Circuito diplexor y procedimiento de fabricación de una placa de circuito impreso para el mismo.

Un procedimiento de fabricación de una placa (100) de circuito impreso configurado para formar un circuitodiplexor que comprende

formar una estructura de guía de onda en la placa de circuito impreso que comprende dos capas (132;

134) de unsustrato no conductor y dos capas (176; 178) conductoras aisladas entre las dos capas (132; 134) de sustrato noconductor, estando las dos capas (176; 178) conductoras aisladas separadas por una capa (172) aislante, en el quelas dos capas (176; 178) conductoras aisladas son paralelas y en el que la estructura de guía de onda está adaptadaa un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia central en base a una banda de transmisión de radio que estádeterminada por un primer filtro (112) y una banda de recepción de radio que está determinada por un segundo filtro(122), la estructura de guía de onda está adaptada para guiar la onda electromagnética durante al menos un cuartode una longitud de onda de la onda;

implementar un primer conector (110) para conectar eléctricamente el primer filtro (112) en un primer lado de laplaca (100) de circuito impreso; e

implementar un segundo conector (120) para conectar eléctricamente el segundo filtro (122) en un segundo lado dela placa (100) de circuito impreso, en el que el primer conector (110) y el segundo conector (120) están localizadosen lados opuestos de la placa (100) de circuito impreso; localizándose la estructura de guía de onda entre losconectores (110; 120) primero y segundo, en el que la capa (176) conductora y la otra capa (178) conductora formanun saliente o protección alrededor del primer conector (110) y del segundo conector (120), en el que la capa (176)conductora y la otra capa (178) conductora están conectadas a través de un conector (174) adicional o una vía (174)por debajo de los conectores (110; 120) primero y segundo, en el que el saliente o protección se extiende al menosun cuarto de dicha longitud de onda de una frecuencia central a partir del conector adicional o la vía (174).

Circuito diplexor y procedimiento de fabricación de una placa de circuito impreso para el mismo La presente invención se refiere a placas de circuito impreso para formar un circuito diplexor, más específicamente, pero no exclusivamente, a un circuito diplexor para un transceptor de estación base de un sistema de comunicación móvil.

Antecedentes Los transceptores de estaciones base de módem deben operar a altos niveles de eficiencia para proveer a los usuarios de un sistema de comunicación móvil de alta velocidad de datos y servicios de calidad, manteniendo el consumo de energía y la potencia radiada al mínimo posible. Por lo tanto, los amplificadores de potencia (PA para abreviar) y los amplificadores de ruido bajo (LNA para abreviar) , que constituyen el extremo frontal de alta frecuencia (HF para abreviar) de una estación base, deben experimentar un ruido y una interferencia tan bajos como sea posible. Una posible fuente de ruido e interferencia es una conexión potencial o diafonía de la ramificación del transmisor con el PA y la ramificación del receptor con el LNA a través de una antena de uso común, es decir, partes de la señal de transmisión pueden producirse en la ramificación de recepción. Por lo tanto, los circuitos de filtro respectivos pueden utilizarse para atenuar tal diafonía.

Un ejemplo de este tipo de circuito de filtro es el llamado diplexor, que es un dispositivo pasivo que implementa la multiplexación de dominio de frecuencia. Los sistemas de comunicación pueden ser dúplex por división de tiempo (TDD para abreviar) o dúplex por división de frecuencia (FDD para abreviar) . En los TDD, la transmisión y la recepción están separadas en el dominio de tiempo, es decir, durante un tiempo dado o bien la transmisión o la recepción se realizan en el transceptor de la estación base. En los FDD, la transmisión y la recepción están separadas en el dominio de frecuencia, es decir, se usan diferentes bandas de frecuencia para la transmisión y la recepción. Los diplexores pueden basarse en dos filtros de paso de banda, separando la banda de transmisión de la banda de recepción en un sistema FDD. Dos puertos (por ejemplo, L y H, como abreviaturas de banda de frecuencia baja y alta) se multiplexan en un tercer puerto (por ejemplo, S como abreviatura de señal) , que se conecta a una antena o sistema de antena. Las señales en los puertos L y H ocupan bandas de frecuencia disjuntas. Teóricamente, las señales en L y H pueden coexistir en el puerto S sin interferir uno con el otro.

Normalmente, la señal en el puerto L puede ocupar una sola banda de frecuencia baja y la señal en el puerto H pueden ocupar una banda de frecuencia más alta. En esa situación, el diplexor puede consistir en un filtro de paso bajo que conecta los puertos L y S y un filtro de paso alto que conecta los puertos H y S.

Idealmente, toda la potencia de la señal en el puerto L se transfiere al puerto S y viceversa, y toda la potencia de la señal en el puerto H se transfiere al puerto S y viceversa. Idealmente, la separación de las señales es completa, es decir, ninguna señal de banda baja se transfiere desde el puerto S al puerto H. En el mundo real, se perderá algo de potencia y se fugará algo de potencia de señal a un puerto equivocado.

El aislamiento entre la banda de transmisión de frecuencia y la banda de recepción de frecuencia en un sistema de radio FDD es un requisito de rendimiento muy esencial para un transceptor de estación base. Debido a la muy alta sensibilidad del receptor y la relativamente mucha mayor potencia de salida, el aislamiento, que por lo general se requiere entre estas dos bandas puede ser del orden de 70, 80, 90 o incluso 100 dB.

El documento US 2005/104685 A1 desvela un módulo de alta frecuencia con una estructura en la que los filtros de transmisión, los filtros de recepción y los amplificadores de potencia de alta frecuencia están montados sobre un sustrato de múltiples capas y en la que los circuitos de adaptación están insertados entre los terminales de entrada de los filtros de recepción y los terminales de salida de los filtros de transmisión. Las líneas de transmisión como componentes de los circuitos de adaptación, y similares están formados internamente del sustrato de múltiples capas. Por lo tanto, todo el cuerpo del módulo de alta frecuencia puede reducirse de tamaño.

El documento US 2007/127725 proporciona un concepto para un módulo de radio. Por el lado de una primera superficie principal de una base de módulo, se proporciona un transmisor que incluye patrones de cableado formados en la primera superficie principal y los componentes electrónicos proporcionados en los patrones de cableado. Por el lado de una segunda superficie principal de la base del módulo, se proporciona un receptor que incluye los patrones de cableado formados en la segunda superficie principal y los componentes electrónicos proporcionados en los patrones de cableado. Una placa base tiene una abertura formada en la misma, y se monta un módulo de circuito electrónico en la placa base, con el receptor insertado en la abertura.

Se desvelan un diplexor de televisión por cable y un módulo de telefonía que pueden emplearse en los sistemas de transmisión de datos CATV para mejorar los niveles de rendimiento y reducir los costes de fabricación en el documento US 2003/0186674 A1. El diplexor de televisión por cable y el módulo de telefonía incluyen un sustrato de placa de circuito impreso, y un diplexor que tiene una sección de filtro de paso bajo y una sección de filtro de paso alto, cada una de las cuales tiene componentes montados en el sustrato. Las secciones de filtro de paso bajo y de paso alto respectivas del diplexor incluyen uno o más inductores espirales planos de alto valor Q. Cada inductor espiral incluye una pista estrecha de metal dispuesta en el sustrato y enrollado alrededor de un centro para formar

una curva espiral circular que tiene una pluralidad de vueltas. El inductor espiral puede fabricarse en el sustrato del diplexor de televisión por cable y en el módulo de telefonía, o en un sustrato separado, usando un procedimiento de fabricación de una PCB convencional.

Se proporciona un componente electrónico de RF para montar en un sustrato mediante el documento US 2007/217175 A1. El componente incluye una carcasa y al menos un dispositivo electrónico que tiene una entrada y/o una salida incorporada en la carcasa. Al menos un terminal de entrada/salida se conecta a un panel de conexión en el sustrato y una transición eléctrica proporciona una conexión eléctrica entre el terminal de entrada/salida y una entrada/salida de un dispositivo electrónico incorporado en el componente electrónico. La transición eléctrica comprende una terminación lateral localizada al menos parcialmente en una superficie exterior de la carcasa y un conjunto de agujeros pasantes conductores formados en el interior de la carcasa a una separación desde la terminación lateral. El conjunto está dispuesto de manera que los ejes de los orificios pasantes son básicamente paralelos uno con el otro y coplanares, y el conjunto de orificios pasantes está conectado para formar un plano de tierra a una separación desde la terminación lateral.

El documento DE 103 00 956 B3 se refiere a la tecnología de contacto para las conexiones de señal en el sustrato de un módulo de frecuencia extremadamente alta, en particular un módulo de ondas milimétricas o microondas. El módulo de frecuencia extremadamente alta contiene a) un sustrato de múltiples capas que tiene al menos dos capas dieléctricas y capas de metalización y las conexiones entre capas, y b) unos chips situados en la parte superior del sustrato de múltiples capas. Los chips están conectados eléctricamente uno con el otro y a las estructuras en las capas de metalización por medio de conexiones de HF. La conexión de HF se realiza por medio de al menos dos líneas conductoras, que se muestran en abanico. El concepto permite una sencilla puesta en contacto de los chips que tienen pequeños intervalos entre los contactos externos en el sustrato de múltiples capas. El documento WO 2005/104149 representa técnica anterior pertinente adicional.

Sumario La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Las realizaciones pueden basarse en el hallazgo de que tales grados de aislamiento son muy difíciles de lograr y la disposición física de tales filtros puede determinar en gran medida el rendimiento de la arquitectura del filtro y con ello de un extremo frontal de HF. Especialmente en los sistemas de conjuntos de antenas activas, esto es importante, ya que el nivel requerido de integración de los dispositivos es alto, lo que significa que el filtro-TX y el filtro-RX se colocan... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de fabricación de una placa (100) de circuito impreso configurado para formar un circuito diplexor que comprende formar una estructura de guía de onda en la placa de circuito impreso que comprende dos capas (132; 134) de un sustrato no conductor y dos capas (176; 178) conductoras aisladas entre las dos capas (132; 134) de sustrato no conductor, estando las dos capas (176; 178) conductoras aisladas separadas por una capa (172) aislante, en el que las dos capas (176; 178) conductoras aisladas son paralelas y en el que la estructura de guía de onda está adaptada a un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia central en base a una banda de transmisión de radio que está determinada por un primer filtro (112) y una banda de recepción de radio que está determinada por un segundo filtro (122) , la estructura de guía de onda está adaptada para guiar la onda electromagnética durante al menos un cuarto de una longitud de onda de la onda; implementar un primer conector (110) para conectar eléctricamente el primer filtro (112) en un primer lado de la placa (100) de circuito impreso; e implementar un segundo conector (120) para conectar eléctricamente el segundo filtro (122) en un segundo lado de la placa (100) de circuito impreso, en el que el primer conector (110) y el segundo conector (120) están localizados en lados opuestos de la placa (100) de circuito impreso; localizándose la estructura de guía de onda entre los conectores (110; 120) primero y segundo, en el que la capa (176) conductora y la otra capa (178) conductora forman un saliente o protección alrededor del primer conector (110) y del segundo conector (120) , en el que la capa (176) conductora y la otra capa (178) conductora están conectadas a través de un conector (174) adicional o una vía (174) por debajo de los conectores (110; 120) primero y segundo, en el que el saliente o protección se extiende al menos un cuarto de dicha longitud de onda de una frecuencia central a partir del conector adicional o la vía (174) .

2. Un circuito (200) diplexor que comprende: una placa (100) de circuito impreso para formar el circuito diplexor que comprende un primer conector (110) para conectar un primer filtro (112) y un segundo conector (120) para conectar un segundo filtro (122) , en el que el primer conector (110) y el segundo conector (120) están localizados en lados opuestos de la placa (100) de circuito impreso, en el que la placa de circuito impreso comprende además dos capas (132; 134) de un sustrato no conductor y dos capas (176; 178) conductoras aisladas entre las dos capas (132; 134) del sustrato no conductor, estando las dos capas (176; 178) conductoras aisladas separadas por una capa (172) aislante, en el que las dos capas (176; 178) conductoras aisladas son paralelas y forman una estructura de guía de onda, que está adaptada a un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia central en base a una banda de transmisión determinada por el primer filtro (112) y una banda de recepción determinada por el segundo filtro (122) ; un primer filtro (112) conectado eléctricamente al primer conector (110) para filtrar una señal de transmisión en una banda de transmisión, y un segundo filtro (122) conectado eléctricamente al segundo conector (120) para filtrar una señal de recepción en una banda de recepción, estando la estructura de guía de onda localizada entre el filtro (112; 122) primero y segundo, en el que la capa (176) conductora y la otra capa (178) conductora forman un saliente o protección alrededor del primer conector (110) y el segundo conector (120) , en el que la capa (176) conductora y la otra capa (178) conductora están conectadas a través de un conector (174) adicional o una vía (174) por debajo de los conectores (110; 120) primero y segundo, en el que el saliente o protección se extiende al menos un cuarto de dicha longitud de onda de una frecuencia central a partir del conector adicional o la vía (174) .

3. El circuito (200) diplexor de la reivindicación 2, en el que los filtros (112; 122) primero y segundo están conectados además a una antena que usa una primera línea (116) de alimentación y una segunda línea (126) de alimentación, en el que la primera línea (116) de alimentación y la segunda línea (126) de alimentación están localizadas en paralelo a la placa (100) de circuito impreso, o en el que los filtros (112; 122) primero y segundo están conectados a la antena usando un puerto (160) de antena común y en el que la placa (100) de circuito impreso comprende un conector de alimentación o una vía para conectar los filtros (112; 122) primero y segundo al puerto (160) de antena común.

4. Un procedimiento de fabricación de un circuito diplexor de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende fabricar una placa (100) de circuito impreso para formar el circuito diplexor que comprende formar una estructura de guía de onda en la placa de circuito impreso que comprende dos capas (132; 134) de un sustrato no conductor y dos capas (176; 178) conductoras aisladas entre las dos capas (132; 134) de sustrato no conductor, estando las dos capas (176; 178) conductoras aisladas separadas por una capa (172) aislante, en el que las dos capas (176; 178) conductoras aisladas son paralelas y en el que la estructura de guía de onda está adaptada a un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia central en base a una banda de transmisión determinada por el primer filtro (112) y una banda de recepción determinada por el segundo filtro (122) ; implementar un primer conector (110) para conectar un primer filtro (112) en un primer lado de la placa (100) de circuito impreso; e implementar un segundo conector (120) para conectar un segundo filtro (122) en un segundo lado de la placa (100) de circuito impreso, en el que el primer conector (110) y el segundo conector (120) están localizados en lados opuestos de la placa (100) de circuito impreso; montar un primer filtro (112) en el primer conector (110) ; y montar un segundo filtro (122) en el segundo conector (120) de la placa (100) de circuito impreso.