[发明专利]陶瓷波导滤波器

说明书

一种复合电子装置包括：陶瓷波导CWG装置，具有至少两个输入/输出I/O端口；和陶瓷带状线CS装置，包括至少一个具有至少两个I/O端口的带状线传送路径。CS装置被贴附到CWG装置，使得CWG装置的I/O端口中的至少一个I/O端口电连接到CS装置的对应一个I/O端口。

技术领域

本公开涉及陶瓷波导滤波器装置。

背景技术

与其它类型的滤波器（诸如，气腔滤波器、介质腔滤波器和陶瓷整体滤波器等）相比，由于其更小的尺寸、更低的重量和更低的成本及其相对较高的Q因子，陶瓷波导（CWG）滤波器是5G高级天线系统（AAS）无线电前端设计的有希望的解决方案。

图1示出通常的频分双工（FDD）类型的无线电前端100，其包括耦合到天线104的CWG双工器102。功率放大器（PA）106经由传送低通滤波器（Tx LPF）108耦合到CWG双工器102，并且低噪声放大器（LNA）110直接耦合到CWG双工器102或者可选地经由接收低通滤波器（Rx LPF）112耦合到CWG双工器102。

CWG双工器102由传送带通滤波器（Tx BPF）114和接收带通滤波器（Rx BPF）116构成。Tx BPF 114操作以将从PA 106输出的传送（Tx）无线电信号耦合到天线104，而另一RxBPF 116操作以将来自天线104的入站（Rx）无线电信号耦合到Rx LNA 110。

Tx和Rx LPF 108和112可与CWG双工器102一起使用以满足无线电系统要求。这些LPF通常需要具有小尺寸，能够通过使用陶瓷整体类型的LPF或表面声波（SAW）或体声波（BAW）类型的滤波器来满足这一点。然而，这些类型的LPF滤波器常常是有损的，并且因此，至少对于TX路径，它们不是优选的选项。

用于Tx LPF 108的一个可能的设计选项是使用在RF印刷电路板（PCB）上构造的二维（2D）类型的传送线路LPF滤波器。然而，这个解决方案常常在PCB上占用大面积，这是不希望的。

另外，由于CWG双工器102以及一个或多个LPF 108和112被作为分开的部件制造，所以需要某种形式的线缆或传送线路来将它们连接在一起。然而，这种连接产生另外的损耗，并且在PCB上占用另外的面积。因此，与不使用CWG部件的解决方案相比，在尺寸减小方面，将CWG双工器102用于无线电前端100产生非常少的益处。

对于常规CWG双工器应用，存在另一问题，即可靠性问题。

图2和3示出安装在RF PCB 202上的常规CWG双工器102的各示例。在图2的示例中，CWG双工器102被配置为通常为矩形的块，它经由多个焊料凸块204连接到PCB 202。通过位于双工器102的顶表面上的连接器来提供各Tx和Rx端口206和208，以促进经由合适的线缆到PA 106和LNA 110的连接。在双工器102的底部，焊料凸块之一还用作天线端口210，这促进经由PCB 202上的合适的传送线路（未示出）到天线104的连接。

在图3的示例中，除了以下方面之外，CWG双工器102具有与图2的示例中的构造类似的构造：Tx和Rx端口206和208还被提供为在双工器102的底部的焊料凸块。

对于常规CWG材料，热膨胀系数（CTE）是大约5ppm/C或更小。相比之下，常用的RFPCB（诸如，众所周知的FR4或Megatron 6）具有大约15ppm/C的CTE。因此，在CWG滤波器/双工器（并且更一般地，任何CGW装置）和RF PCB之间总是存在大的热失配。

另外，对于2GHz应用，典型CWG双工器具有大约70mmx40mmx15mm的尺寸，两个边缘焊料凸块之间的最大距离常常相对较大，如图2和3中所示。总而言之，大的热失配以及边缘焊料凸块之间的大的距离的组合导致边缘焊料凸块中的高应力。这些应力常常随温度而变化，这导致焊料凸块的疲劳开裂和最终失效。