WO2011120236A1

WO2011120236A1 - 一种功率放大器固定装置及通讯设备

Info

Publication number: WO2011120236A1
Application number: PCT/CN2010/071544
Authority: WO
Inventors: 陈军; 潘政; 孙红业; 朱国富; 车固勇; 魏征; 范雄新
Original assignee: Hytera Communications Corp Ltd
Current assignee: Hytera Communications Corp Ltd
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2012-10-02

Description

一种功率放大器固定装置及通讯设备

技术领域

本发明涉及通讯设备领域，更具体的说，涉及移动通讯设备高功率射频功率放大器的安装装置及通讯设备。

背景技术

在当今的信息化社会，人们通常都希望能随时随地方便的接收到有用的信息，所以，各种便携式无线通讯装置广泛的应用于人们的日常生活中。在无线通讯装置中，用来发射接收无线电波以传递无线电信号的天线，无疑是十分重要的元件之一。对于大量的手持终端设备，天线不仅要轻薄短小，最好还要能操作于双频，频带也要更宽。

射频功率放大器是通信设备的心脏，射频功率放大器的接地阻抗和散热效果决定了整个放大器工作的可靠性和成本。射频功率放大器选用专用的功率放大模块，接地效果和散热性能都有保障，但是成本较高，而且每一种专用功率放大器模块都需要特定的安装机构来配合，给设备的整体结构设计带来较大限制。使用成本较低的通用射频功率放大管来配合设计高可靠放大器，有重要的经济意义。

通常现成功率放大器模块大都是功率放大器厂商设计并制造的，是直接把功率放大器11焊接在一块散热铜片12上，如图1所示，散热铜片12与功率放大器11内部的地连接。在安装时，散热铜片12与PCB板（未图示）的接地铜箔直接接触，有较低的接地阻抗，散热铜片12与散热底座之间加导热的软衬垫以提高功率放大器的散热性能。这种方式功率放大器模块专用，器件采购成本高，结构设计受到功率放大器模块形状限制，不灵活。

如图2所示，第二种常见做法是在功率放大器23和散热底座24之间加即导电又导热的软衬垫，来提高功率放大器23和散热底座24之间的接触，比如铟箔、石墨膜、导电硅胶等。

这种方式采用的衬垫都是导热和导电的折中，不是同时具备优良的导热和导电性能；或者本身就是一种毒性较高的物质，如铟箔。本方案中功率放大器23与PCB板21接地的连接路径是：功率放大器23先把电流传到散热底座24，然后再由散热底座24把电流传给PCB板21的地，增加了接地环节，接地阻抗也增加了。功率放大器23与散热底座24之间，散热底座24与PCB板21之间都必须保证有良好的电性能连接，才能保证有足够的射频功率输出。

而且第二种方式中须要增加一个压功率放大器23的装置（未图示），通过螺钉22把装压功率放大器的装置压住，将功率放大器23固定到散热底座24上，上螺钉22时功率放大器23内直接承受变形的应力，为了有好的导电和散热性能，要求螺钉22上的很紧，在上螺钉22时，功率放大器23承受变形应力过大，有受损的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低成本的功率放大管的安装装置，这种装置保证功率放大管接地和散热都很优良，功能一致性高，同时还便于生产装配。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种功率放大器固定装置，用于将功率放大器固定在PCB板上，其中，包括由导电导热材料制成的U形片，所述U形片的凹面上设置有用于固定所述功率放大器的接地面的固定位；

所述U形片的两端分别向外弯折并延伸，形成两个用于与PCB板上接地信号电连接、及用于固定连接所述PCB板的延伸面。

本发明所述的功率放大器固定装置，其中，所述U形片的凹面与所述功率放大器的接地面平齐，所述U形片的两延伸面与所述功率放大器的输入输出信号引脚平齐。

本发明所述的功率放大器固定装置，其中，所述固定位为一大小与所安装的一个或多个所述功率放大器的接地面总面积大小相适配的方槽，所述功率放大器焊接在所述固定位上。

本发明所述的功率放大器固定装置，其中，在两个所述延伸面上，分别设置有固定孔，所述固定孔内设置有用于将所述U形片连接至所述PCB板的紧固件。

本发明所述的功率放大器固定装置，其中，用于制备所述U形片的导电导热材料为铜或铜合金。

本发明还提供了一种通讯设备，包括完成通信功能的PCB板，所述PCB板上设置有功率放大器，其中，所述功率放大器通过一功率放大器固定装置固定在所述PCB板上；

其中，所述功率放大器固定装置包括由导电导热材料制成的U形片，所述U形片的凹面上设置有用于固定所述功率放大器的固定位；

本发明所述的通讯设备，其中，所述PCB板上设置有通孔，所述通孔边缘部分露出接地铜，所述U形片的底面穿过所述通孔，所述U形片的两延伸面卡在所述通孔边缘，与所述通孔边缘接地铜的部分相接触；

在两个所述延伸面上，分别设置有固定孔，所述固定孔内设置有用于将所述U形片连接至所述PCB板的紧固件；

在所述通孔边缘露接地铜的区域开设有与所述两延伸面上的固定孔相对应的孔，所述紧固件穿过相应固定孔和孔，将所述U形片固定在所述PCB板上。

本发明所述的通讯设备，其中，所述U形片的底面与所述功率放大器的接地面平齐，所述U形片的两延伸面与所述功率放大器的输入输出信号引脚平齐；

在所述PCB板与功率放大器的输入输出信号引脚相配合的区域露铜，使所述功率放大器的输入输出信号引脚电连接至所述PCB板上的输入输出信号端。

本发明所述的通讯设备，其中，用于制备所述U形片的导电导热材料为铜或铜合金。

本发明所述的通讯设备，其中，所述通讯设备还包括散热底座，所述散热底座上设置有用于放置所述U形片底面的凸台面或凹槽面；

所述U形片的外底面与所述散热底座之间设置有导热垫或导热硅脂。

采用本发明的功率放大器固定装置固定功率放大器，功率放大器本身不承受变形应力，安装安全省心，且U形片与功率放大器的地焊在一起，U形片的两端直接与PCB板的地接触，接地阻抗低，保证了电性能的一致性；功率放大器的热量主要由U形片的底部向散热底座散发，同时具备优良的接地和散热效果；且可用于一个功率放大器单用，也可用功率放大器组合，并能确保多个功率放大器并联时的一致性，装配方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的功率放大器固定方式示意图一；

图2是现有技术的功率放大器固定方式示意图二；

图3是本发明的功率放大器固定装置结构示意图；

图4是本发明的所需固定的功率放大器结构示意图；

图5是本发明的功率放大器固定在功率放大器固定装置上结构示意图；

图6是本发明的通讯设备的PCB板结构示意图；

图7是采用本发明的功率放大器固定装置将功率放大器固定在PCB板上的结构剖视图；

图8是采用本发明的功率放大器固定装置的通讯设备局部结构剖视图；

图9是采用本发明的功率放大器固定装置的通讯设备装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合图示，对本发明的优选实施例作详细介绍。

本发明较佳实施例的功率放大器固定装置用于将功率放大器40固定在PCB板50上，其结构示意图如图3所示，同时参阅图4、5和6，所述功率放大器固定装置包括由导电导热材料制成的U形片30，在U形片30的凹面31上设置有用于固定功率放大器40的固定位311，其中功率放大器40的接地面41（也是功率放大器40的散热面）与该固定位311相接触。U形片30的两端（即竖直的两侧边）分别向外弯折并延伸，形成两个用于与PCB板50上接地信号电连接、并用于固定连接PCB板50的延伸面32。

由于U形片30本身是采用导电导热材料制成的，U形片30两端的延伸面32分别与PCB板50上的接地信号电接触，并完成与PCB板50的固定连接，功率放大器40是固定在U形片30内底面的固定位311上，其接地面41与U形片30的内底面相接触，连可通过U形片30散热及实现功率放大器40与PCB板50之间的接地连接。由于功率放大器40本身不需要承受变形应力，可减少对功率放大器40的损坏，延长其使用寿命。

优选地，如图5所示，U形片30凹面31与功率放大器40的接地面平齐，U形片30两端的延伸面32与功率放大器40的输入输出信号引脚42平齐。即U形片30凹部的深度应与功率放大器40的厚度相适配，使功率放大器40能正好放在该U形片30中，且功率放大器40的输入输出信号引脚正好能与PCB板50上的相应引脚电连接，功率放大器40在U形片30内不会晃动，使功率放大器40与PCB板之间的电连接更加牢固。

优选地，如图3所示，固定位311设置为一方槽，其大小与所安装的一个或多个功率放大器40的接地面41总面积大小相当，功率放大器40可采用表面贴装焊接工艺焊接在该方槽内，实现功率放大器40与U形片30之间的固定连接及电连接。

优选地，如图3和图7所示，在两延伸面32上，分别设置有固定孔321，固定孔321内可设置用于将U形片30连接至PCB板50的紧固件70，紧固件70可以为螺钉等固定件，直接将U形片30固定在PCB板50上，使的功率放大器40本身不需要承受变形应力，可减少对功率放大器40的损坏，延长其使用寿命。

本实施例中，用于制备U形片30的导电导热材料优选采用铜或铜合金，其导电导热性能良好，且材料便宜，便于成型。

根据以上实施例中的功率放大器固定装置，本发明还提供了一种通讯设备，如图8和图9所示，同时参阅图5、6和图7，其包括用于完成通信功能的PCB板50，PCB板50上除设置有完成通信功能必不可少的元件外，还设置有功率放大器40。

其中，功率放大器40通过一功率放大器固定装置固定在PCB板50上。该功率放大器固定装置至少包括由导电导热材料制成的U形片30，在U形片30的凹面31上设置有用于固定功率放大器40的固定位311。U形片30的两端分别向外弯折并延伸，形成两个用于与PCB板50上接地信号电连接、并用于固定连接PCB板50的延伸面32。在两延伸面32上，优选地分别设置有固定孔321，固定孔321内设置有用于将U形片30连接至PCB板50的紧固件70，其中紧固件70可采用螺钉等。

相应地，如图6和7所示，在PCB板50上设置有通孔51，该通孔51的大小由U形片30的底面大小决定，通孔51只能让U形片30的底面顺利通过，U形片30的两延伸面32和功率放大器40的信号输入输出引脚42不能通过。通孔51边缘部分露铜，该部分铜是接地的，它的面积大小略大于U形片30的延伸面32面积。U形片30的底面穿过通孔51，两延伸面32卡在通孔51边缘，与通孔51边缘接地铜的部分相接触。在通孔51边缘露接地铜的区域开设有与两延伸面32上的固定孔321相对应的孔52，紧固件70穿过相应固定孔321和孔52，将U形片30固定在PCB板50上。

在PCB板50与功率放大器40的信号输入输出引脚42相配合的区域露铜，此露铜是和相关的电路相连，是信号的输入输出端，它的大小略大于功率放大器40的信号输入输出引脚42。

如图7所示，将U形片30的底面与功率放大器40的接地面41平齐，U形片30两端的延伸面32与功率放大器40的输入输出信号引脚42平齐，并使功率放大器40的输入输出信号引脚42与PCB板50上的相关露铜区域相接触，实现功率放大器40的输入输出信号引脚42与PCB板50的电连接。

优选地，如图7所示，本实施例的通讯设备还包括位于PCB板50下方的散热底座60，U形片30的外底面与散热底座60相接触，以实现功率放大器40更好的散热。在散热底座60上设置有与U形片30的底部面积大小相适应的凸台面61或者是凹槽面61，再在该散热底座60上设置可穿过紧固件70的螺钉孔（未图示），使得紧固件70可将PCB板50、U形片30与该散热底座60一起固定。

更优选地，在U形片30的外底面与散热底座60之间设置有导热垫或导热硅脂（未图示），以实现功率放大器40更好的散热。

其中，用于制备U形片30的导电导热材料为铜或铜合金，其导电导热性能良好，且材料便宜，便于成型。

使用时，如图7、8和9所示，同时参阅图3，先将功率放大器40焊接固定在U形片30的固定位311上，焊接好功率放大器40的U形片30可作为一个功率放大器模块使用。再将该功率放大器模块放置在PCB板50的通孔51内，使U形片30的两延伸面32与PCB板50上的接地铜相接触，并使功率放大器40的输入输出信号引脚42与PCB板50连接实现信号通信。并使U形片30的底面与散热底座60上的凸台面或者是凹槽面61相贴合，还可以在U形片30底面与散热底座60之间加涂导热垫或导热硅脂，采用紧固件70将U形片30固定在PCB板50及散热底座60上，最后把把功率放大器40的信号输入输出引脚42焊在PCB板50上相应的露铜区域即可。

在安装上，本发明的功率放大器固定装置可以用于一个功率放大器单用，也可用于多个功率放大器组合，并能确保多个功率放大器并联时的一致性，装配方便。同时此方案由于是对U形片进行紧固，没有让功率放大器直接受力，解决了功率放大器易压破的问题，安装安全省心。

且采用本发明的功率放大器固定装置，只在第一次安装过程中需要把功率放大器的引脚焊在PCB板上，以后PCB从散热底座上拆卸或安装不需要再对功率放大器进行焊接，方便了生产装配和维修，巧妙地解决了功率放大器的散热和接地的问题。而且将U形片先用螺钉紧固，再焊功率放大器的引脚，从装配上消除了各零件在制造中的公差引起的系统公差，保证了量产的一致性。

在散热方面，本发明的功率放大器固定装置确保U形片底部平面与散热底座的凸台面或者是凹槽面紧贴，功率放大器的热量主要由U形片的底部向散热底座散发，U形片底部和热底座之间可以加导热垫或导热硅脂，导热垫或导热硅脂的导电性对功率放大器的接地效果没有影响。

在电性能上，U形片的两个延伸面与PCB板上的接地露铜区紧贴焊在一起，U形片的两端直接与PCB的地接触，减少了功率放大器的接地环节，有效降低了接地阻抗，保证了接地的可靠性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

一种功率放大器固定装置，用于将功率放大器（40）固定在PCB板（50）上，其特征在于，包括由导电导热材料制成的U形片（30），所述U形片（30）的凹面（31）上设置有用于固定所述功率放大器（40）的接地面（41）的固定位（311）；

所述U形片（30）的两端分别向外弯折并延伸，形成两个用于与PCB板（50）上接地信号电连接、及用于固定连接所述PCB板（50）的延伸面（32）。
根据权利要求1所述的功率放大器固定装置，其特征在于，所述U形片（30）的凹面（31）与所述功率放大器（40）的接地面（41）平齐，所述U形片（30）的两延伸面（32）与所述功率放大器（40）的输入输出信号引脚（42）平齐。
根据权利要求1所述的功率放大器固定装置，其特征在于，所述固定位（311）为一大小与所安装的一个或多个所述功率放大器（40）的接地面（41）总面积大小相适配的方槽，所述功率放大器（40）焊接在所述固定位（311）上。
根据权利要求1所述的功率放大器固定装置，其特征在于，在两个所述延伸面（32）上，分别设置有固定孔（321），所述固定孔（321）内设置有用于将所述U形片（30）连接至所述PCB板（50）的紧固件（70）。
根据权利要求1所述的功率放大器固定装置，其特征在于，用于制备所述U形片（30）的导电导热材料为铜或铜合金。
一种通讯设备，包括完成通信功能的PCB板（50），所述PCB板（50）上设置有功率放大器（40），其特征在于，所述功率放大器（40）通过一功率放大器固定装置固定在所述PCB板（50）上；

其中，所述功率放大器固定装置包括由导电导热材料制成的U形片（30），所述U形片（30）的凹面（31）上设置有用于固定所述功率放大器（40）的固定位（311）；

所述U形片（30）的两端分别向外弯折并延伸，形成两个用于与PCB板（50）上接地信号电连接、及用于固定连接所述PCB板（50）的延伸面（32）。
根据权利要求6所述的通讯设备，其特征在于，所述PCB板（50）上设置有通孔（51），所述通孔（51）边缘部分露出接地铜，所述U形片（30）的底面穿过所述通孔（51），所述U形片（30）的两延伸面（32）卡在所述通孔（51）边缘，与所述通孔（51）边缘接地铜的部分相接触；

在两个所述延伸面（32）上，分别设置有固定孔（321），所述固定孔（321）内设置有用于将所述U形片（30）连接至所述PCB板（50）的紧固件（70）；

在所述通孔（51）边缘露接地铜的区域开设有与所述两延伸面（32）上的固定孔（321）相对应的孔（52），所述紧固件（70）穿过相应固定孔（321）和孔（52），将所述U形片（30）固定在所述PCB板（50）上。
根据权利要求7所述的通讯设备，其特征在于，所述U形片（30）的底面与所述功率放大器（40）的接地面（41）平齐，所述U形片（30）的两延伸面（32）与所述功率放大器（40）的输入输出信号引脚（42）平齐；

在所述PCB板（50）与功率放大器（40）的输入输出信号引脚（42）相配合的区域露铜，使所述功率放大器（40）的输入输出信号引脚（42）电连接至所述PCB板（50）上的输入输出信号端。
根据权利要求6所述的通讯设备，其特征在于，用于制备所述U形片（30）的导电导热材料为铜或铜合金。
根据权利要求6所述的通讯设备，其特征在于，所述通讯设备还包括散热底座（60），所述散热底座（60）上设置有用于放置所述U形片（30）底面的凸台面或凹槽面（61）；

所述U形片（30）的外底面与所述散热底座（60）之间设置有导热垫或导热硅脂。