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JP3901458B2 - Electronic circuit unit - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星通信用送信機等のマイクロ波機器に使用される電子回路ユニットに係り、特に、実装される回路部品の一部がパワーアンプを含んでいる回路構成に用いて好適な電子回路ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
マイクロ波機器である衛星通信用送信機の電子回路ユニットにおいては、一般的に、1枚の回路基板上に中間周波増幅回路と局部発振回路および混合電力増幅回路が設けられており、この回路基板は金属製のフレーム内に収納されてカバーで覆われるようになっている。ここで、中間周波増幅回路は電子回路ユニットに入力された中間周波信号をある程度のレベルまで増幅し、混合電力増幅回路はミキサで中間周波増幅回路からの中間周波信号を局部発振回路から出力される局部発振信号に基づいて所定の高周波信号に周波数変換した後、この高周波信号をバンドパスフィルタによって所定帯域のみ通過させ、さらに電力増幅器(パワーアンプ)で十分な増幅度が得られるまで増幅して電子回路ユニットから出力するようになっている。
【0003】
このようなマイクロ波機器用電子回路ユニットでは、例えば混合電力増幅回路からの高周波が局部発振回路に漏れ込むと、出力信号が変動するおそれがあるため、回路基板上に実装された回路部品を所望回路毎にシールドする必要がある。そこで、かかるシールド構造として従来は、1枚の回路基板をフレームの内壁と仕切板によって複数区画に分割し、各区画内に混合電力増幅回路や局部発振回路等を構成する回路部品をそれぞれ実装するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、衛星通信に使用される周波数帯域が高くなり、例えばミリ波帯と呼ばれる20〜40GHzの周波数が使用されるようになると、前述した従来の電子回路ユニットで採用されているシールド構造では、混合電力増幅回路からの高周波を他の回路に対して確実にシールドできなくなるという問題が発生する。また、このように周波数帯域が高くなると、混合電力増幅回路の電力増幅器に要求される増幅度が大きくなり、それに伴って電力増幅器の発熱量が多くなるため、この発熱によって他の回路が悪影響を受けるという問題が発生する。さらに、このように増幅度の大きい電力増幅器をパッケージICとして入手することは困難で、半導体ベアチップからなる電力増幅器をワイヤーボンディングするという手法が予測されるため、半導体ベアチップを含む混合電力増幅回路の気密性を確保しなければならないという新たな問題が発生する。
【0005】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、出力信号の変動が少なく高性能な電子回路ユニットを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子回路ユニットでは、金属材からなるメイン筐体と、このメイン筐体内に配置された第1の回路基板と、この第1の回路基板と区画された状態で前記メイン筐体内に配置された金属材からなるサブ筐体と、このサブ筐体の内部に密閉状態で配置された第2の回路基板とを備え、前記第1の回路基板には中間周波増幅回路と局部発振回路の回路部品が実装され、前記第2の回路基板には前記中間周波増幅回路から入力される中間周波信号と前記局部発振回路から入力される局部発振信号とを周波数変換して電力増幅する混合電力増幅回路の回路部品が実装されている構成にした。
【0007】
このように構成された電子回路ユニットでは、混合電力増幅回路の回路部品がサブ筐体の内部に密閉状態で配置された第2の回路基板に実装されているため、混合電力増幅回路をメイン筐体内の第1の回路基板に実装された他の回路に対して、電気的なシールドのみならず機械的な気密性を確保できると共に、混合電力増幅回路の回路部品の発熱をサブ筐体を介してメイン筐体の外部に容易に放熱することができる。
【0008】
上記の構成において、混合電力増幅回路の回路部品が周波数変換器とフィルタおよび複数の電力増幅器を含み、これら電力増幅器の少なくとも一部を半導体ベアチップで構成することが好ましい。その際、半導体ベアチップを第2の回路基板上にワイヤーボンディングしても良いが、半導体ベアチップを第2の回路基板に開設した透孔を挿通してサブ筐体の内底面に対向させると、該半導体ベアチップからの発熱をサブ筐体に効率良く伝達できて好ましい。
【0009】
また、上記の構成において、サブ筐体とメイン筐体は同一の金属材で形成しても良いが、サブ筐体をメイン筐体よりも熱伝導性の良い異種の金属材で形成すると、サブ筐体からメイン筐体に伝わる熱量を抑えることができて好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は電子回路ユニットの全体構成を示す斜視図、図2は電子回路ユニットの内部構造を示す平面図、図3は電子回路ユニットの分解斜視図、図4は放熱体の斜視図、図5は放熱体の内部構造を示す断面図、図6はサブ筐体の内部構造を示す斜視図、図7はメイン筐体と放熱体の取付け状態を示す説明図、図8はメイン筐体と放熱体の取付け部分を裏面側から見た分解斜視図、図9は導波管構造の断面図、図10は電子回路ユニットを含む衛星通信システムの全体構成図、図11は回路構成の説明図である。
【0011】
本実施形態例に係る電子回路ユニットは衛星通信システムの中で使用される衛星通信用送信機(マイクロ波機器)への適用例であり、図10に示すように、この衛星通信システムは、モジュレータやチューナ等を内蔵するインドアユニットと、衛星通信用送信機と衛星通信用受信機とデュプレクサおよびホーン等を内蔵するアウトドアユニットとで構成されている。このような衛星通信システムにおいては、モジュレータから入力された中間周波信号は衛星通信用送信機で所定周波数に変換され、電力増幅された高周波信号として衛星通信用送信機から出力された後、導波管とデュプレクサを経てホーンから衛星に向けて送信される。一方、衛星から送信された信号はホーンから入力した後、デュプレクサから別の導波管内を伝播して衛星通信用受信機で受信され、衛星通信用受信機からインドアユニットのチューナに出力される。
【0012】
図11に示すように、上記した衛星通信用送信機は中間周波増幅回路1と局部発振回路2および混合電力増幅回路3とを有し、中間周波増幅回路1にはインドアユニットのモジュレータから入力端子4を介して2.5GHz〜3GHzが入力される。中間周波増幅回路1に入力された中間周波信号は増幅器5である程度のレベルにまで増幅された後、温度補正器6を介して混合電力増幅回路3に出力される。この温度補正器6は増幅器5の増幅度が周囲環境温度によって増減する変化を補うものであり、周囲環境温度が高くなって増幅器5の増幅度が減少した場合には中間周波信号を増幅するように働き、逆周囲環境温度が低くなって増幅器5の増幅度が増加した場合には中間周波信号を減衰するように働く。つまり、温度補正器6は周囲環境温度が上/下方向に変化してもほぼ一定の信号レベルの中間周波信号を混合電力増幅回路3に出力するように働く。
【0013】
局部発振回路2は電圧制御発振器(VCO)7と発振信号増幅回路部8および基準発振回路部9とで構成され、電圧制御発振器7から出力された9GHzの発振信号は発振信号増幅回路部8の増幅器10に入力される。この増幅器10の出力、つまり、9GHzの発振信号は3逓倍器11を介して27GHzの発振信号に変換された後、該27GHzの発振信号のみを通過させるバンドパスフィルタ12を介して混合電力増幅回路3に出力される。一方、基準発振回路部9の基準発振器13から出力された40MHzの発振信号は、次段の3逓倍器14を介して120MHzの周波数に変換された後、増幅器15で増幅されてサンプリングフェ−ズディディクタ(以下、SPDと称する)16に入力される。このSPD16には、増幅器15で増幅された120MHzの発振信号と、電圧制御発振器7から増幅器10を介して出力された発振信号とが入力され、これら2つの信号の位相差によって生じる位相比較誤差信号が発生する。すなわち、電圧制御発振器7と増幅器10とSPD16および増幅器17の閉ル−プによってPLL回路が構成され、このPLL回路により電圧制御発振器7が9GHzの信号で安定的に発振するため、前述したように、電圧制御発振器7から出力された9GHzの発振信号が増幅器10で増幅されて3逓倍器11に入力される。なお、基準周波数発振器13の40MHz発振信号のうち、一部の発振信号は1/4分周器18を介して10MHzの発振信号としてX−TAL信号出力端子19に導出され、X−TAL信号出力端子19から図示しない外部回路へ出力されることにより、種々回路の基準発振信号として使われる。
【0014】
混合電力増幅回路3の周波数変換器20(ミキサ)は、中間周波増幅回路1の温度補正器6から出力された中間周波信号(2.5GHz〜3GHz)と、局部発振回路2のバンドパスフィルタ12から出力された27GHzの発振信号とを入力し、その出力に29.5GHz〜30GHzの高周波信号を出力するものである。この周波数変換器20から出力された29.5GHz〜30GHzの高周波信号は、次段のバンドパスフィルタ21で所望帯域のみを通過させた後、電力増幅器22に入力され、さらにバンドパスフィルタ23を介して所望帯域のみを通過させた後、その高周波信号が電力増幅器24に入力される。この電力増幅器24ではある程度の高周波電力レベルになっているが、空中に放射すべく十分に大電力の増幅度が得られるように、今度は並列接続されている最終段の電力増幅器25,25に入力され、その出力を十分に高めた状態で出力端子26(プローブ)から導波管へと出力される。
【0015】
本実施形態例に係る電子回路ユニットは、上記のような回路構成を有する衛星通信用送信機として使用されるものであり、図1〜図3に示すように、この電子回路ユニットはフレームを構成するメイン筐体30と放熱体31とを備えており、この放熱体31は互いに接合・一体化されたサブ筐体32と放熱プレート33によって構成されている。
【0016】
メイン筐体30は上面を開放した概略有底形状に形成されており、このメイン筐体30はアルミニウム材を用いてダイキャスト成形されている。メイン筐体30の一側壁の外表面には第1の導波管用溝部34が設けられると共に、その側壁から底面の一部にかけて開口30aが形成されている。また、メイン筐体30の一側壁の外表面には第1の導波管用溝部34を覆うように蓋体35がねじ止めされており、この蓋体35もアルミニウム材を用いてダイキャスト成形されている。メイン筐体30の内部には第1の回路基板36が配設されており、この第1の回路基板36の一隅部は開口30aの形状に合わせて切り欠かれている。第1の回路基板36には、図11に示した回路構成のうち混合電力増幅回路3を除く中間周波増幅回路1と局部発振回路2の回路部品が実装されている。また、メイン筐体30の側壁上面にはカバー37がねじ止めされており、メイン筐体30の上面開放端はこのカバー37によって覆われている。
【0017】
図4〜図6に示すように、サブ筐体32は上面を開放した有底形状に形成されており、その内部に第2の回路基板38が配設されている。サブ筐体32の上面の開放端にはカバー39が被着されており、このカバー39によってサブ筐体32の内部は密閉されている。また、サブ筐体32の一側面には第2の導波管用溝部40が設けられている。サブ筐体32とカバー39はメイン筐体30の材料であるアルミニウムに比べて熱伝導性の良い銅材で形成されており、その表面には腐食防止用として金メッキが施されている。第2の回路基板38には図11に示した回路構成の混合電力増幅回路3が実装されており、第1の回路基板36に実装された中間周波増幅回路1および局部発振回路2と、第2の回路基板38に実装された混合電力増幅回路3とは、メイン筐体30の内部でサブ筐体32とカバー39を介して区画されている。
【0018】
第2の回路基板38は金属材からなる複数の取付体41をねじ止めすることによりサブ筐体32の内底面に固定されており、これら取付体41によって第2の回路基板38は複数の領域に区画されている。図示省略してあるが、前述した混合電力増幅回路3の回路部品のうち、周波数変換器20やバンドパスフィルタ21,23は第2の回路基板38上の各領域に実装されており、出力端子26であるプローブ42は第2の回路基板38の端部からサブ筐体32の第2の導波管用溝部40内へ突出している。また、それ以外の回路部品である電力増幅器22,23,25は大きな増幅度が必要とされる素子であるため、いずれも半導体ベアチップ43によって構成されている。これら半導体ベアチップ43は第2の回路基板38に開設された透孔38a内に挿入され、導電性接着剤を用いてサブ筐体32の内底面に固着されると共に、第2の回路基板38上の図示せぬ導電パターンにワイヤーボンディングされている。
【0019】
放熱プレート33もメイン筐体30の材料であるアルミニウムに比べて熱伝導性の良い銅材で形成されており、その表面には腐食防止用としてニッケルメッキが施されている。放熱プレート33は凸状の突出部33aを有しており、この突出部33aの幅寸法はメイン筐体30の開口30aよりも若干小さく設定されている。放熱プレート33の突出部33a上にはサブ筐体32の底面が放熱シート44を介して接合・一体化されており、前述したように、これらサブ筐体32と放熱プレート33の一体品によって放熱体31が構成されている。放熱シート44はシリコン系樹脂等の粘着性を有するシート状体であり、サブ筐体32と放熱プレート33の接触面の微細な凹凸が放熱シート44によって均されれている。図7に示すように、この放熱体31は開口30a内に挿入された状態でメイン筐体30の底面にねじ止めされているが、その際、放熱プレート33の突出部33aとメイン筐体30の開口30aとの間に若干の間隙Gを確保し、この間隙Gを逃げ部として放熱プレート33の突出部33aがメイン筐体30に接触しないようになっている。また、図8に示すように、メイン筐体30の底面には開口30aを介して複数の凹部45と凸部46が連続的に形成されており、メイン筐体30の底面と放熱プレート33が凸部46を接触面として一体化されるようになっている。すなわち、各凸部46間に位置する凹部45によってメイン筐体30の底面と放熱プレート33との接触面積が少なくなっており、放熱プレート33からメイン筐体30へ熱を伝わりにくくしている。
【0020】
蓋体35の外表面には板厚方向へ突出するフランジ部35aが一体形成されており、このフランジ部35aを貫通するように導波管用孔部47が穿設されている。前述したように、蓋体35は開口30aの側部を覆うようにメイン筐体30の一側壁の外表面に被着され、開口30a内に露出するサブ筐体32とメイン筐体30とにそれぞれねじ止めされている。その結果、図9に示すように、メイン筐体30の第1の導波管用溝部34とサブ筐体32の第2の導波管用溝部40が蓋体35の平坦な内表面によって覆われ、これら第1および第2の導波管用溝部34,40と蓋体35によって導波管が構成されている。ここで、第1の導波管用溝部34の端部には導波管の軸芯と略45度交差する傾斜面34aが形成されており、第1の導波管用溝部34と蓋体35の導波管用孔部47とはこの傾斜面34aの近傍で連続している。したがって、混合電力増幅回路3のプローブ42から出力される高周波信号は、第2の導波管用溝部40から第1の導波管用溝部34内を伝播して傾斜面34aで反射した後、導波管用孔部47内を通って蓋体35のフランジ部35aから導出される。なお、フランジ部35aの端面には図9の2点鎖線で示す他の導波管48が取り付けられ、前述したように、この導波管48はデュプレクサに接続されている(図10参照)。
【0021】
このように構成された電子回路ユニットでは、メイン筐体30内に配置した第1の回路基板36に中間周波増幅回路1と局部発振回路2の回路部品を実装し、サブ筐体32とカバー39の内部に密閉状態で配置した第2の回路基板38に混合電力増幅回路3の回路部品を実装したため、混合電力増幅回路3をメイン筐体30の内部で中間周波増幅回路1や局部発振回路2に対して確実にシールドすることができる。したがって、衛星通信に使用される周波数帯域が例えば30GHz程度まで高くなったとしても、混合電力増幅回路3からの高周波信号が他の回路に漏れ込むことがなくなり、出力変動の変動を防止することができる。
【0022】
また、サブ筐体32の内部に配置した第2の回路基板38をカバー39で密閉したため、大きな増幅度が要求される混合電力増幅回路3の電力増幅器22,24,25を半導体ベアチップ43で構成しても、これら半導体ベアチップ43が湿気等で腐食することを防止できる。さらに、サブ筐体32の底面に放熱プレート33を一体化して放熱体31となし、この放熱体31をメイン筐体30の材料(アルミニウム)よりも熱伝導性の良い銅材で形成したため、半導体ベアチップ43の発熱を放熱体31(サブ筐体32と放熱プレート33)から外部へ放熱し易くなり、メイン筐体30の内部の温度上昇を抑えることができる。しかも、半導体ベアチップ43を第2の回路基板38に開設した透孔38aに挿入し、導電性接着剤を用いてサブ筐体32の内底面に固着したため、半導体ベアチップ43の発熱がサブ筐体32に直接伝達され、効率良く放熱することができる。
【0023】
なお、上記した実施形態例では、混合電力増幅回路3の全ての電力増幅器22,24,25を半導体ベアチップ43で構成した場合について説明したが、これらの一部をパッケージICで構成することも可能であり、また、半導体ベアチップ43は第2の回路基板38上に直接実装しても良い。
【0024】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0025】
第1の回路基板に中間周波増幅回路と局部発振回路の回路部品を実装し、メイン筐体内に第1の回路基板と区画された状態でサブ筐体を配置すると共に、このサブ筐体の内部に密閉状態で配置された第2の回路基板に混合電力増幅回路の回路部品を実装したため、混合電力増幅回路をメイン筐体内の第1の回路基板に実装された他の回路に対して、電気的なシールドのみならず機械的な気密性を確保できると共に、混合電力増幅回路の回路部品の発熱をサブ筐体を介してメイン筐体の外部に容易に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例に係る電子回路ユニットの全体構成を示す斜視図である。
【図2】該電子回路ユニットの内部構造を示す平面図である。
【図3】該電子回路ユニットの分解斜視図である。
【図4】放熱体の斜視図である。
【図5】放熱体の内部構造を示す断面図である。
【図6】サブ筐体の内部構造を示す斜視図である。
【図7】メイン筐体と放熱体の取付け状態を示す説明図である。
【図8】メイン筐体と放熱体の取付け部分を裏面側から見た分解斜視図である。
【図9】導波管構造の断面図である。
【図10】電子回路ユニットを含む衛星通信システムの全体構成図である。
【図11】回路構成の説明図である。
【符号の説明】
1 中間周波増幅回路
2 局部発振回路
3 混合電力増幅回路
20 周波数変換器
21,23 バンドパスフィルタ
22,24,25 電力増幅器
26 出力端子
30 メイン筐体
30a 開口
31 放熱体
32 サブ筐体
33 放熱プレート
33a 突出部
34 第1の導波管用溝部
34a 傾斜面
35 蓋体
35a フランジ部
36 第1の回路基板
37 カバー
38 第2の回路基板
38a 透孔
39 カバー
40 第2の導波管用溝部
42 プローブ
43 半導体ベアチップ
44 放熱シート
45 凹部
46 凸部
47 導波管用孔部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic circuit unit used in a microwave device such as a satellite communication transmitter, and more particularly to an electronic circuit suitable for use in a circuit configuration in which a part of mounted circuit components includes a power amplifier. Regarding the unit.
[0002]
[Prior art]
In an electronic circuit unit of a satellite communication transmitter that is a microwave device, an intermediate frequency amplifier circuit, a local oscillation circuit, and a mixed power amplifier circuit are generally provided on a single circuit board. Is housed in a metal frame and covered with a cover. Here, the intermediate frequency amplifier circuit amplifies the intermediate frequency signal input to the electronic circuit unit to a certain level, and the mixed power amplifier circuit outputs the intermediate frequency signal from the intermediate frequency amplifier circuit from the local oscillation circuit by a mixer. After frequency conversion to a predetermined high-frequency signal based on the local oscillation signal, this high-frequency signal is passed through only a predetermined band by a band-pass filter, and further amplified by a power amplifier (power amplifier) until sufficient amplification is obtained. Output from the circuit unit.
[0003]
In such an electronic circuit unit for microwave equipment, for example, if a high frequency from the mixed power amplifier circuit leaks into the local oscillation circuit, the output signal may fluctuate, so a circuit component mounted on a circuit board is desired. It is necessary to shield each circuit. Therefore, conventionally, as such a shield structure, one circuit board is divided into a plurality of sections by an inner wall of the frame and a partition plate, and circuit components constituting a mixed power amplifier circuit, a local oscillation circuit, etc. are mounted in each section, respectively. It is like that.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the frequency band used for satellite communication becomes higher, for example, a frequency of 20 to 40 GHz called a millimeter wave band is used, the shield structure employed in the above-described conventional electronic circuit unit is mixed. There arises a problem that the high frequency from the power amplifier circuit cannot be reliably shielded against other circuits. In addition, when the frequency band is increased in this way, the degree of amplification required for the power amplifier of the mixed power amplifier circuit is increased, and the amount of heat generated by the power amplifier is increased accordingly. The problem of receiving occurs. Furthermore, it is difficult to obtain a power amplifier having such a large amplification degree as a package IC, and a method of wire bonding a power amplifier composed of a semiconductor bare chip is predicted. Therefore, the airtightness of the mixed power amplifier circuit including the semiconductor bare chip is expected. A new problem arises in that it is necessary to ensure sex.
[0005]
The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a high-performance electronic circuit unit with less fluctuation of an output signal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the electronic circuit unit of the present invention, a main casing made of a metal material, a first circuit board disposed in the main casing, and the first circuit board are partitioned. A sub housing made of a metal material disposed in the main housing in a state and a second circuit board disposed in a sealed state inside the sub housing, and the first circuit board includes an intermediate Circuit components of a frequency amplification circuit and a local oscillation circuit are mounted, and the second circuit board converts the frequency of the intermediate frequency signal input from the intermediate frequency amplification circuit and the local oscillation signal input from the local oscillation circuit. In this way, the circuit component of the mixed power amplifier circuit that amplifies the power is mounted.
[0007]
In the electronic circuit unit configured as described above, since the circuit components of the mixed power amplifier circuit are mounted on the second circuit board that is hermetically disposed inside the sub-housing, the mixed power amplifier circuit is mounted on the main housing. Not only an electrical shield but also mechanical hermeticity can be secured with respect to other circuits mounted on the first circuit board in the body, and the heat generated by the circuit components of the mixed power amplifier circuit can be transmitted through the sub casing. Heat can be easily radiated to the outside of the main housing.
[0008]
In the above configuration, it is preferable that the circuit components of the mixed power amplifier circuit include a frequency converter, a filter, and a plurality of power amplifiers, and at least a part of these power amplifiers is formed of a semiconductor bare chip. At that time, the semiconductor bare chip may be wire-bonded on the second circuit board, but if the semiconductor bare chip is inserted through the through-hole formed in the second circuit board and is opposed to the inner bottom surface of the sub casing, It is preferable because the heat generated from the semiconductor bare chip can be efficiently transmitted to the sub-housing.
[0009]
In the above configuration, the sub housing and the main housing may be formed of the same metal material. However, if the sub housing is formed of a different metal material having better thermal conductivity than the main housing, It is preferable because the amount of heat transmitted from the housing to the main housing can be suppressed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a perspective view showing the overall configuration of an electronic circuit unit, FIG. 2 is a plan view showing an internal structure of the electronic circuit unit, and FIG. 3 is an electronic circuit unit. 4 is a perspective view of the heat radiating body, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the internal structure of the heat radiating body, FIG. 6 is a perspective view showing the internal structure of the sub-housing, and FIG. FIG. 8 is an exploded perspective view of the mounting portion of the main housing and the heat sink as seen from the back side, FIG. 9 is a sectional view of the waveguide structure, and FIG. 10 is a satellite including an electronic circuit unit. FIG. 11 is an explanatory diagram of a circuit configuration.
[0011]
The electronic circuit unit according to the present embodiment is an application example to a satellite communication transmitter (microwave device) used in a satellite communication system. As shown in FIG. 10, this satellite communication system includes a modulator. And an indoor unit incorporating a tuner, a satellite communication transmitter, a satellite communication receiver, an outdoor unit incorporating a duplexer, a horn, and the like. In such a satellite communication system, the intermediate frequency signal input from the modulator is converted to a predetermined frequency by the satellite communication transmitter, and is output from the satellite communication transmitter as a power amplified high frequency signal. It is transmitted from the horn to the satellite via a tube and a duplexer. On the other hand, after the signal transmitted from the satellite is input from the horn, it propagates through another waveguide from the duplexer, is received by the satellite communication receiver, and is output from the satellite communication receiver to the tuner of the indoor unit.
[0012]
As shown in FIG. 11, the above-mentioned transmitter for satellite communication has an intermediate frequency amplifier circuit 1, a local oscillator circuit 2, and a mixed power amplifier circuit 3. The intermediate frequency amplifier circuit 1 has an input terminal from a modulator of the indoor unit. 2.5 GHz to 3 GHz is input via 4. The intermediate frequency signal input to the intermediate frequency amplifier circuit 1 is amplified to a certain level by the amplifier 5 and then output to the mixed power amplifier circuit 3 via the temperature corrector 6. The temperature corrector 6 compensates for a change in the amplification degree of the amplifier 5 depending on the ambient temperature, and amplifies the intermediate frequency signal when the ambient temperature increases and the amplification degree of the amplifier 5 decreases. When the reverse ambient environment temperature is lowered and the amplification degree of the amplifier 5 is increased, the intermediate frequency signal is attenuated. That is, the temperature corrector 6 functions to output an intermediate frequency signal having a substantially constant signal level to the mixed power amplifier circuit 3 even if the ambient environment temperature changes in the upward / downward direction.
[0013]
The local oscillation circuit 2 includes a voltage controlled oscillator (VCO) 7, an oscillation signal amplification circuit unit 8, and a reference oscillation circuit unit 9, and a 9 GHz oscillation signal output from the voltage control oscillator 7 is supplied from the oscillation signal amplification circuit unit 8. Input to the amplifier 10. The output of the amplifier 10, that is, the 9 GHz oscillation signal is converted into a 27 GHz oscillation signal via the triple multiplier 11, and then the mixed power amplification circuit is passed through the band-pass filter 12 that passes only the 27 GHz oscillation signal. 3 is output. On the other hand, the 40 MHz oscillation signal output from the reference oscillator 13 of the reference oscillation circuit unit 9 is converted to a frequency of 120 MHz via the next tripler 14 and then amplified by the amplifier 15 to be sampled phase detector. (Hereinafter referred to as SPD) 16. The SPD 16 receives the 120 MHz oscillation signal amplified by the amplifier 15 and the oscillation signal output from the voltage controlled oscillator 7 via the amplifier 10, and a phase comparison error signal generated by the phase difference between these two signals. Will occur. That is, a PLL circuit is constituted by the closed loop of the voltage controlled oscillator 7, the amplifier 10, the SPD 16 and the amplifier 17, and the voltage controlled oscillator 7 oscillates stably with a 9 GHz signal by this PLL circuit. The 9 GHz oscillation signal output from the voltage controlled oscillator 7 is amplified by the amplifier 10 and input to the triple multiplier 11. A part of the 40 MHz oscillation signal of the reference frequency oscillator 13 is led to the X-TAL signal output terminal 19 as a 10 MHz oscillation signal via the 1/4 frequency divider 18 to output the X-TAL signal. By being output from the terminal 19 to an external circuit (not shown), it is used as a reference oscillation signal for various circuits.
[0014]
The frequency converter 20 (mixer) of the mixed power amplifier circuit 3 includes the intermediate frequency signal (2.5 GHz to 3 GHz) output from the temperature corrector 6 of the intermediate frequency amplifier circuit 1 and the bandpass filter 12 of the local oscillator circuit 2. The 27 GHz oscillation signal output from is input and a high frequency signal of 29.5 GHz to 30 GHz is output to the output. The high-frequency signal of 29.5 GHz to 30 GHz output from the frequency converter 20 passes only a desired band by the band-pass filter 21 at the next stage, is input to the power amplifier 22, and further passes through the band-pass filter 23. After passing only the desired band, the high-frequency signal is input to the power amplifier 24. The power amplifier 24 has a certain high-frequency power level, but this time, the power amplifiers 25 and 25 in the final stage connected in parallel are now connected so that a sufficiently high power amplification level can be obtained for radiation in the air. It is input and output from the output terminal 26 (probe) to the waveguide with its output sufficiently increased.
[0015]
The electronic circuit unit according to the present embodiment is used as a satellite communication transmitter having the above-described circuit configuration. As shown in FIGS. 1 to 3, this electronic circuit unit forms a frame. A main housing 30 and a heat radiating body 31 are provided. The heat radiating body 31 includes a sub housing 32 and a heat radiating plate 33 which are joined and integrated with each other.
[0016]
The main housing 30 is formed in a substantially bottomed shape with the upper surface open, and the main housing 30 is die-cast using an aluminum material. A first waveguide groove 34 is provided on the outer surface of one side wall of the main housing 30, and an opening 30 a is formed from the side wall to a part of the bottom surface. A lid 35 is screwed to the outer surface of one side wall of the main housing 30 so as to cover the first waveguide groove 34, and the lid 35 is also die-cast using an aluminum material. ing. A first circuit board 36 is disposed inside the main housing 30, and one corner of the first circuit board 36 is cut out in accordance with the shape of the opening 30a. On the first circuit board 36, circuit components of the intermediate frequency amplifier circuit 1 and the local oscillator circuit 2 except the mixed power amplifier circuit 3 in the circuit configuration shown in FIG. Further, a cover 37 is screwed to the upper surface of the side wall of the main housing 30, and the open upper end of the main housing 30 is covered with the cover 37.
[0017]
As shown in FIGS. 4 to 6, the sub-housing 32 is formed in a bottomed shape with an open upper surface, and a second circuit board 38 is disposed therein. A cover 39 is attached to the open end of the upper surface of the sub housing 32, and the inside of the sub housing 32 is sealed by the cover 39. A second waveguide groove 40 is provided on one side surface of the sub housing 32. The sub-housing 32 and the cover 39 are made of a copper material having better thermal conductivity than aluminum, which is the material of the main housing 30, and the surface thereof is plated with gold to prevent corrosion. The mixed power amplifier circuit 3 having the circuit configuration shown in FIG. 11 is mounted on the second circuit board 38, and the intermediate frequency amplifier circuit 1 and the local oscillation circuit 2 mounted on the first circuit board 36, The mixed power amplifier circuit 3 mounted on the second circuit board 38 is partitioned inside the main housing 30 via the sub housing 32 and the cover 39.
[0018]
The second circuit board 38 is fixed to the inner bottom surface of the sub-housing 32 by screwing a plurality of mounting bodies 41 made of a metal material, and the second circuit board 38 has a plurality of regions by the mounting bodies 41. It is divided into. Although not shown, among the circuit components of the mixed power amplifier circuit 3 described above, the frequency converter 20 and the bandpass filters 21 and 23 are mounted in the respective regions on the second circuit board 38, and output terminals The probe 42, which is 26, projects from the end of the second circuit board 38 into the second waveguide groove 40 of the sub-housing 32. In addition, the power amplifiers 22, 23, and 25, which are other circuit components, are elements that require a large degree of amplification, and are all configured by the semiconductor bare chip 43. These semiconductor bare chips 43 are inserted into through-holes 38a formed in the second circuit board 38, and are fixed to the inner bottom surface of the sub-casing 32 using a conductive adhesive, and on the second circuit board 38. Are wire-bonded to a conductive pattern (not shown).
[0019]
The heat radiating plate 33 is also formed of a copper material having better thermal conductivity than aluminum, which is a material of the main housing 30, and the surface thereof is plated with nickel for preventing corrosion. The heat radiating plate 33 has a projecting protrusion 33 a, and the width of the protrusion 33 a is set slightly smaller than the opening 30 a of the main housing 30. The bottom surface of the sub housing 32 is joined and integrated on the protrusion 33a of the heat radiating plate 33 via the heat radiating sheet 44. As described above, heat is radiated by the integrated product of the sub housing 32 and the heat radiating plate 33. A body 31 is configured. The heat radiating sheet 44 is a sheet-like body having adhesiveness such as a silicon-based resin, and fine irregularities on the contact surface between the sub-casing 32 and the heat radiating plate 33 are leveled by the heat radiating sheet 44. As shown in FIG. 7, the radiator 31 is screwed to the bottom surface of the main housing 30 in a state of being inserted into the opening 30a. At this time, the protrusion 33a of the heat radiating plate 33 and the main housing 30 are fixed. A slight gap G is secured between the opening 30a and the protrusion 33a of the heat radiating plate 33 so as not to contact the main housing 30 with the gap G as a relief. Further, as shown in FIG. 8, a plurality of concave portions 45 and convex portions 46 are continuously formed on the bottom surface of the main housing 30 through the openings 30a, and the bottom surface of the main housing 30 and the heat radiating plate 33 are provided. The convex portion 46 is integrated as a contact surface. That is, the contact area between the bottom surface of the main housing 30 and the heat radiating plate 33 is reduced by the concave portions 45 positioned between the convex portions 46, and heat is hardly transmitted from the heat radiating plate 33 to the main housing 30.
[0020]
A flange portion 35a projecting in the thickness direction is integrally formed on the outer surface of the lid 35, and a waveguide hole portion 47 is formed so as to penetrate the flange portion 35a. As described above, the lid body 35 is attached to the outer surface of one side wall of the main housing 30 so as to cover the side portion of the opening 30 a, and is attached to the sub housing 32 and the main housing 30 exposed in the opening 30 a. Each is screwed. As a result, as shown in FIG. 9, the first waveguide groove 34 of the main housing 30 and the second waveguide groove 40 of the sub housing 32 are covered by the flat inner surface of the lid 35, The first and second waveguide grooves 34 and 40 and the lid 35 constitute a waveguide. Here, an inclined surface 34 a that intersects with the waveguide core approximately 45 degrees is formed at the end of the first waveguide groove 34, and the first waveguide groove 34 and the lid 35 are formed. The waveguide hole 47 is continuous in the vicinity of the inclined surface 34a. Therefore, the high-frequency signal output from the probe 42 of the mixed power amplifier circuit 3 propagates from the second waveguide groove portion 40 through the first waveguide groove portion 34 and is reflected by the inclined surface 34a, and is then guided. It is led out from the flange portion 35 a of the lid 35 through the tube hole 47. Note that another waveguide 48 indicated by a two-dot chain line in FIG. 9 is attached to the end face of the flange portion 35a, and as described above, this waveguide 48 is connected to the duplexer (see FIG. 10).
[0021]
In the electronic circuit unit configured as described above, the circuit components of the intermediate frequency amplifier circuit 1 and the local oscillation circuit 2 are mounted on the first circuit board 36 disposed in the main casing 30, and the sub casing 32 and the cover 39 are mounted. Since the circuit component of the mixed power amplifier circuit 3 is mounted on the second circuit board 38 that is hermetically disposed inside the intermediate power amplifier circuit 1 and the local oscillation circuit 2 in the main housing 30. Can be shielded reliably. Therefore, even if the frequency band used for satellite communication increases to, for example, about 30 GHz, the high frequency signal from the mixed power amplifier circuit 3 does not leak into other circuits, and fluctuations in output fluctuation can be prevented. it can.
[0022]
In addition, since the second circuit board 38 disposed inside the sub-housing 32 is sealed with the cover 39, the power amplifiers 22, 24, 25 of the mixed power amplifier circuit 3 that requires a large amplification degree are configured by the semiconductor bare chip 43. Even so, the semiconductor bare chip 43 can be prevented from being corroded by moisture or the like. Further, since the heat radiating plate 33 is integrated with the bottom surface of the sub-housing 32 to form the heat radiating body 31, the heat radiating body 31 is formed of a copper material having better thermal conductivity than the material of the main housing 30 (aluminum). The heat generated by the bare chip 43 can be easily radiated from the radiator 31 (the sub-casing 32 and the radiating plate 33) to the outside, and the temperature rise inside the main casing 30 can be suppressed. In addition, since the semiconductor bare chip 43 is inserted into the through hole 38a provided in the second circuit board 38 and is fixed to the inner bottom surface of the sub casing 32 using a conductive adhesive, the heat generated by the semiconductor bare chip 43 is generated by the sub casing 32. It can be directly transmitted to and efficiently radiated heat.
[0023]
In the above-described embodiment, the case where all the power amplifiers 22, 24, 25 of the mixed power amplifier circuit 3 are configured by the semiconductor bare chip 43 has been described. However, a part of these may be configured by the package IC. Further, the semiconductor bare chip 43 may be directly mounted on the second circuit board 38.
[0024]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and has the following effects.
[0025]
The circuit components of the intermediate frequency amplifier circuit and the local oscillation circuit are mounted on the first circuit board, the sub casing is arranged in a state separated from the first circuit board in the main casing, and the interior of the sub casing Since the circuit component of the mixed power amplifier circuit is mounted on the second circuit board disposed in a hermetically sealed state, the mixed power amplifier circuit is electrically connected to the other circuit mounted on the first circuit board in the main housing. As well as a mechanical shield, mechanical airtightness can be ensured, and the heat generated by the circuit components of the mixed power amplifier circuit can be easily radiated to the outside of the main housing through the sub housing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an electronic circuit unit according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing an internal structure of the electronic circuit unit.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the electronic circuit unit.
FIG. 4 is a perspective view of a radiator.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the internal structure of the heat radiating body.
FIG. 6 is a perspective view showing an internal structure of a sub housing.
FIG. 7 is an explanatory view showing an attachment state of the main housing and the radiator.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the attachment portion of the main housing and the heat radiating body as viewed from the back side.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a waveguide structure.
FIG. 10 is an overall configuration diagram of a satellite communication system including an electronic circuit unit.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a circuit configuration.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intermediate frequency amplifier circuit 2 Local oscillation circuit 3 Mixed power amplifier circuit 20 Frequency converter 21, 23 Bandpass filter 22, 24, 25 Power amplifier 26 Output terminal 30 Main housing | casing 30a Opening 31 Radiator 32 Sub-housing 33 Radiation plate 33a Protruding portion 34 First waveguide groove 34a Inclined surface 35 Lid 35a Flange portion 36 First circuit board 37 Cover 38 Second circuit board 38a Through hole 39 Cover 40 Second waveguide groove 42 Probe 43 Semiconductor bare chip 44 Heat radiation sheet 45 Concave portion 46 Convex portion 47 Hole for waveguide

Claims (4)

金属材からなるメイン筐体と、このメイン筐体内に配置された第1の回路基板と、この第1の回路基板と区画された状態で前記メイン筐体内に配置された金属材からなるサブ筐体と、このサブ筐体の内部に密閉状態で配置された第2の回路基板とを備え、前記第1の回路基板には中間周波増幅回路と局部発振回路の回路部品が実装され、前記第2の回路基板には前記中間周波増幅回路から入力される中間周波信号と前記局部発振回路から入力される局部発振信号とを周波数変換して電力増幅する混合電力増幅回路の回路部品が実装されていることを特徴とする電子回路ユニット。A main casing made of a metal material, a first circuit board arranged in the main casing, and a sub-cabinet made of a metal material arranged in the main casing in a state of being partitioned from the first circuit board And a second circuit board that is hermetically disposed inside the sub-housing, and circuit components of an intermediate frequency amplifier circuit and a local oscillation circuit are mounted on the first circuit board. A circuit component of a mixed power amplifier circuit that amplifies power by converting the frequency of the intermediate frequency signal input from the intermediate frequency amplifier circuit and the local oscillation signal input from the local oscillator circuit is mounted on the circuit board 2. An electronic circuit unit characterized by comprising: 請求項1の記載において、前記混合電力増幅回路の回路部品が周波数変換器とフィルタおよび複数の電力増幅器を含み、これら電力増幅器の少なくとも一部が半導体ベアチップからなることを特徴とする電子回路ユニット。2. The electronic circuit unit according to claim 1, wherein the circuit components of the mixed power amplifier circuit include a frequency converter, a filter, and a plurality of power amplifiers, and at least a part of these power amplifiers is formed of a semiconductor bare chip. 請求項2の記載において、前記第2の回路基板に透孔が開設されており、前記半導体ベアチップがこの透孔を挿通して前記サブ筐体の内底面に対向していることを特徴とする電子回路ユニット。3. The method according to claim 2, wherein a through hole is formed in the second circuit board, and the semiconductor bare chip is inserted through the through hole and faces the inner bottom surface of the sub casing. Electronic circuit unit. 請求項1〜3のいずれかの記載において、前記サブ筐体が前記メイン筐体よりも熱伝導性の良い金属材で構成されていることを特徴とする電子回路ユニット。4. The electronic circuit unit according to claim 1, wherein the sub casing is made of a metal material having better thermal conductivity than the main casing. 5.
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