CN1463574A - 携带用功率放大器 - Google Patents

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Abstract

一种携带用功率放大器，结构为具有可携带的外装壳体(62、63)、设在该外装壳体(62、63)内的印刷基板(61)和装在该印刷基板(61)上的功率放大器(27)，功率放大器(27)的近旁设置天线开关(12)、天线(11)，同时这些部件与功率放大器(27)用图形(65)连接。这样来提高携带用功率放大器的散热效率。

Description

携带用功率放大器
技术领域
本发明涉及携带机器等使用的携带用功率放大器。
背景技术
现有的携带机器等使用的携带用功率放大器对携带机器也有限制，不能使用散热效率好的大型件，而是简易的件。即在以手机等为代表的可携带的外装壳体内安装有如图7所示印刷基板1，在该印刷基板1的上面安装功率放大器2。且从该功率放大器2放出的热量通过通孔3从设置在印刷基板1背面的图形4放出。
但这种现有的结构中作为散热板所允许的图形4的大小被限制、不能得到足够的散热性能。若使用专用的大型散热板的话，则仅此就形成大型化，作为携带用是不适用的。
发明内容
本发明提供一种携带用功率放大器，其具有可携带的外装壳体、设在外装壳体内的印刷基板、装在印刷基板上的功率放大器和设在功率放大器近旁的耐热部件，耐热部件与功率放大器用热传导材料连接。
附图说明
图1是本发明实施例1的携带用功率放大器的要部剖面图；
图2是本发明实施例2的携带用功率放大器的要部剖面图；
图3是本发明实施例3的携带用功率放大器的要部剖面图；
图4是使用本发明实施例3携带用功率放大器的手机的要部剖面图；
图5是本发明实施例4功率放大器近旁的方块图；
图6是使用本发明携带用功率放大器的手机的方块图；
图7是现有携带用功率放大器的要部剖面图。
具体实施方式
下面用图1至图6对本发明的实施例以使用携带用功率放大器的手机为例作说明。
(实施例1)
首先从图6先作说明。图6是使用了本发明实施例1携带用功率放大器的手机的方块图。
图6中，天线11连接在天线开关12的通用端子上。该天线开关12是具有三个输出一个输入，并将其适当切换的结构。第一输出经使GSM(900MHz)带通过的带通滤波器13和低杂音放大器(以下称LNA)14向GSM带的第一正交解调器15输入，其输出连接在DC偏置补偿器16的输入上。且第一正交解调器15的另一个输入上连接有电压控制振荡器(以下称VCO)17的第一输出。
天线开关12的第三输出经过使DCS(1800MHz)带通过的带通滤波器18和LNA19向DCS带的第二正交解调器20输入，其输出连接在DC偏置补偿器16的输入上。且第二正交解调器20的另一个输入上连接有VCO17的第二输出。
天线开关12的第三输出经过使PCS(1900MHz)带通过的带通滤波器21和LNA 22向PCS带的第三正交解调器23输入，其输出连接在DC偏置补偿器16的输入上。且第三正交解调器23的另一个输入上连接有VCO 17的第三输出。
DC偏置补偿器16的输出向包括基带信号处理电路和AD变换电路及DA变换电路的处理电路24输入。
处理电路24的输出通过正交调制器25连接在PLL电路26上。该PLL电路26的输出连接在VCO 17上并控制VCO 17。VCO 17的输出通过功率放大器(以下称PA)27连接在天线开关12的输入上。PA 27的输出电平用功率检测电路28检测并反馈给处理电路24。
这里PA 27把大致3mW的输入放大大致1300倍，输出大致4W的信号。因此，该PA 27需要大电力，为了得到效率高的输出其散热成为课题。于是本发明主要以PA 27为中心，重点说明VCO 17、天线开关12、天线11近旁。
图1是实施例1的手机的要部剖面图。图1中印刷基板31的表面装有与PA 27、天线开关12、天线11连接的连接器32和VCO 17。金属制的隔板33立设在PA 27与VCO 17之间，同时在热上将两者分离。其理由是为了不给予VCO 17频率偏移、电平变动、相位干扰、振荡停止等不良影响。
从PA27放出的热通过通孔34传导给印刷基板31背面形成的图形(作为热传导材料的一例使用)35。图形35和与PA27邻接设置的耐热部件天线开关12的外装及该天线开关12邻接设置。并连接在耐热部件即连接器32上。
这样通过把天线开关12和连接器32设在PA27近旁，使图形35的热阻变小、能把PA 27的热高效率地从天线11和天线开关12散热。图形35为了减少热阻，最好尽量制粗。同样的理由，通孔34也最好尽量多设。
印刷基板31在使用多层基板时为减少热阻最好图形35设在第一层上。图1中虽未记载外装壳体但实际上有覆盖印刷基板31的外装壳体。
这里天线11使用了棒状天线，但也可是由片状部件形成的天线。
天线11也可从外装壳体露出，由于天线11露出在外部所以特别提高散热性能。
图形35的表面预先用抛光研磨和化学研磨处理等使其表面粗糙。这样铜箔的图形35也变得容易散热。
PA27的近旁还装有片状电容器36。该片状电容器36作为电流遮断用电容器或降低电源干扰用的电容器(以下称旁路电容器)。片状电容器36安装在PA27的近旁，所以随着其热量不同其电容值变化。但由于该片状电容器36是完成遮断电流功能的电容器或是完成降低干扰功能的旁路电容器，所以即使电容值变化其功能也不会被妨碍。
因此用安装在PA27近旁的片状电容器36可不损害高频性能地进行PA27热量的散热。
(实施例2)
图2是实施例2的手机的要部剖面图。图2中，印刷基板41的侧面设有锡焊部42。印刷基板41的表面装有功率放大器(以下称PA)27、天线开关12和VCO 17。外装壳体即金属制的屏蔽罩43将该印刷基板41的部件面整体覆盖。从PA 27放出的热通过通孔44连接在印刷基板41背面形成的图形45上。该图形45连接在锡焊部42上。这样图形45通过天线开关12的外装、该天线开关12和锡焊部42连接在耐热部件即屏蔽罩43上。
这样PA 27的发热可从为屏蔽电子部件而设的屏蔽罩43和天线开关12的外装及天线开关12高效率地散热。图形45为减少热阻最好尽量制粗。同样的理由，通孔44也最好尽量多设。这里天线开关12设在锡焊部42的近旁，同时与PA 27邻接设置。
在印刷基板41使用多层基板时为减少热阻最好图形45设在第一层上。图2中虽未记载外装壳体但实际上有覆盖屏蔽罩43的外装壳体。
屏蔽罩43的顶面47在PA 27侧断开弯曲而形成隔板48。用该隔板48把PA 27和VCO 17在热上分离。这样能减少VCO 17的频率偏移、电平变动、相位干扰、振荡停止等不良影响。在屏蔽罩43的PA 27侧形成有孔49，从该孔49也能把PA 27的发热放出。
屏蔽罩43的顶面47在PA 27的上方切开突起而形成舌片50。该舌片50与PA 27的顶面弹性接触。这样PA 27的发热从屏蔽罩43直接散热，能得到良好的散热效果。
通过把屏蔽罩43的侧面46制成粗糙面增大表面积来提高散热效率。顶面47比侧面46光滑，所以能用喷嘴等真空吸附、处理方便，且更美观。
在侧面46的端部面向锡焊部42形成有飞边51，所以侧面46与锡焊部42之间形成了间隙52。因此在焊接时焊锡因毛细管现象可靠地填充在该间隙52内，从锡焊部42以大面积连接在屏蔽罩43上，所以图形45与屏蔽罩43的连接热阻减少，散热效率提高。
该屏蔽罩43的制造方法通过用冲床把金属板切断能在侧面46的端部形成飞边51。接着在切断方向上弯曲90度形成侧面46。
为了流入外部空气，第一流入孔53设在VCO 17侧的锡焊部42侧。第二流出孔54设在PA 27侧的顶面上。因此外部的冷空气从第一流入孔53流入，把被PA 27加热的VCO 17冷却、通过第二流出孔54排出。这样来防止由热产生的VCO 17的性能恶化(相位干扰的恶化、振荡停止、电平变动、频率偏移等)。
(实施例3)
图3是实施例3的手机的要部剖面图。图3中，印刷基板61的表面装有功率放大器(以下称PA)27、天线开关12、VCO 17。耐热部件即外装壳体62和外装壳体63将该印刷基板61的部件面整体覆盖。
从PA 27放出的热通过通孔64连接在印刷基板61背面形成的热传导材料图形65上。该图形65在热上连接在装有热传导材料的外装壳体62、63的整个表面上。
因此图形65连接在与PA 27邻接设置的天线开关12的外装和与该天线开关12邻接设置并装有热传导材料的外装壳体62、63上。
这样PA 27的发热从以保护电子部件为目的而设置的外装壳体62、63散热。且通过把天线开关12与外装壳体62、63的连接点66设在PA 27的近旁使图形65的绕走变少。
从而热阻变小，能从外装壳体62、63和天线开关12把PA 27的热量高效率地散热。热传导材料的图形65为减少热阻最好尽量制粗。同样的理由，通孔64也最好尽量多设。
在印刷基板61使用多层基板时为减少热阻最好热传导材料的图形65设在第一层上。
下面图4是实施例3的手机的要部剖面图。图4中外装壳体63上设有第一孔71与声音输入器70相对。且外装壳体63上设有第二孔73与声音输出器72相对，在声音输入器70与声音输出器72之间设置功率放大器(以下称PA)27。
这种手机是把声音输入器70靠近口，把声音输出器72靠近耳来使用的，所以是声音输入器70在PA27的下方、且声音输出器72在功率放大器27的上方这样地使用。因此由于与声音输入器70、声音输出器72分别相对地设置了第一孔71、第二孔73，所以空气从下方的声音输入器70一边的第一孔71流入、从声音输出器72一边的第二孔73流出。这样外气从声音输入器70的第一孔71流入外装壳体62、63内，被加热的空气从声音输出器72的第二孔73流出，所以能冷却PA 27。
且PA27在其上方和下方若设有图2所示的间隙52时能进一步冷却PA27。
(实施例4)
图5是实施例4的携带用功率放大器周边的方块图。图5中VCO 17的输出连接在功率放大器(以下称PA)27的输入端子80上。由对PA27串联设置的感应器81和对PA 27并联构成的片状电容器82构成的第一匹配电路连接在该输入端子80上。该第一匹配电路决定它们的常数以使VCO 17一边的阻抗与PA 27的匹配。
其次，由与该PA 27串联设置的感应器83和与PA 27并联设置的片状电容器84构成的第二匹配电路连接在PA 27的输出上。
实施例4中，这些片状电容器82、片状电容器84分别通过反射流焊接安装。这是利用反射流焊接的自动对准效应高精度地焊在安装图形位置上，没有不需要的电感等，所以能进行具有优良特性的电力放大，能得到具有优良特性的携带用功率放大器。
该第二匹配电路的输出连接在方向性耦合器85上。该方向性耦合器85的一路输出通过低通滤波器86向输出端子87输出信号。该输出端子87连接在天线开关12的输入上。方向性耦合器85的另一路输出连接在自动功率控制电路88上，该自动功率控制电路88的输出连接在PA 27的功率控制端子27a上。
控制端子89控制来自外部的PA 27的放大度，连接在自动功率控制电路88上。控制端子90从外部控制PA 27电源的开·关，连接在自动功率控制电路88的输入上，同时通过该自动功率控制电路88连接在PA 27的电源控制端子27b上。
这里自动功率控制电路88与功率控制端子27a及自动功率控制电路88与电源控制端子27b间装有片状电容器91、92，向地线接地。这些片状电容器91、92能衰减功率控制端子27a和电源控制端子27b上的高频干扰成分，同时由于安装在PA 27的近旁，所以能把从PA 27发出的热散热。
该片状电容器91、92是用反射流焊接的、具有耐热性，所以在PA 27的近旁使用也没有问题。片状电容器91、92作为衰减干扰用的电容器(旁路电容器)使用，所以即使随PA 27的热量其电容值多少有些变化也不会有损衰减高频干扰的功能，能得到稳定的放大。
片状电容器82、84构成了第一和第二匹配电路。这些片状电容器82、84一边的电极接地在地线上。如图2所示，该地线设置在靠近屏蔽罩47的方向上，同时邻近该屏蔽罩47设置。这样PA 27的热量虽传给了片状电容器82、84，但该热量从地线传给屏蔽罩47而逃逸。
从而片状电容器82、84的温度上升被抑制，所以因温度变化产生的匹配电路的阻抗变化被抑制，可减小因PA27发热产生的信号损失。
有时代替第二匹配电路把低通滤波器86直接连接在PA 27的输出上，这时构成该低通滤波器86、其一侧的电极接地在地线上的片状电容器也可邻接配置在屏蔽罩47侧。这时片状电容器被用反射流焊接，安装精度稳定，所以可得到具有稳定截止频率的温度变动少的低通滤波器。
片状感应器81、83和构成低通滤波器86的感应器也可制成图形感应器。这时可用图形电感放热。因为是图形感应器，所以耐振动和冲击等强，能通过激光调整等调整到规定的电感，能得到精度良好的携带用功率放大器。
而且在集电极开路型振荡器的输出等连接在输入端子80上时，为了给该振荡器供给电力，向端子80施加直流电流。这时必须防止直流电流施加在PA 27上，所以在输入端子80和PA 27之间串联插入遮断直流电流用的电容器。该电容器只要完成遮断直流的功能便可，所以即使因PA 27发热产生的热量使电容值稍微有变化也不会有损遮断直流的功能，而使功能继续。该直流遮断电容器是插入在输入端子80和PA 27之间邻近PA27安装的，所以把PA27的热量散热。
如上所述，根据本发明的携带用功率放大器，其具有可携带的外装壳体和设在该外装壳体内的印刷基板和装在该印刷基板上的功率放大器，在功率放大器近旁设置耐热部件，同时该耐热部件与功率放大器用热传导材料连接，耐热部件兼具部件本来的作用和散热板的作用，所以不必另设散热板使携带机器变大就能得到良好的散热效果。还能实现小型化。
功率放大器是安装在印刷基板上，所以能自由使用作为热传导材料的印刷图形，制作容易。
在印刷基板上不需要设置散热板，使印刷基板的配线设计变容易，同时在削减部件个数上有贡献。
产业上利用的可能性
本发明涉及携带机器等使用的携带用功率放大器，目的是提供一种不改变携带机器的大小且散热效率良好的携带用功率放大器。

Claims (29)

1.一种携带用功率放大器，其包括：可携带的外装壳体；印刷基板，设在所述外装壳体内；功率放大器，装在所述印刷基板上；耐热部件，设置在所述功率放大器近旁，所述耐热部件和所述功率放大器用热传导材料连接。
2.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件是发射高频电波的天线。
3.如权利要求2所述的携带用功率放大器，其中，所述天线从外装壳体露出。
4.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件和所述功率放大器设置在同一印刷基板上。
5.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件是连接在发射高频电波的天线和所述功率放大器间的天线开关。
6.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件是片状部件，与所述功率放大器设置在同一印刷基板上。
7.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件是覆盖与所述功率放大器设置在同一印刷基板上的电子部件的屏蔽罩。
8.如权利要求7所述的携带用功率放大器，其中，在所述印刷基板的侧面设置锡焊部，同时用所述屏蔽罩覆盖整个所述印刷基板，在所述屏蔽罩的侧面设有向所述锡焊部突出的飞边。
9.如权利要求8所述的携带用功率放大器，其中，所述屏蔽罩的侧面与顶面相比制成粗糙面。
10.如权利要求8所述的携带用功率放大器，其中，所述屏蔽罩的顶面切开并突起，与所述功率放大器的顶面接触。
11.如权利要求8所述的携带用功率放大器，其中，在所述功率放大器近旁设置高频电路，同时把所述屏蔽罩的顶面断开弯曲，间隔在所述功率放大器和所述高频电路之间，由该断开弯曲产生的孔形成在所述功率放大器一侧。
12.如权利要求11所述的携带用功率放大器，其中，设有所述高频电路的一侧在印刷基板锡焊部近旁的所述屏蔽罩侧板上设置流入空气的流入孔，同时在所述功率放大器近旁的顶面上设置所述空气的流出孔。
13.如权利要求11所述的携带用功率放大器，其中，所述高频电路是电压控制振荡器。
14.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件制成装有热传导材料的外装壳体。
15.如权利要求6所述的携带用功率放大器，其中，在所述功率放大器的电力控制端子或电力供给端子与地线间插入片状电容器。
16.如权利要求6所述的携带用功率放大器，其中，在所述功率放大器的输入或输出上串联设置遮断直流用的片状电容器。
17.如权利要求6所述的携带用功率放大器，其中，还具有连接在所述功率放大器输出端子上的滤波器，所述滤波器具有多个片状部件，所述片状部件的至少一个插入在所述输出端子与地线间，所述地线设置在邻接金属制的屏蔽罩的一侧。
18.如权利要求17所述的携带用功率放大器，其中，所述滤波器具有连接在所述功率放大器输出上的片状感应器，所述片状感应器被反射流焊接向印刷基板。
19.如权利要求17所述的携带用功率放大器，其中，还具有连接在所述功率放大器输出上的感应器，所述感应器是图形感应器。
20.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，所述耐热部件采用铜箔。
21.如权利要求20所述的携带用功率放大器，其中，所述铜箔把表面制成粗糙面。
22.如权利要求20所述的携带用功率放大器，其中，还具有连接在所述功率放大器输入或输出上的阻抗匹配电路，所述匹配电路具有图形电感。
23.如权利要求20所述的携带用功率放大器，其中，还具有连接在所述功率放大器输入或输出上的阻抗匹配电路，所述匹配电路具有多个片状部件，所述片状部件被反射流焊接。
24.如权利要求23所述的携带用功率放大器，其中，所述片状部件中至少一个接地在地线上，所述地线设置在接近金属制屏蔽罩的方向上。
25.如权利要求6所述的携带用功率放大器，其中，所述片状部件是遮断直流电流的电容器。
26.如权利要求6所述的携带用功率放大器，其中，所述片状部件是防止电源等的干扰等的旁路电容器。
27.如权利要求7所述的携带用功率放大器，其中，在所述印刷基板的端部与设在所述端部上方的屏蔽罩的端部间设有间隙。
28.如权利要求25所述的携带用功率放大器，其中，所述印刷基板配置成在功率放大器的上方和下方设置有间隙。
29.如权利要求1所述的携带用功率放大器，其中，还具有声音输入器和设在所述声音输入器上方的声音输出器，印刷基板设置在所述声音输入器和所述声音输出器之间。
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