轻重量空腔滤波器和无线电的子系统结构技术方案

本发明专利技术的实施例提供用于减小无线电频率空腔滤波器(230, 330, 430)和无线电的子系统诸如天线(502)和滤波器(230, 330, 430)的结构重量的新颖制造方法和结构。通过将所需结构电镀到模具、外壳或基板上来制造新颖的结构。电淀积复合层可以由具有补偿热膨胀系数的若干金属层或金属合金形成。第一或顶层为高传导率材料或化合物诸如银，其具有在预期工作频率的趋肤深度数倍的厚度。顶层提供这种滤波器结构所需的很低损失性能和高Q因数而随后的化合物层提供机械强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及用于过滤无线电波的方法和结构。更特定而言，本专利技术针对 于用于制造轻重量空腔谐振器滤波器的方法和结构。
技术介绍
本文所公开的实施例涉及通常被称作空腔谐振器滤波器的电路族/系列，空腔谐 振器滤波器用于无线电频率收发器链中。空腔谐振器滤波器有助于接收和发送在选定频 带的无线电波。通常，通过经由电容器、变压器，或者通过在分隔所述谐振器的壁中的孔口 来耦合多个同轴空腔谐振器或电介质负载空腔谐振器，而形成了这种滤波器结构。应当指 出的是不同于近年来已经实现的显著小型化的电气和电子装置中的一般趋势，已制约了减 小无线电频率("RF"）滤波器大小的努力。这主要是由于以下现实：为了满足低损失和高 选择性要求，需要尺寸与自由空间波长的分数相接近的空气-空腔滤波器。美国专利No. 5, 894, 250为一种这样的滤波器实施方式的示例。图3描绘了一种在实践中通常实现的同 轴空腔滤波器，其可满足电气性能要求。 在蜂窝基础结构中对改进RF带宽效率的追求已导致在RF前端处越来越严格的滤 波要求。需要高选择性和低插入损失滤波器以便保存宝贵的频谱并且增强系统直流至无线 电频率的转换效率。需要具有无杂散（spurious-free)性能的滤波器结构来满足频带外要 求。而且，也希望这种滤波器具有低成本和小形状因数以装配到紧凑的无线电收发器单元 内，常常远程部署用于覆盖优化。由于多输入多输出（"MIM0"）收发器的出现，对大小和重 量约束甚至更进一步加剧。取决于在MM0系统中的实施，双工器滤波器的数量可能在单输 入单输出（"SIS0")单元的两倍到八倍的范围，这全都需要更小和更轻的滤波器结构。对于 更小大小的需要与谐振器实现很高的无载Q因数的电气性能要求相冲突，实现很高的无载 Q因数的电气性能要求需要更大的谐振元件。RF带通滤波器能通过增加极数（即谐振器数量)而实现了更高的选择性。然而，由 于谐振器的品质因数是有限的，滤波器的带通插入损失随着谐振器数量增加而增加。因此， 在选择性与带通插入损失之间总是存在权衡/折衷。另一方面，为了规定的滤波器选择性， 需要不仅满足选择性要求而且也导致最小带通插入损失的特定类型的滤波器特征。具有这 些特征的一种此类滤波器为椭圆函数响应滤波器。已在改进滤波器的大小和带内和带外性 能方面做出了显著的进步。然而，这种结构的大小和相关联的重量减轻成为远程无线电头 产品的严峻挑战。 图1描绘了具有电容耦合的带通滤波器的等效集总元件电路示意图。图2示出了 其中正使用集总和分布式部件的组合的分布式实施方式。这种滤波器结构被称作梳状线滤 波器。在这种结构中，由传输线的部段形成同轴谐振器，传输线部段的电气长度通常在30° 与90°之间。分布线的电气长度决定了滤波器在其阻带/抑制频带（stopband)中的杂散 带通响应。 采用集总电容元件允许实现可调谐性但混合的集总分布式结构改进了杂散响应 抑制。由于这些原因，梳状线滤波器结构实际上是很流行的。通过在谐振器之间施加交叉 耦合来辅助实施椭圆响应。 大部分蜂窝标准以频分双工("FDD")模式工作。这意味着，对于每个收发器而言， 存在形成双工滤波器结构的一对滤波器。如之前所提到的那样，更近来的架构，诸如MM0 系统，合并了在单个无线电封壳中所包装的若干双工器。与预期较大滤波器选择性相结合 的相对较大大小的空腔谐振器意味着（多个）双工器实际上占据较大空间并且形成远程无 线电头("RRH")单元的主要质量。这特别地在分配给移动电话服务的千兆赫以下频带中是 不能克服的设计挑战。 前文的讨论限定了典型滤波器的机械结构。这种结构通常由铝加工或铸成。为了 减轻重量，从该结构的主体加工除去过量金属。这种布置在图3中示出。 因此，存在减轻空腔谐振器滤波器结构的重量的需要。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供一种用于形成轻重量空腔滤波器结构的方法，该方法法 包括：提供模具，其具有仿形（contoured)表面，仿形表面的形状与空腔滤波器结构的形状 相反；并且将一个或多个金属层淀积到模具上，一个或多个金属层具有大约为与空腔滤波 器结构的工作无线电频率相关联的趋肤深度（skind印th)-倍到数倍的总厚度。该方法 还包括：将一个或多个层合部层淀积到金属层上，其中一个或多个层合部层适于向空腔滤 波器结构提供机械支承；以及将一个或多个金属层与模具分离开以提供空腔滤波器结构。 在一优选实施例中，一个或多个层合部层包括多个层合部层，其中每个层合部层 具有与相邻层合部层的热膨胀系数相反的热膨胀系数。一个或多个金属层的总厚度优选地 为大约10微米。模具优选地包括导电模具；以及淀积一个或多个金属层优选地包括采用电 镀工艺来淀积金属层。模具可替代地包括绝缘模具，并且淀积一个或多个金属层还包括：采 用无电镀即化学镀（electro-lessplating)工艺来淀积第一金属层；以及采用电镀工艺淀 积第二金属层。第一金属层可优选地包括铜并且第二金属层可优选地包括银。 在另一方面，本专利技术提供由如下工艺生产的空腔滤波器结构。该工艺包括以下步 骤：提供模具，模具具有仿形表面，仿形表面的形状与空腔滤波器结构的形状相反；以及， 将一个或多个金属层淀积到模具上，一个或多个金属层具有为大约与空腔滤波器结构的工 作无线电频率相关联的趋肤深度一倍到数倍的总厚度。该工艺还包括将一个或多个层合部 层淀积到金属层上，其中一个或多个层合部层适于向空腔滤波器结构提供机械支承；以及 将一个或多个金属层与模具分离开以提供空腔滤波器结构。 在一优选实施例中，一个或多个层合部层优选地包括多个层合部层，其中每个层 合部层具有与相邻层合部层的热膨胀系数相反的热膨胀系数。一个或多个金属层的总厚度 优选地为大约10微米。模具优选地包括导电模具；以及淀积一个或多个金属层优选地包括 采用电镀工艺来淀积金属层。模具可替代地包括绝缘模具，并且淀积一个或多个金属层还 包括：采用无电镀工艺来淀积第一金属层；以及采用电镀工艺淀积第二金属层。 在另一方面，本专利技术提供一种轻重量空腔谐振器滤波器，包括：金属壳，其具有空 腔滤波器结构的暴露仿形表面，金属壳具有一般在与空腔滤波器结构的工作无线电频率相 关联的趋肤深度的数量级的厚度；以及耦合到金属壳的多个层合部层，其中每个层合部层 具有与相邻层合部层的热膨胀系数相反的热膨胀系数。 在另一方面，本专利技术提供一种用于形成轻重量空腔滤波器结构的方法，其包括：提 供绝缘外壳，绝缘外壳具有空腔滤波器结构的仿形表面；采用无电镀工艺将第一金属层淀 积到绝缘外壳上；以及采用电镀工艺将第二金属层淀积到第一金属层上。第一金属层和第 二金属层的总厚度一般在与空腔滤波器结构的工作无线电频率相关联的趋肤深度的数量 级。 在一优选实施例中，第一金属层和第二金属层的总厚度为大约10微米。绝缘外壳 可优选地包括聚苯乙烯。第一金属层可优选地包括铜并且第二金属层可优选地包括银。 在另一方面，本专利技术提供一种通过包括以下步骤的工当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成轻重量空腔滤波器结构的方法，包括：提供模具，所述模具具有仿形表面，所述仿形表面的形状与空腔滤波器结构的形状相反；将一个或多个金属层淀积到所述模具上，所述一个或多个金属层具有相当于与所述空腔滤波器结构的工作无线电频率相关联的趋肤深度一倍到数倍的总厚度；将一个或多个层合部层淀积到金属层上，其中所述一个或多个层合部层适于向所述空腔滤波器结构提供机械支承；以及，将所述一个或多个金属层与所述模具分离开以提供所述空腔滤波器结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I伯克，J库克，A哈尼法，
申请(专利权)人：英特尔公司美国，
类型：发明
国别省市：美国;US