수신 대역 통과 필터(40)는 듀플렉서(34)와 함께 동작하여 송신 절연에 대하여 80dB 초과 수신을 제공한다. 또한, 필터(40)는 TS25.104 R6 표준을 따르기 위하여 필요한 포위 차단(close-in blocking)을 제공하는 기능을 보조한다. TS25.104 R6 표준이 가장 어려운 면 중 하나는 1.9GHz 및 2GHz에서 15dB 내지 20dB의 전단 감쇠에 이르는 차단 요건이다. In accordance with the present invention, receive
도 2 내지 도 5와 도 8은 모듈(20)의 한 실시예를 나타낸다. 배경으로서, 도 2에 도시한 모듈(20)은 치수가 약 폭 25.0mm, 길이 30.5mm, 높이가 최대 6.75mm (부착된 덮개 포함)이며, 전술한 바와 같이 쇼핑 몰이나 오피스 건물과 같은 건물 내에서 셀룰러 신호 전송 기지국으로 사용되는, 8인치x18인치 크기의 피코셀의 마더보드에 실장된다는 것이 이해된다. 피코셀의 통상의 출력 전력은 약 250mW이다. 피코셀이 수신하는 수신 신호의 주파수는 약 1920 내지 1980MHz 사이이며 저잡음 증폭기 공급 전압은 약 4.5 내지 5.5볼트 사이이고 일반적으로 약 5.0볼트이다.2-5 and 8 show one embodiment of a
도시한 실시예에서, 모듈(20)은 먼저 도시된 실시예에서 GETEK®등의 유전 물질의 4개 층으로 이루어지고 두께 약 1mm(즉, 0.040인치)인 인쇄 회로 기판 또는 기판(22)을 포함한다. 기판(22)의 소정 영역은 구리 등의 물질과 땜납 마스크 물질(solder mask material)로 덮여 있으며, 이 둘은 당업계에서 주지된 바와 같이 기판에 적용되어 있고/있거나 선택적으로 제거되어 다양한 구리, 유전체 및 땜납 마스크 영역을 기판(22) 상에 형성한다. 금속화 시스템은 구리 상의 ENIG(electroless nickel/immersion gold)인 것이 바람직하다. In the illustrated embodiment, the
인쇄 회로 기판(22) 영역의 약 2/3를 덮고 있는 덮개(45)는 이하에서 상세히 설명하고 도 4A 및 4B에 상세히 도시한 것처럼 ROHS 준수 목적으로 Cu/Ni/Sn(구리/니켈/주석)이 도금된 물질을 포함하는 황동 합금(brass)인 것이 바람직하다. 구리선 또는 띠(47) 위에 위치하는 기판(22) 상부면 영역은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 덮개(45)로 덮이는 기판(22) 부분을 정의한다. 덮개(45)는 먼지 차단과 패러데이 실드(Faraday shield)로 기능한다. The
통상 사각형인 기판(22)은 상부면(23)(도 3 및 도 8), 하부면(27)(도 5), 그리고 상하면 또는 가장자리(42, 44)와 측면 또는 가장자리(46, 48)(도 3 및 도 5)를 정의하는 외주측 가장자리를 갖는다. 더 상세하게 설명하지는 않지만, 바람직한 실시예에서, 기판(22)은 예를 들어, 저부 RF 접지 평면층, RF 중간 신호층, 상부 RF 접지층, 그리고 최상부 DC 층 및 접지층과 같이 당업계 주지의 도전 물질의 각 층 사이에 위치하는 적절한 유전 물질을 적층한 복수층으로 이루어진 것으로 이해된다. The
캐스텔레이션(castellation)(35, 37)은 기판(22)의 외주 가장자리 부근에 정의되고 위치한다. 캐스텔레이션(35)은 모듈(20)의 다양한 접지 및 DC 입출력 핀을 정의하는 반면, 슬롯 또는 캐스텔레이션(37)은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 덮개(45)의 탭(tab)을 수용한다. Castellations 35 and 37 are defined and located near the outer periphery of the
모듈(20)은 표 E에 기호와 기능을 요약한 모두 13개의 핀을 정의한다.
캐스텔레이션(35)은 각 가장자리(42, 44, 46, 48)에 패인 반원형 금속화 홈(metallized semicircular groove)으로 정의되며 기판(22)의 상부면과 하부면(23, 27) 사이로 각각 연장된다. 도시한 실시예에서, 캐스텔레이션(35)은 어레이로부터 기판의 제조 시에 반으로 자른 도금된 관통구(plated through-hole)로 정의된다. 캐스텔레이션(35)은 기판(22)의 각 가장자리의 길이 방향을 따라서 이격되어 평행하게 연장된다. 도 3 및 도 8에 도시한 실시예에서, 상부 가장자리(42)는 4개의 이격된 캐스텔레이션(35)을, 하부 가장자리(44)는 세 개의 이격된 캐스텔레이션(35), 측면 가장자리(46, 48) 각각은 한 개의 캐스텔레이션(35)을 각각 정의한다.The
측면 가장자리(46, 48) 각각은 서로 정반대로 이격되어 있는 금속화 캐스텔레이션(37) 한 쌍을 정의한다. 각 캐스텔레이션(37)은 각 기판 측면 가장자리(46, 48)에 패인 확장 또는 연장된 타원형 홈으로 정의된다. 모든 캐스텔레이션은 구리선 또는 구리 띠(47) 상에 위치한다. Each of the lateral edges 46, 48 defines a pair of metallized castels 37 spaced opposite each other. Each
각 캐스텔레이션(35, 37)의 외부면(outer surface)은 전기 도금 등에 의하여 구리층 등의 도전 물질로 코팅되며, 이 물질은 당업계에서 주지하는 바대로 기판(22)의 제조 과정 중에 처음에 기판(22)의 모든 면에 적용되고 표면의 선택적인 부분에서 제거하여 구리 코팅 캐스텔레이션(35, 37)을 정의한다. 캐스텔레이션(35, 37)과 특히 그 위의 구리는 기판(22)의 상부면(23)과 하부면(27) 사이의 전기 경로를 형성한다.The outer surface of each castel 35, 37 is coated with a conductive material such as a copper layer by electroplating or the like, which material is first known during the manufacturing process of the
캐스텔레이션(37)은 접지될 수 있다. 구리는 캐스텔레이션(35) 각각의 상부 및 하부 가장자리 주변으로 연장되어 기판(22)의 상부면(23) 상에 그리고 각 캐스텔레이션(35)의 상부 가장자리를 둘러 싸면서 구리 등의 도전 물질(35a)의 띠 또는 패드를 정의하고(도 3 및 도 8), 일반적으로 사각형인 복수의 띠(35b)는 각 캐스텔레이션(35)의 하부 가장자리에서 내측으로 연장되어 기판(22)의 하부면(27) 상에 형성되는 복수의 패드를 정의한다(도 5).The
기판(22)의 하부면(27) 상에 정의되는 모든 패드와 캐스텔레이션은 모듈(20)이 피코셀(미도시)의 마더보드의 표면에 위치하는 해당 패드에 대하여 리플로우 납땜 등으로 직접 표면 실장되게 한다. 모든 패드와 캐스텔레이션은 상부와 하부 기판 표면 사이에 적절한 전기 경로를 형성한다.All pads and castels defined on the
본 발명에 따르면, 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 9번과 10번 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)의 패드(35a, 35b)는 접지 핀이 아니므로 구리 등의 물질로 덮이지 않는 기판(22)의 상부면과 하부면의 각 영역(도 8의 35c, 도 5의 35d), 즉 기판 유전 물질의 영역에 의하여 둘러 싸인다. According to the present invention, as described in detail below, the
각 캐스텔레이션(37)은 기판(22)의 상부면(23)과 하부면(27)에 각각 형성되며 각 캐스텔레이션(37)의 상부 및 하부 주변 가장자리를 각각 둘러 싸는 구리 등의 도전 물질의 띠 또는 패드(도 3의 37a, 도 5의 37b)를 추가로 정의한다. Each
상부 캐스텔레이션(37) 각각은 추가로 각 구리 띠(37a)로부터 연장되어 각 위쪽 캐스텔레이션(37)을 둘러 싸고 기판(22)의 상부 모서리 주변으로 연장되는 구리 등의 도전 물질의 모서리 띠(corner strip)(도 3의 37c)를 정의하는 한편, 각 아래쪽 캐스텔레이션(37)의 띠(37a)는 각각 상부와 하부 기판 가장자리(42, 44)에 대하여 이격되어 평행하게 그 사이에서 연장되는 각 확장 구리 띠 또는 선(47)의 끝에 연결되어 있다. 기판 좌측의 모서리 띠(37c)는 10번 LNA 이득 선택 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)의 띠(35a)와 이격되어 있다. Each of the
구리 등의 물질의 띠(37e)(도 3)는 좌측 기판 가장자리(48)를 따라 연장되는 캐스텔레이션(35)과 역시 좌측 기판 가장자리(48)를 따라 연장되는 위쪽 캐스텔레이션(37) 사이에서 연장되어 캐스텔레이션(35)을 위쪽 캐스텔레이션(37)에 전기적으로 연결시킨다.A strip of material such as
구리 등이 물질의 띠(37f)(도 3)는 5번 접지 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)과 아래쪽 캐스텔레이션(37) 사이에서 우측 기판 가장자리(46)를 따라 연장되어 이들을 전기적으로 연결시킨다. 또한, 구리 등의 도전 물질의 확장 띠(37g)(도 3)는 상부 기판 가장자리(42)를 따라 우측 모서리 띠(37c)의 일단과, 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 9번 VLNA 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)의 타단 사이에서 연장됨을 이해할 것이다. 띠(37g)는 모서리 띠(37c), 우측 기판 가장자리(46)의 캐스텔레이션(37), 그리고 상부 주변 기판 가장자리(42)를 따라 연장되며 이하에서 상세히 설명하는 바와 같은 7번과 8번 접지 핀(도 3)을 정의하는 두 캐스텔레이션(35)에 전기적으로 연결된다. A strip of copper or the
하지만, 띠(37g)의 좌측 끝은 9번 VLNA 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)과 이격되어 있어 거기에 전기적으로 연결되지 않는다. 구리 등 물질의 다른 짧은 띠(37h)(도 3)는 9번 VLNA 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35)과, 상부 주변 기판 가장자리(42)를 따라 연장되는 10번 LNA 이득 선택 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35) 사이에서 접촉하지 않으면서 이격되어 상부 주변 기판 가장자리(42)를 따라 연장되어 있다. However, the left end of the
우측 및 좌측 가장자리(46, 48) 각각은 또한 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 모듈(20)의 4번, 6번, 12번 및 13번 핀을 정의하는 한 쌍의 이격된 도전 비아(conductive via)(38)를 정의하여 포함한다. 비아(38)는 각 가장자리로부터 이격되어 있고 기판(22)을 통하여 상부면과 하부면(23, 27) 사이로 연장되어 있으며, 당업계에서 주지하는 바대로, 구리 등의 도전 물질로 도금된 내부 원통형 표면을 정의한다. 본 발명에 따르면, 각 기판의 가장자리(46, 48)에 정의된 캐스텔레이션(35) 대신에 각 기판의 가장자리(46, 48)로부터 이격되어 있는 비아(38)를 사용함으로써 일정한 50옴(ohm) 특성 임피던스를 보장한다. 비아(38)의 각 상부 개구부(opening)는 유전 기판 물질의 영역(38a)(도 3 및 도 8), 즉 도전성 구리 물질이 당업계에서 주지의 식각, 레이저 처리 등으로 제거된 기판(22)의 영역으로 둘러 싸여 있다. Each of the right and left
기판(22) 하부면(27) 상의 각 비아(38)의 하부 개구부는 구리 등 도전 물질의 통상의 사각형 패드(38b)(도 5)로 둘러 싸여 있다. 패드(38b)는 기판(22)의 제조 과정 중에 당업계에서 주지하는 바대로 구리 물질이 제거된 기판(22)의 하부면(27)의 영역(38c)으로 둘러 싸여 있다.The bottom opening of each via 38 on the
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 캐스텔레이션(35), 캐스텔레이션(37)과 비아(38) 모두는 각 기판의 가장자리(46, 48)를 따라서 이격되어 위치하고 있으며, 캐스텔레이션(35)과 비아(38) 각각은 캐스텔레이션(37) 쌍들과 전술한 모든 구리 띠(47) 사이에 위치하고 있으며, 하부 비아(38)는 구리 띠(47) 아래에 위치하고 있다. 각 측면 가장자리(46, 48)의 하부 비아(38)는 정반대로 위치하고 있다. Thus, as shown in FIG. 3, all of the
듀플렉서(34), 수신 저역 통과 필터(36), 수신 대역 통과 필터(40) 및 수신 저잡음 증폭기(39)는 모두 확장 구리 띠(47) 위에서 기판(22)의 상부면 영역 상에 실장되어 있어 덮개(45)로 덮고자 한다.The
특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 수신 대역 통과 필터(40)는 기판(22)의 우측 상부 모서리에 위치하며 기판(22)의 상부 세로 방향 가장자리(42)에 인접하고 평행하게 세로 방향으로 일반적으로 연장되어 있다. 6번 수신 신호 출력 핀은 필터(40)의 우측 단면에 일반적으로 대향하여 측면 기판 가장자리(46)에 인접하여 위치하고 있다. 7번과 8번 접지 핀은 필터(40)의 세로 방향 상부 가장자리에 일반적으로 대향하는 방향으로 상부 가장자리(42)를 따라 위치하고 있다.In particular, as shown in FIG. 3, the receive
1번 접지 핀, 2번 N/C(연결 없음) 핀 및 3번 N/C 핀[모두 각 캐스텔레이션(35)에 의하여 정의됨] 각각은 기판(22)의 하부 세로 방향 가장자리(44)를 따라 좌측에서 우측으로 이격되어 위치하고 있다.
4번 Tx I/P(송신 입력) 핀, 5번 접지핀 및 6번 수신 출력 핀 각각은 기판(22)의 우측 확장 가장자리(46)를 따라 하부에서 상부로 이격되어 위치하고 있다. 4번 N/C 핀은 구리 띠(47) 아래쪽에 위치한다. 6번 수신 출력 핀과 4번 N/C 핀은 구리 띠(47) 위쪽에 위치하며 전술한 각 비아(38)에 의하여 정의되는 한편, 5번 접지핀은 캐스텔레이션(35)중 하나에 의하여 정의된다. 캐스텔레이션(37)은 띠(47)와 5번 핀을 정의하는 캐스텔레이션(35) 사이의 가장자리(46)에 정의된다. 다른 캐스텔레이션(37)은 6번 핀을 정의하는 비아(38)와 상부 기판 가장자리(42) 사이에서 가장자리(46)에 정의된다.Each of the 4th Tx I / P (transmit input) pin, the 5th ground pin, and the 6th receive output pin are positioned spaced from bottom to top along the right
7번 GND(접지) 핀, 8번 GND(접지) 핀, 9번 VLNA(전압 저잡음 증폭기)핀 및 10번 LNA 이득 선택 핀(도 3) 각각은 우측에서 좌측으로 이격되어 기판(22)의 상부 세로 방향 가장자리(42)를 따라 위치하면서 연장되어 있다. 7, 8, 9 및 10번 핀 각각은 전술한 바와 같이 각 캐스텔레이션(35)에 의하여 정의된다.Each of the GND 7 (GND) pin, GND 8 (GND) pin, VLNA (Voltage Low Noise Amplifier)
11번 GND(접지) 핀, 12번 안테나 핀 및 13번 N/C(연결 없음) 핀 각각은 상부에서 하부로 인쇄 회로 기판(22)의 좌측 가장자리(48)를 따라 이격되어 연장되어 있다. 전술한 바와 같이, 12번 핀과 13번 핀은 각 비아(38)에 의하여 정의되고, 11번 핀은 캐스텔레이션(35)에 의하여 정의된다. 13번 핀은 구리 띠(47) 아래쪽에 위치한다. 12번 핀과 13번 핀은 구리 띠(47) 위쪽에 위치한다. Each of the 11 GND (ground) pin, 12 antenna pin, and 13 N / C (no connection) pins extend along the
2번, 3번, 4번 및 13번 핀은 모듈(20)의 송신 경로/부분의 미사용/비연결 핀을 정의한다.
수신측에서 약 1.3dB의 삽입 손실을 낳는 세라믹 모노블록(monoblock) 구성이 바람직한 듀플렉서(34)는 일반적으로 기판(22)의 좌측 가장자리(48)에 인접하고 평행하게 그리고 구리 띠(47) 위쪽에서 평행하게 기판의 상부면에 위치한다. 12번 RF 안테나 핀은 기판 가장자리(48)에 인접하여 위치하고 듀플렉서(34)의 반대편에 일반적으로 위치한다. The
수신 저잡음 증폭기(39)는 수신 통과 대역 필터(40)의 좌측에서 이와 이격되어 기판(22)의 좌측 상부 모서리에 일반적으로 위치하며 기판(22)의 좌측 가장자리(48)에 인접하면서 이격된 채 듀플렉서(34)의 위쪽에서 이와 이격되어 있다. 9번 VLNA 핀과 10번 LNA 이득 선택 핀은 일반적으로 수신 저잡음 증폭기(39) 위쪽에 위치하면서 기판 가장자리(42)를 따라 정의되어 위치한다. 수신 저잡음 증폭기(39)는 통상 모드 또는 바이패스 모드에서 1.3dB의 잡음 수치와 14dB의 이득과, 통상적으로 4.3dB NF와 -3dB 이득을 갖는다. 저잡음 증폭기(39)는 선형적이며 분산된 듀플렉서 아키텍처 내에서 동작하도록 설계된다.The receive
배경으로서, 로컬 영역 노드 B는 TS25.104 R6 표준을 충족시키기 위하여 적어도 -107 dBm(12.2Kbps)의 수신 감도를 가져야 할 필요가 있는 것으로 알려져 있다. 이는 약 19dB의 시스템 잡음 수치와 동일하다(실제 잡음 수치 요건은 다른 시스템 손상 정도에 따라 변한다). 로컬 영역 노드 B는 광역(wide area) 노드 B에 비하여 더 높은 입력 선형성을 가질 필요가 있다. TS25.104 R6 표준을 충족시키기 위하여, 시스템 IIP3은 약 -10dBm(약간의 dB 마진을 수신 체인에서의 편차용으로 부가)일 필요가 있다. 하지만, 로컬 영역 노드 B에 대하여 배치된 환경이 간섭의 관점에서 매우 거칠 경우 0dB에 가까운 시스템 IIP3은 통상적인 목표가 되기 더 쉽다. As a background, it is known that the local area Node B needs to have a reception sensitivity of at least -107 dBm (12.2 Kbps) to meet the TS25.104 R6 standard. This is equivalent to a system noise figure of about 19dB (actual noise figure requirements vary with the degree of other system damage). Local area Node B needs to have higher input linearity compared to wide area Node B. To meet the TS25.104 R6 standard, the system IIP3 needs to be about -10dBm (add some dB margin for deviation in the receive chain). However, if the environment deployed for the local area Node B is very rough in terms of interference, the system IIP3 close to 0 dB is more likely to be a common goal.
수신 저역 통과 필터(36)는 일반적으로 수신 저잡음 증폭기(39) 아래와 듀플렉서(34) 위쪽 사이에 그리고 증폭기(39)와 듀플렉서(34) 각각에 대하여 이격되어 평행하면서 증폭기(39)의 우측 가장자리의 약간 우측으로 기판(22)의 상부면에 위치한다. 11번 접지 핀은 일반적으로 필터(36)에 대향하는 가장자리(48)에 정의되어 있다. 필터(36)는 듀플렉서(34)의 고조파 응답을 감소시킨다. 이는 12.75GHz까지의 임의의 스퓨리어스를 -30dB 이상 감쇠시키는 것을 보장한다. The receive
필터(34, 36, 40)를 함께 사용하여 필요한 "차단" 기능을 제공하는 분산 필터링 구성을 정의한다. 배경으로서, UMTS 표준의 가장 도전적인 면 중의 하나가 수신 설계에 있어서의 "차단," 즉, 송신 신호가 수신 신호와 간섭하는 것을 방지하는 것으로 알려져 있다. 통상의 무선 시스템 설계에 있어서, 듀플렉서는 0Hz 내지 1.9GHz와 2.0GHz 내지 12.75GHz까지 최소 20dB의 감쇠로 30dB 이상의 아웃 오브 밴드 감쇠를 제공하여 "차단"으로부터 무선 신호를 보호한다. 물론, 이는 통상적으로 1dB 미만의 삽입 손실을 갖는 60MHz 광대역 필터(wide filter)에 대하여는 어렵다. 이러한 기능을 제공할 수 있는 대부분의 듀플렉서는 8개의 극(pole)을 가지며 11인치x9인치x3인치(28cmx23cmx7.6cm) 크기일 수 있다. 물론, 모듈(20)은 그렇게 큰 듀플렉서를 수용할 정도로 크지 않으므로 "차단"과 필요한 포위 리젝션(close in rejection)은 전술한 세 개의 분산 필터(34, 36, 40)를 사용하여 달성된다. The
이제 도 4A 및 도 4B를 참고하면, 덮개(45)는 상부 벽 또는 지붕(46), 이로부터 수직 하방으로 뻗어 있는 한 쌍의 상하 벽(49a, 49b)과 한 쌍의 측벽(51a, 51b)을 각각 포함한다. 벽(49a, 49b, 51a, 51b)은 하측 세로 가장자리(53)를 정의한다. 각 측벽(51a, 51b)의 하측 세로 가장자리(53)는 이로부터 하방으로 돌출한 적어도 두 개의 이격 탭(50)을 정의하고 각 관통 슬롯(through-slot) 또는 캐스텔레이션(37)에 피팅(fitting)시켜 덮개(45)를 기판(22)과 저면에서(in a grounded relationship) 기판(22)에 위치시키고 고정시키며, 각 덮개 벽(49a, 49b, 51a, 51b)의 하측 세로 방향 가장자리(53)는 구리 띠(47), 캐스텔레이션(35)의 구리 패드(35a), 캐스텔레이션(37)의 구리 패드(37a) 및 구리 띠(37c, 37e, 37f, 37h, 37g) 위에 안착되어 저면 덮개(grounded lid)(45)를 마련한다. Referring now to FIGS. 4A and 4B, the
각 벽의 하측 세로 방향 가장자리(53)는 복수의 개별 노치(notch)(54)를 추가로 정의한다. 특히, 노치(54a, 54b)는 각 측벽(51a, 51b)에서 탭(50) 사이에 정의된다. 두 개의 추가 노치(54c, 54d)는 측벽(51a)에 인접한 상부벽(49a)에 정의되고, 한 개의 추가 노치(54e)는 하부 벽(49b)에 정의된다.The lower
도 6은 본 발명의 전단 모듈(20)의 전기 회로의 개략도이다. 도시한 전기 부품 각각에 대한 도면 부호와 설명은 이하의 표 F에 정의하며 도 3, 도 6 및 도 8에 도시한다.6 is a schematic diagram of the electrical circuit of the
모듈(20)의 회로에 대하여 도 3, 도 6 및 도 8을 참고로 하여 설명한다. 먼저, 도시하지 않았지만, 모듈(20)이 안착되는 피코셀 또는 마이크로셀의 마더보드의 안테나와 안테나 패드를 통하여 수신되는 수신 신호는 모듈(20)의 12번 안테나 핀의 하부 패드(38b)를 최초로 통과하고 기판(22) 위쪽과 회로선(118)을 통과하여, 모듈(20)의 상부면에 위치하는 듀플렉서(34)의 3번 입력 단자로 입력된다는 것이 이해된다. 듀플렉서(34)의 4번 입력 단자는 회로선(117)을 통하여 접지에 연결되어 있다.The circuit of the
듀플렉서(34)의 1번 입력 단자는 회로선(117a)을 통하여 또한 접지에 연결되어 있다. 저항(R7)은 1번 입력 단자와 접지 사이에 회로선(117a)을 통하여 연장되어 있다. 이러한 50옴 저항(R7)은 듀플렉서(34)의 미사용 송신 포트를 접지로 적절히 종단(terminate)시킨다. 수신 신호는 듀플렉서(34)(F1)를 통과하고 2번 출력 단자와 회로선(58)을 거쳐서 수신 저역 통과 필터(36)(F3)의 2번 입력 단자로 입력된다. 입력단에서의 제2 회로선(56) 또는 수신 저역 통과 필터(36)의 3번 접지 단자는 필터(36)를 접지에 연결시킨다.
더 상세히 설명하지는 않지만, 여기서 사용되는 것처럼 "회로선" 및/또는 "접지"라는 용어는 어떤 경우에는 기판(22) 표면 상의 적절한 패드 등의 회로 소자를 말한다는 것을 이해할 것이다. Although not described in greater detail, it will be understood that the terms "circuit line" and / or "ground" as used herein refer in some cases to circuit elements such as suitable pads on the surface of the
수신 저역 통과 필터(36)는 4번과 1번 출력 단자로부터 각각 연장되는 두 개의 출력 회로선(60, 61)을 포함한다. 출력선(60)은 필터(36)의 4번 출력 단자를 11번 접지 핀에 연결시킨다. 또한, 회로선(60)은 노드(N1)에서 회로선(60)에 연결되어 있는 회로선(62)를 통하여 접지에 연결되어 있다. 노드(N1)는 회로선(60) 상에서 수신 저역 통과 필터(36)의 4번 출력 단자와 11번 접지 핀 사이에 위치한다. 출력선(61)은 필터(36)의 1번 출력 단자와 증폭기(39)(U2)의 3번 입력 단자 사이에 연장되어 있다. Receive
필터(36)의 1번 출력 단자로부터, 수신 신호는 회로선(61)을 통과하여 선택적인 감쇠기 패드(37)를 형성하는 저항(R5, R6, R8)을 거친다. 저항(R6)은 회로선(61)을 따라 연장되어 있다. 저항(R5)은 저항(R6) 위에 위치하는 회로선(61a) 상에서 노드(N1a)와 접지 사이에 연장되어 있고, 저항(R8)은 저항(R6) 아래에서 노드(N1b)와 접지 사이에 연장된 회로선(61b) 상에서 연장되어 있다. From the
인덕터(L7)는 저항(R8) 아래에서 노드(N1c)와 접지 사이에 연장된 회로선(61c) 상에서 연장되어 있다. 커패시터(C14)는 회로선(61) 상에서 저항(R6)과 저잡음 증폭기(39)의 3번 입력 단자 사이에 위치한다. 노드(N1c)는 커패시터(C14)와 노드(N1b) 사이에서 회로선(61) 상에 위치한다. Inductor L7 extends on circuit line 61c extending between node N1c and ground under resistor R8. The capacitor C14 is located between the resistor R6 and the third input terminal of the
저잡음 증폭기(39)는 추가 단자 1번, 2번, 4번, 5번 및 6번을 갖는다. 증폭기(39)의 2번 입력 단자는 2번 입력 단자와 8번 접지 핀 사이에 연장되어 있는 회로선(61d) 상의 노드(N2)를 통하여 8번 접지 핀에 연결되어 있다. 증폭기(39)의 1번 입력 단자는 회로선(63)을 통하여 9번 VLNA 핀에 연결되어 있다. 커패시터(C2)는 회로선(63) 상의 노드(N3)와 접지 사이에 연결되어 있다. 커패시터(C2)와 병렬로 연결되어 있는 커패시터(C3)는 회로선(63) 상의 노드(N4)과 접지 사이에 연장되어 있다. 커패시터(C3)는 커패시터(C2)와 9번 VLNA 핀 사이에 위치한다. 저항(R2)은 회로선(63) 상에서 노드(N4)와 9번 VLNA 핀 사이에 연결되어 있다. 노드(N3)는 회로선(63) 상에서 저잡음 증폭기(39)의 1번 입력 단자와 노드(N4) 사이에 위치한다. 노드(N4)는 회로선(63) 상에서 노드(N3)와 저항(R2) 사이에 위치한다. 저항(R2)은 회로선(63) 상에서 노드(N4)와 노드(N5) 사이에 위치한다. 노드(N5)는 회로선(63) 상에서 저항(R2)과 9번 VLNA 핀 사이에 위치한다.The
저항(R5, R6, R8)은 기판(22)에서 듀플렉서(34) 위쪽에 모두 위치한다. 저잡음 증폭기(39)에 대하여 정합망(matching network)의 일부를 이루는 인덕터(L7)는 기판(22)에서 저항(R8) 위쪽에 위치한다. 커패시터(C2, C3, C14)는 기판(22)에서 저항(R6) 위쪽과 증폭기(39)의 좌측에 위치한다. 저항(R2)은 기판(22)에서 상부 기판 가장자리(42)와 증폭기(39) 사이와 커패시터(C3) 우측에 위치한다. Resistors R5, R6, and R8 are all located above the
저잡음 증폭기(39)의 4번 단자(즉, 수신 신호 출력 단자)는 회로선(70)을 통하여 수신 대역 통과 필터(40)의 1번 입력 단자에 연결되어 있다. 커패시터(C4)는 회로선(70) 상의 노드(N6)와 접지 사이에 연결되어 있다. 인덕터(L4)와 커패시터(C16)는 회로선(72)을 통하여 회로선(70) 상의 노드(N7)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다. 인덕터(L1)와 커패시터(C13)는 회로선(70) 상에서 노드(N7)와 수신 대역 통과 필터(40)의 1번 입력 단자 사이에 직렬로 연결되어 있다. 또한, 저항(R4)은 회로선(74)을 통하여 회로선(72) 상의 노드(N9)와 회로선(63) 상의 노드(N5) 사이에 연결되어 있다. 노드(N6)는 회로선(70) 상에서 저잡음 증폭기(39)의 4번 출력 단자와 노드(N7) 사이에 위치한다. 인덕터(L1)는 회로선(70) 상에서 노드(N6)과 노드(N7) 사이에 위치한다. 노드(N9)는 회로선(72) 상에서 인덕터(L4)와 커패시터(C16) 사이에 위치한다. 노드(N5)는 회로선(63) 상에서, 저항(R2)과 9번 VLNA 핀 사이에 위치한다.
커패시터(C15)는 회로선(74) 상의 노드(N10)와 접지 사이에 연결되어 있다. 노드(N10)는 회로선(74) 상에서 노드(N9)와 저항(R4) 사이에 위치한다.Capacitor C15 is connected between node N10 on
저잡음 증폭기(39)의 5번 출력 단자는 회로선(76)을 통하여 접지에 연결되어 있다.
저잡음 증폭기(39)의 6번 출력 단자는 회로선(84)을 통하여 10번 이득 선택 핀에 연결되어 있다. 저항(R1)은 회로선(84) 상에서 저잡음 증폭기(39)의 6번 출력 단자와 10번 이득 선택 핀 사이에 연결되어 있다. 커패시터(C1)는 회로선(86) 상의 노드(N11)와 접지 사이에 연결되어 있다. 노드(N11)는 회로선(86) 상에서 저항(R1)과 10번 이득 선택 핀 사이에 위치되어 있다.An
커패시터(C1)와 저항(R1)은 기판(22)에서 기판 가장자리(42)와 증폭기(39) 사이에 위치되어 있다. 저항(R4), 커패시터(C15, C16), 인덕터(L4) 및 커패시터(C4)는 기판(22) 상에서 증폭기(39)의 우측 가장자리와 듀플렉서(40)의 좌측 가장자리 사이에 모두 위치한다. 인덕터(L1)와 커패시터(C13)는 둘 다 기판(22) 상에서 듀플렉서(40)의 좌하측 가장자리 모서리 아래에 위치한다. Capacitor C1 and resistor R1 are positioned between
필터(40)(F5)의 3번, 5번, 7번, 9번 11번 및 13번 입력 단자는 모두 공통 회로선을 통하여 접지에 연결되어 있다. 수신 신호는 수신 대역 통과 필터(40)의 2번 출력 단자를 통과하여 회로선(78)을 거쳐서 6번 수신 출력 핀으로 입력된다. 필터(40)의 4번, 6번, 8번, 10번, 12번 및 14번 출력 단자는 공통 회로선(81)을 통하여 7번 접지 핀에 모두 연결되어 있다.The
여기서 더 상세히 설명하지는 않지만, 앞에서 확인하고 설명한 여러 구리 영역과 띠는 당업계에서 주지된 바와 같이, 기판 제조 과정 중에 기판(22)의 상하부면(23, 27)에서 구리 물질을 선택된 부분에서 삭제 또는 제거의 결과 및/또는 구리층의 미리 선택된 부분 위에 땜납 마스크 물질의 층 또는 띠를 적용한 결과로서 정의되고 형성되었음을 이해할 것이다.Although not described in more detail herein, the various copper regions and bands identified and described above may remove copper material from selected portions at the top and
도 3, 도 5, 및 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(22) 상의 선택 영역은 기판 유전 물질의 영역을 포함하고, 기판(22) 상의 다른 선택 영역은 기판의 영역을 포함하며, 구리 물질은 땜납 마스크 물질로 덮여 있으며, 영역 중의 또 다른 선택 영역은 구리 물질이 노출된 영역을 포함함을 이해할 것이다.As shown in FIGS. 3, 5, and 8, the selection region on the
구리 연결 패드, 띠 및 영역 중 선택된 것은 본 발명의 모듈(20)의 여러 전자 부품의 단자를 기판(22)의 상부면(23)에 바로 직접 땜납 부착시키고 기판(22)의 하부면(27)의 여러 단자 및 패드를 피코셀 또는 마이크로셀의 마더보드의 상부면의 단자 및 패드에 직접 땜납 부착시키는데 사용된다. 달리 말하면, 노출된 구리 패드, 띠 및 영역 중 선택된 것은 당업계에서 주지하는 바와 같이 거기에 땜납이 적용되게 한다. The choice of copper connection pads, strips and regions allows soldering of the terminals of various electronic components of the
특히, 도시하지는 않았지만, 인쇄 회로 기판(22)은 수신 통과 대역 필터(40), 저잡음 증폭기(39), 저역 통과 필터(36) 및 듀플렉서(34) 아래에 위치하는, 상이한 크기와 모양의 복수의 연결 구리 패드(미도시)를 구비하여 동일한 것이 기판(22)에 직접 표면 땜납 실장되게 한다고 이해된다. 상이한 크기 및 모양의 구리 연결 패드(미도시)는 모듈(20)의 회로를 이루는 각각의 저항과 커패시터 아래에 또한 적절하게 위치한다. In particular, although not shown, the printed
기판(22)은 또한 당업계에서 주지하는 바와 같이 기판(22)의 상부면(23)과 하부면(27) 사이에서 각각 연장되며 상하부면과 기판(22)을 이루는 임의의 중간 금속층 사이를 접지로 전기적으로 연결시키는 복수의 제1 접지 관통구(134)(도 8)를 정의한다. 관통구 또는 비아(134)의 각 내부면은 당업계에서 주지하는 바와 같은 전기 도금 등의 처리에 의하여 구리 등의 도전 물질층으로 코팅되어 있다. 관통구(134)는 기판(22) 표면에 걸쳐서 분산되어 있다.The
도 5를 참고하면, 기판(22)의 하부면(27)은 일반적으로 사각형인 복수의 구리 패드(138)를 추가로 정의함을 이해할 것이다. 구리 패드(138)는 땜납 마스크 물질의 띠(140)에 의하여 분리되어 있다.Referring to FIG. 5, it will be understood that the
기판(22)은 또한 모듈(20)을 히트 싱크(heat sink)와 소비자의 마더보드에 고정시키는 나사 등(미도시) 을 위한 관통로(through-way)를 정의하는 적어도 하나의 개구부(150)를 정의하여 마더보드와 모듈(20) 사이의 열적 접촉을 개선시킨다. 현재의 실시예에서, 개구부(150)는 구리 띠(47) 아래와 전력 증폭기(26) 좌측에 위치한다.
모듈(20)을 조립하는 과정은 다음 단계와 관련되어 있다. 기판(22)를 제조한 후, 즉 적절한 구리 캐스텔레이션, 구리 띠, 구리 비아, 구리 패드 및 구리 관통구 모두를 그 위에 형성한 후, 전술한 바와 같이, Ag/Sn(은/주석) 땜납을 2.6"x4.6" 인쇄 회로 기판 어레이 위, 특히 당업계에서 주지하는 바와 같이 땜납 마스크 물질의 소정 층과 띠를 적용한 후 어레이 상에 정의된 적절한 땜납 패드 및 띠 각각의 표면 위에 스크린 프린트한다. 지정된 구리 띠, 패드 및 영역의 모든 표면에 땜납을 적용하고, 이어 모듈(20)을 정의하는 모든 필터를 포함하는 모든 전기 부품은 어레이 상에 적절하게 배치되고 위치된다.The process of assembling the
다음, 덮개(45)를 전술한 바와 같이 기판(22)의 적절한 부분 위에 위치시켜 납땜으로 연결하고, 기판(22)의 각 측면 가장자리(46, 48)에 정의되어 있는 적절한 캐스텔레이션/슬롯(37)에 탭(50)을 피팅시켜, 덮개(45)의 하부 벽(49b)의 하측 가장자리가 구리 띠 정의선(47) 위에 안착되고, 상부 벽(49a)의 하측 가장자리는 상부 기판 가장자리(42)를 따라 인접하고 그 위에 정의된 전술한 바와 같은 각 구리 띠 및 패드(35a, 37c, 37g, 37h) 위에서 연장되며, 덮개(45)의 각 측벽(51a, 51b)의 하측 가장자리는 각 대향 기판 가장자리(46, 48)를 따라 연장되는 각 구리 띠 및 패드(35a, 37a, 37c, 37e) 위에 안착되도록 덮개(45)를 기판(22)에 적절히 위치시키고 고정시킨다. 물론, 기판(22) 상의 구리 띠 및 패드의 미리 선택된 영역과 접촉되도록 덮개(45)를 위치시키는 것은 덮개(45)가 전기적으로 접지되는 모듈(20)을 정의한다.Next, the
덮개(45)의 벽(49, 51)의 하측 주변 가장자리에 정의된 노치(54)는 덮개(45) 주변에 연속 접지면을 제공함과 동시에, 덮개(45)와, 노출된 유전 물질 또는 땜납 마스크 물질을 포함하는 그러한 기판(22)의 선택된 부분 사이에 갭(gap)을 제공하며, 이 선택 부분은 예를 들어, 12번 안테나 핀과 6번 수신 출력 핀을 정의하는 개별 비아(38) 위에 위치하는 노치(54a, 54b), 8번 및 9번 핀을 둘러 싸는 영역 위에 위치하는 및 노치(54c, 54d), 그리고 선택된 회로선, 즉 접지시키고자 아니하는 영역 위에 위치하는 노치(54e)와 같은 것임을 또한 이해할 것이다. 이어 모듈(20)은 최대 260℃의 온도에서 리플로우 납땜되어 모든 부품과 덮개(45)를 기판에 연결시킨다. The notches 54 defined at the lower peripheral edges of the walls 49 and 51 of the
마지막으로, 어레이를 당업계에서 주지하는 바와 같이 자른 후 개별 모듈(20)을 최종 점검하고 "테이프 앤드 릴(tape and reel)" 하여 선적 준비를 마친다.Finally, the array is cut as is well known in the art, and the
본 발명에 대하여 피코셀의 전단에 사용되는 모듈의 실시예를 특히 참고하여 설명하였지만, 당업자는 첨부한 청구범위에서 정해지는 바와 같이 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 형태와 상세가 변경될 수 있음을 인식할 것이다. 설명한 실시예는 모든 면에서 오직 예시적이며 제한적이 아닌 것으로 간주되어야 한다. While the present invention has been described with particular reference to embodiments of modules used in the front end of picocells, those skilled in the art may vary in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be recognized. The described embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive.
예를 들어, 적어도 다음의 비배타적인 예시적인 실시예, 즉 수신 모듈(20)이 노드 B 로컬 영역 전단 수신 경로에 통상 사용되는 개별 수신 부품 대신 사용되는 기술된 실시예; 수신 모듈(20)이 노드 B 로컬 영역 전단 수신 경로에 지금 통상 사용되는 개별 수신 부품과 함께, 즉 이와 보완적으로 사용되어 제2의 듀얼 수신 경로에 듀얼 수신 다양성을 제공할 목적인 대체 실시예; 수신 모듈(20)이 2006년 6월 14일 출원되어 현재 계류 중인 미국특허출원 번호 제11/452,800호에 기재된 전단 모듈과 함께 사용되어 제2의 듀얼 수신 경로에 듀얼 수신 다양성 동작을 제공하는 추가 실시예; 및 수신 모듈(20)의 RF 부품 각각이 2006년 6월 14일 출원되어 현재 계류 중인 미국특허출원 번호 제11/452,800호에 기재된 RF 전단 모듈에 역시 포함되어 듀얼 수신 다양성 동작을 제공할 목적인 또 다른 실시예를 포함함을 이해할 것이다.For example, at least the following non-exclusive exemplary embodiments, that is, the described embodiment in which the receiving
마더보드 상의 제한된 영역이 한 요인인 이들 출원에 있어서, 본 발명은 구리 띠(47) 아래로 연장되고 모듈(20)의 미사용/미연결 송신부를 포함하고 정의하는 인쇄 회로 기판(22)의 일부를 포함하지 않도록 모듈(20)이 제조되는 실시예를 포함함을 이해할 것이다. 그러한 실시예에서, 하부 기판 가장자리(42)는 띠(47)에 인접하여 위치될 것이다.In these applications where a limited area on the motherboard is a factor, the present invention extends below the
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