專利名稱：無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的無線通信裝置，更具體地說，涉及與構(gòu)成無線通信裝置的電路的安排有關(guān)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
圖6是傳統(tǒng)無線通信裝置100的示意框圖。無線通信裝置100包括MAC/BB(MAC(媒體訪問控制器)/基帶處理器(BB))電路101，其被配置為包括控制要被發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)控制器(MAC(媒體訪問控制器))，和對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)的基帶處理器(BB)；RF(射頻)電路(RF轉(zhuǎn)換器電路)102，其將預(yù)定頻帶的載波信號疊加在經(jīng)調(diào)制的信號上；以及高頻電路103，其經(jīng)由天線105無線發(fā)送和接收信號。MAC/BB電路101執(zhí)行數(shù)字信號處理，而RF電路102和高頻電路103執(zhí)行模擬信號處理。
通常，在相當(dāng)于執(zhí)行數(shù)字信號處理的基帶處理器(BB)的電路中，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路104，其將來自基帶處理器的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為RF電路102中的模擬信號。
圖6中所示的電路部分形成在安裝于電路板上的一個或多個集成電路上。圖7是其上安裝有無線通信裝置100的電路板的元件安裝表面的平面圖。安裝在該電路板的元件安裝表面上的有裝載MAC/BB電路101和數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路104的MAC/BB集成電路201，和裝載RF電路102的RF集成電路202；以及用從所有方向包圍RF集成電路202的方式安排的高頻電路103。
而且，在電路板的元件安裝表面上，還安裝有都沒有被示出的、高頻電路103中的電源電路、和balun(平衡不平衡轉(zhuǎn)換器)、濾波器等，從而形成無線通信裝置100。
JP-A-H8-204344披露了以混合方式在同一多層布線電路板上裝載模擬電路和數(shù)字電路的技術(shù)。
近年來，已經(jīng)將越來越多的無線通信裝置裝載到緊湊、便攜的裝置中。因此，存在對用單個模塊完成的緊湊無線通信裝置的需求，其可以在不必使得裝置的設(shè)計者考慮高頻電路的情況下使用，因為考慮高頻電路需要高級知識。
然而，為了將無線通信裝置裝載到較小的裝置中，當(dāng)將如圖6和7中所示的傳統(tǒng)無線通信裝置安裝在較小的電路板上時，具體地說，要彼此靠近地放置諸如高頻電路103之類的高頻模擬電路部分和諸如MAC/BB電路101之類的數(shù)字信號處理器。因此，來自數(shù)字信號處理器的噪聲疊加在高頻模擬電路部分的弱信號上，因此導(dǎo)致特別是在接收弱信號時不能保證所需要的信噪比的問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上面的情況，本發(fā)明的目的是提供有助于提高信噪比的無線通信裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的無線通信裝置包括數(shù)字信號處理器，其用于處理要被發(fā)送或者接收的、作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)，和模擬信號處理器，其用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)，該數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器在空間上彼此分離安排；以及轉(zhuǎn)換器電路，將其提供在數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器之間模擬信號處理器一側(cè)上，該轉(zhuǎn)換器電路執(zhí)行數(shù)字信號和模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換。
以這種方式安排數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器從而將它們彼此在空間上分離，減少疊加在模擬信號上的、來自數(shù)字信號處理器的噪聲，因此允許信噪比的提高。而且，雖然上述分離導(dǎo)致數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器之間相對長的導(dǎo)線路由，但是通過將轉(zhuǎn)換器電路提供在模擬信號處理器一側(cè)，所路由的導(dǎo)線的傳輸信號作為數(shù)字信號工作，因此與要被路由的模擬信號相比，對諸如噪聲等的干擾更不敏感。
例如，無線通信裝置包括用于在其上安裝數(shù)字信號處理器、模擬信號處理器和轉(zhuǎn)換器電路的電路板。
更具體地說，例如，將模擬信號處理器和轉(zhuǎn)換器電路安排在電路板的第一表面?zhèn)龋鴮?shù)字信號處理器安排在與第一表面?zhèn)炔煌?、電路板的第二表面?zhèn)取?br> 例如，電路板是具有多個布線層的多層布線電路板。在電路板內(nèi)的布線層中提供數(shù)字接地部分，而在數(shù)字接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層中提供模擬接地部分，并且將模擬接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層分配為模擬布線層。
因此，可以區(qū)分其中傳播數(shù)字信號的布線區(qū)域和其中傳播模擬信號的布線區(qū)域，因此允許信噪比的提高。
例如，在第一表面上的導(dǎo)體和數(shù)字接地部分的第二表面?zhèn)鹊牟季€層上的導(dǎo)體之間，經(jīng)由在電路板中提供的、將導(dǎo)體連接在一起的通孔執(zhí)行數(shù)字信號傳送。
因此，可以減輕在模擬布線層中不必要地傳播數(shù)字信號的問題。
例如，模擬信號處理器包括用于發(fā)送或接收允許無線傳輸?shù)母哳l模擬信號的高頻電路。將全部或者部分高頻電路靠近電路板的第一邊安排，并且將轉(zhuǎn)換器電路靠近位于第一邊相對位置的第二邊安排。
如上所述，輸入或者輸出數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換器電路的安排離高頻電路相對較遠(yuǎn)，這允許信噪比的提高。
而且，例如，高頻電路包括用于無線接收信號的接收電路和用于無線發(fā)送信號的發(fā)送電路。將接收電路靠近第一邊安排，而將發(fā)送電路靠近位于第一和第二邊之間的第三邊安排。
處理具有相對強(qiáng)的強(qiáng)度的信號的發(fā)送電路遠(yuǎn)離處理弱信號的接收電路安排允許接收時信噪比的提高。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的無線通信裝置包括數(shù)字信號處理器，用于處理要被發(fā)送或者接收的、作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)；模擬信號處理器，用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器電路，其被提供在數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器之間，并且執(zhí)行數(shù)字信號和模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換；以及電路板，用于在其上安裝數(shù)字信號處理器、模擬信號處理器和轉(zhuǎn)換器電路。模擬信號處理器具有用于發(fā)送或者接收允許無線傳輸?shù)母哳l模擬信號的高頻電路，和插入在高頻電路和轉(zhuǎn)換器電路之間的、用于執(zhí)行模擬信號的頻率轉(zhuǎn)換的RF電路。將全部或者部分高頻電路安排在靠近電路板的第一邊的第一區(qū)域中，將數(shù)字處理器和轉(zhuǎn)換器電路安排在靠近位置與第一邊相對位置的第二邊的第二區(qū)域中，并且將RF電路安排在第一和第二區(qū)域之間的區(qū)域中。
因此，數(shù)字信號處理器和高頻電路在空間上彼此分離。因此，減少疊加在高頻電路中所處理的模擬信號上的、來自數(shù)字信號處理器的噪聲，因此允許信噪比的提高。
在按照本發(fā)明第二方面的無線通信裝置中，例如，高頻電路包括用于無線地接收信號的接收電路和用于無線地發(fā)送信號的發(fā)送電路?？拷谝贿叞才沤邮针娐?，并且靠近位于第一和第二邊之間的第三邊安排發(fā)送電路。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的無線通信裝置包括數(shù)字信號處理器，用于處理要被發(fā)送或者接收的作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)；模擬信號處理器，用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器電路，其被提供在數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器之間，并且執(zhí)行數(shù)字信號和模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換；以及電路板，用于在其上安裝數(shù)字信號處理器、模擬信號處理器和轉(zhuǎn)換器電路。將模擬信號處理器安排在電路板的第一表面?zhèn)龋瑢?shù)字信號處理器和轉(zhuǎn)換器電路安排在與第一表面?zhèn)炔煌?、電路板的第二表面?zhèn)取Ｔ撾娐钒迨蔷哂卸鄠€布線層的多層布線電路板。在電路板內(nèi)的布線層中提供數(shù)字接地部分，在數(shù)字接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層中提供模擬接地部分，并且將模擬接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層分配為模擬布線層。
使用這種配置，減少疊加在高頻電路中所處理的模擬信號上的、來自數(shù)字信號處理器的噪聲，因此允許信噪比的提高。
根據(jù)本發(fā)明的無線通信裝置，可以提高信噪比。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的無線通信裝置的示意框圖；圖2是圖1的高頻電路的內(nèi)部框圖；圖3示出了圖1的無線通信裝置的配置；圖4是其上安裝形成圖1的無線通信裝置的電路的電路板的示意剖面圖；圖5是用于解釋在圖4的電路板的元件安裝表面上的電路安排的示意圖；圖6是傳統(tǒng)無線通信裝置的示意框圖；和圖7是其上安裝有圖6的無線通信裝置的電路板的平面圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖具體描述本發(fā)明的實施方式。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置1的示意框圖。無線通信裝置1無線地向不同無線通信裝置發(fā)送各種數(shù)據(jù)，并且從不同無線通信裝置接收各種數(shù)據(jù)。
無線通信裝置1被提供有數(shù)字信號處理器2，其輸入和輸出數(shù)字信號；模擬信號處理器3，其輸入和輸出模擬信號；轉(zhuǎn)換器電路4，其被提供在數(shù)字信號處理器2和模擬信號處理器3之間，并且執(zhí)行數(shù)字信號和模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換；天線5；和外圍電路13。由處理數(shù)字信號的數(shù)字電路形成數(shù)字信號處理器2，并且由處理模擬信號的模擬電路形成模擬信號處理器3。
數(shù)字信號處理器2被提供有控制要被發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)控制器(還可以被稱為MAC(媒體訪問控制器)，因此在下文中稱為MAC)11，以及調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)信號的基帶處理器12(下面稱為BB 12)。
將外圍電路13連接到MAC 11和BB 12。將外圍電路13提供在MAC 11和BB 12的外圍，從而MAC 11和BB 12可以執(zhí)行所需要的處理。外圍電路13例如是用于將時鐘信號提供給MAC 11或者BB 12的PPL(鎖相環(huán))回路濾波器等。
模擬信號處理器3被提供有RF電路(RF轉(zhuǎn)換器電路)16，其將預(yù)定頻帶的載波信號疊加在所提供的模擬信號上；和高頻電路17，其經(jīng)由天線5無線地發(fā)送和接收信號。
將如圖2中所示的高頻電路17進(jìn)行配置，以具有接收電路18和發(fā)送電路19。可以共享形成接收電路18的電路的一部分和形成發(fā)送電路19的電路的一部分。
將接收電路18進(jìn)行配置以包括用于放大所接收的信號的接收放大器，和用于限制經(jīng)由天線5所接收的信號的頻帶的接收濾波器等(沒有全部示出)。將發(fā)送電路19進(jìn)行配置以包括用于放大要被發(fā)送的信號的發(fā)送放大器(功率放大器)，和用于限制經(jīng)由天線5所發(fā)送的信號的頻帶的發(fā)送濾波器等(沒有全部示出)。
而且，高頻電路17包括執(zhí)行平衡電路(例如，天線5)和不平衡電路(例如，連接到天線5的同軸電纜)之間的阻抗轉(zhuǎn)換(執(zhí)行阻抗匹配)的balun(平衡不平衡轉(zhuǎn)換器)等。
轉(zhuǎn)換器電路4被提供有連接到數(shù)字信號處理器2的數(shù)字輸入和輸出部分14；和連接到RF電路16的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分15。數(shù)字輸入和輸出部分14在執(zhí)行所需要的轉(zhuǎn)換處理的同時，執(zhí)行數(shù)字信號處理器2和數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15之間的數(shù)字信號的傳送。數(shù)字輸入和輸出部分14執(zhí)行例如串行信號和并行信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換(串并轉(zhuǎn)換)。
數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15將來數(shù)字輸入和輸出部分14的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并且將其輸出到RF電路16，而且在另一方面，將來自RF電路16的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且將其輸出到數(shù)字輸入和輸出部分14。以這種方式，轉(zhuǎn)換器電路4作為將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器電路和將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器電路工作。
下面，將描述對無線通信裝置1的數(shù)據(jù)發(fā)送所執(zhí)行的操作。首先，將要被發(fā)送的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)字信號從未示出的信號源提供給數(shù)字信號處理器2。BB12在使用外圍電路13的同時使得所提供的數(shù)據(jù)信號經(jīng)歷預(yù)定的調(diào)制，并且將經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號輸出到數(shù)字輸入和輸出部分14。同時，MAC 11在使用外圍電路13的同時適當(dāng)?shù)乜刂茝纳鲜鲂盘栐窗l(fā)送到BB 12的數(shù)據(jù)信號流。
數(shù)字輸入和輸出部分14使得經(jīng)調(diào)制的、所接收的數(shù)字信號經(jīng)歷預(yù)定的轉(zhuǎn)換處理，并且將其輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15。數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15將從數(shù)字輸入和輸出部分14提供來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并且將其輸出到RF電路16。
RF電路16將上述載波信號疊加在來自數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15的模擬信號上，由此對該模擬信號執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換。通過該頻率轉(zhuǎn)換，將來自數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15的模擬信號(中頻的模擬信號)轉(zhuǎn)換為可以在空間中傳播(可以無線地傳送)的高頻模擬信號。
將通過RF電路16的頻率轉(zhuǎn)換獲得的高頻模擬信號發(fā)送到高頻電路17。高頻電路17將該高頻模擬信號經(jīng)由發(fā)送電路19的發(fā)送放大器、發(fā)送濾波器等提供給天線5，由此執(zhí)行從天線5的無線發(fā)送(將其作為無線波輻射到空中)。
隨后，將描述由無線通信裝置1在數(shù)據(jù)接收時所執(zhí)行的操作。高頻電路17的接收電路18經(jīng)由天線5接收指示要由無線通信裝置1接收的數(shù)據(jù)的、從不同無線通信裝置的天線輻射的無線波。將接收到的高頻模擬信號經(jīng)由接收電路18中的接收放大器、接收濾波器等發(fā)送到RF電路16。
RF電路16將上述載波信號疊加在從高頻電路17的接收電路18發(fā)送來的高頻模擬信號上，由此執(zhí)行對該高頻模擬信號的頻率轉(zhuǎn)換。通過該頻率轉(zhuǎn)換，將來自高頻電路17的接收電路18的高頻模擬信號轉(zhuǎn)換為相對低頻率的模擬信號(中頻模擬信號)。RF電路16將所獲得的相對低頻率的模擬信號輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15。
數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15將來自RF電路16的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而且將該數(shù)字信號輸出到數(shù)字輸入和輸出部分14。數(shù)字輸入和輸出部分14使得從數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15接收來的數(shù)字信號經(jīng)歷預(yù)定的轉(zhuǎn)換處理，然后將其輸出到數(shù)字信號處理器2。
數(shù)字信號處理器2的BB 12在使用外圍電路13的同時將從數(shù)字輸入和輸出部分14發(fā)送來的數(shù)字信號進(jìn)行解調(diào)。通過該解調(diào)所獲得的數(shù)字信號是指示要由無線通信裝置1接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號，而且將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號從數(shù)字信號處理器2發(fā)送到使用數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)信號使用部分(未示出)。同時，MAC 11在使用外圍電路13的同時，適當(dāng)?shù)乜刂茝纳鲜鯞B 12向數(shù)據(jù)信號使用部分發(fā)送的數(shù)據(jù)信號流。例如，上述數(shù)據(jù)信號使用部分是顯示裝置或者音頻輸出裝置，其根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)信號執(zhí)行視頻或者音頻再現(xiàn)等。
將無線通信裝置1構(gòu)造為集成電路。更具體地說，如圖3中所示，將無線通信裝置1構(gòu)造為包括MAC/BB集成電路21和RF集成電路22。在MAC/BB集成電路21上，裝載MAC 11和BB 12。在RF集成電路22上，不僅裝載RF電路16還裝載轉(zhuǎn)換器電路4。注意，在圖3中，與圖1中的那些等效的部分帶有相同的附圖標(biāo)記。
圖4是其上安裝形成無線通信裝置1的電路的電路板(印刷電路板)31的示意剖面圖。在圖4中，與其他附圖中的那些等效的部分帶有相同的附圖標(biāo)記。通過在電路板31上安裝數(shù)字信號處理器2、模擬信號處理器3、轉(zhuǎn)換器電路4、外圍電路13等構(gòu)造無線通信裝置1?？梢詫㈦娐钒?1當(dāng)作無線通信裝置1的元件。
電路板31是由一個接一個疊加的多個布線層形成的多層布線板。例如，用LTCC(低溫共燒結(jié)陶瓷，Low Temperature Co-fired Ceramics)形成電路板31。
圖4的電路板31具有包括暴露給電路板31的元件安裝表面的布線層Ll和暴露給與元件安裝表面相對的表面的布線層L15的15個布線層。與元件安裝表面相對的表面用作導(dǎo)線焊接(bonding)表面或者接線端(terminal)表面。當(dāng)然允許其采用布線層數(shù)量不是15的多層布線電路板。
電路板31具有從布線層L1向布線層L15以L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14和L15的順序安排的布線層。在布線層L1到L15中，可以安排任意形狀的導(dǎo)體，每個導(dǎo)體作為用于傳播各種信號的導(dǎo)線工作。原則上，將布線層L1到L15彼此電絕緣。
下面，將描述將無線通信裝置1安裝在電路板31上的過程。首先，為了構(gòu)造無線通信裝置1，在與電路板的元件安裝表面相對的表面的基本上中心上形成凹陷的空腔32?？涨?2形成基本上矩形平行六面體形狀的空間?？涨?2的形成從電路板31中去除了布線層L9到L15的每一個的一部分。結(jié)果，在電路板31的較外圍處布線層的數(shù)量保持15，而在電路板31的中心處布線層的數(shù)量減少到8。
在電路板31的較外圍處，提供一個或多個接線端33(在圖4中僅僅示出了一個接線端)。接線端33提供在布線層L15上。
在作為形成空腔32的結(jié)果而被暴露的布線層L8上，將MAC/BB集成電路21的晶片芯片直接安裝以放置在空腔32中。將MAC/BB集成電路21的晶片芯片通過布線焊接電連接到提供在布線層L8上的接線端。然后，將空腔32用樹脂絕緣體等填充并且密封。
在另一方面，在電路板31的元件安裝表面上(也就是在布線層L1上)，安裝除了MAC/BB集成電路21之外的、形成無線通信裝置1的電路(RF集成電路22等)。而且，將由導(dǎo)體形成的屏蔽箱34以覆蓋元件安裝表面上的全部元件的方式固定到電路板31上。
因此，可以將包括空腔32的電路板31的高度(厚度)控制在大約0.8mm(毫米)。此外，可以將電路板31自身的高度和在元件安裝表面上的元件的高度之和控制在大約1.5到2mm。因此，可以將實現(xiàn)無線通信裝置1的電路板31當(dāng)作像它是單個LSI(大規(guī)模集成電路)那樣。
例如，可以將實現(xiàn)無線通信裝置1的電路板31當(dāng)作用于單個通信的元件，并且將其安裝在諸如移動電話(未示出)之類的便攜終端的電路板上。
隨后，將描述電路板31的每個布線層的功能。在本實施方式中，在電路板31的厚度方向中的中心處，提供數(shù)字接地層和模擬接地層。
更具體地說，如圖4中所示，在布線層L5中提供作為數(shù)字接地層(數(shù)字接地部分)(下面稱為數(shù)字GND)工作的板狀導(dǎo)體層，而在布線層L4中提供作為模擬接地層(模擬接地部分)(下文中稱為模擬GND)工作的板狀導(dǎo)體層。
在布線層L5中提供數(shù)字GND，以便盡可能寬地形成除了其中形成有通孔等的部分之外的導(dǎo)體區(qū)域。在布線層L4中形成模擬GND，以便盡可能寬地形成除了其中形成有通孔等的部分之外的導(dǎo)體區(qū)域。在無線通信裝置1中進(jìn)行處理的上述數(shù)字信號參照數(shù)字GND的電勢，而在無線通信裝置1中進(jìn)行處理的上述模擬信號參照模擬GND的電勢。
然后，將位于離元件安裝表面比模擬GND更近的布線層分配作為模擬布線層(模擬布線區(qū)域)。也就是，將布線層L1到L3分配為模擬布線層。模擬布線層用于在電路板31內(nèi)傳播在數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15和天線5之間的電路中處理的模擬信號。
在另一方面，將位于離導(dǎo)線焊接表面(或者接線端表面)比數(shù)字GND更近的布線層分配為數(shù)字布線層(數(shù)字布線區(qū)域)。也就是，將布線層L6到L15分配為數(shù)字布線層。數(shù)字布線層用于在電路板31內(nèi)傳播在數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15和數(shù)字信號處理器2(和外圍電路13)之間的電路中處理的數(shù)字信號。
在電路板31中，提供大量通孔以在布線層中所提供的導(dǎo)線之間允許傳導(dǎo)。例如，圖4示出了通孔TH1、TH2、TH3和TH4。
通孔TH1將布線層L3中提供的導(dǎo)線和布線層L1中提供的導(dǎo)線電連接在一起。通孔TH2將布線層L15中提供的接線端31和布線層L7中提供的導(dǎo)線電連接在一起。將布線層L7中提供的導(dǎo)線經(jīng)由不同的通孔等電連接到MAC/BB集成電路21。也就是，將接線端33和MAC/BB集成電路21電連接在一起，而且例如，數(shù)字信號處理器2經(jīng)由接線端33輸入和輸出上述數(shù)據(jù)信號。下面將描述通孔TH3和TH4。
當(dāng)通過使用如圖4中所示的電路板31形成無線通信裝置1時，需要將除了要被安裝在空腔32中的MAC/BB集成電路21之外的所有元件安排在元件安裝表面上(也就是，在布線層L1上)。因此，即使當(dāng)分離地分配數(shù)字布線層和模擬布線層時，在部分元件安裝表面上，也要將涉及處理數(shù)字信號的部分和涉及處理模擬信號的部分混合在一起。即使在這種情況下，也對元件安裝表面的元件安排進(jìn)行設(shè)計以便將數(shù)字信號對高頻電路17的不利影響減小到可能的最小程度。
圖5是從元件安裝表面一側(cè)看到的電路板31的平面圖。如圖5中所示，電路板31的元件安裝表面具有基本上為方形的形狀，其帶有被稱為邊(side)S1、S2、S3和S4的四條邊。邊S1與邊S2相對，并且邊S1和邊S2彼此平行。邊S3與邊S4相對，并且邊S3和邊S4彼此平行。
在電路板31的元件安裝表面上，附圖標(biāo)記61代表靠近邊S1的區(qū)域，而附圖標(biāo)記62代表靠近邊S2的區(qū)域。附圖標(biāo)記64是位于區(qū)域61和區(qū)域62之間的區(qū)域。附圖標(biāo)記63是靠近邊S3的區(qū)域。區(qū)域63位于區(qū)域61、62和64的邊S3一側(cè)。例如，如圖5中所示，區(qū)域61到64在其任何部分彼此不疊加。附圖標(biāo)記65是位于區(qū)域63中在其邊S2一側(cè)的區(qū)域。注意，如圖5中所示，為了方便，區(qū)域61到65是方形形狀，但是區(qū)域61到65的形狀不必是方形。
在電路板31的元件安裝表面上，將高頻電路17的、特別涉及處理弱高頻模擬信號的接收電路18安排在區(qū)域61中，而將外圍電路13(形成外圍電路13的元件)、數(shù)字輸入和輸出部分14、和涉及處理數(shù)字信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15安排在區(qū)域62中。將RF電路16安排在區(qū)域64中。由于將數(shù)字輸入和輸出部分14、數(shù)模轉(zhuǎn)換部分15和RF電路16裝載在RF集成電路22上(見圖3)，所以將RF集成電路22進(jìn)行安排以延伸跨越區(qū)域62的一部分和區(qū)域64。
如上所述，將高頻電路17的接收電路18進(jìn)行安排從而在空間上與其中傳播數(shù)字信號的區(qū)域62分離，以便允許將施加在接收電路18上的噪聲的影響控制到最小。
將高頻電路17的、涉及處理相對強(qiáng)的信號強(qiáng)度的高頻模擬信號的發(fā)送電路19安排在區(qū)域63中。在區(qū)域65中，安排上述發(fā)送電路19的發(fā)送放大器(功率放大器)。
將發(fā)送電路19進(jìn)行安排以使其在空間上與其中安排將接收電路18的區(qū)域61分離，這使得來自發(fā)送電路19的噪聲難于不利地影響接收電路18。由于發(fā)送電路19處理相對強(qiáng)的信號強(qiáng)度的高頻模擬信號，所以即使區(qū)域63中的發(fā)送電路19比區(qū)域61更加靠近區(qū)域62的安排也幾乎不會導(dǎo)致噪聲等所產(chǎn)生的有害效果。
根據(jù)電路板31的形狀等，還可以將包括接收電路18和發(fā)送電路19的整個高頻電路17安排在區(qū)域61中。
當(dāng)將數(shù)字信號從布線層L6到L15(數(shù)字布線層)中的導(dǎo)線發(fā)送到元件安裝表面(布線層L1)時，這通過通孔直接實現(xiàn)。作為這種通孔的例子，圖4示出了通孔TH3和TH4。
通孔TH3將布線層L7中提供的導(dǎo)線和布線層L1中提供的導(dǎo)線(或者接線端)電連接在一起。例如，將布線層L7中提供的上述導(dǎo)線經(jīng)由不同通孔連接到數(shù)字信號處理器2(MAC/BB集成電路21)，而將布線層L1中提供的上述導(dǎo)線(或者接線端)連接到RF集成電路22的數(shù)字輸入和輸出部分14。也就是，例如，經(jīng)由通孔TH3執(zhí)行在導(dǎo)線焊接表面一側(cè)上的數(shù)字信號處理器2(MAC/BB集成電路21)和元件安裝表面一側(cè)上的數(shù)字輸入和輸出部分14之間的執(zhí)行數(shù)字信號傳送。通孔TH4具有與通孔TH3的功能相同的功能。
例如，經(jīng)由通孔TH3或者TH4，可以在導(dǎo)線焊接表面一側(cè)上的數(shù)字信號處理器2(MAC/BB集成電路21)和在元件安裝表面一側(cè)上的外圍電路13之間執(zhí)行信號傳送。
將連接到通孔TH3和TH4的布線層L7中的導(dǎo)線所傳播的信號直接發(fā)送到作為元件安裝表面的布線層L1中的導(dǎo)線(或者接線端)，而不必在布線層L2和L3中路由(route)。也就是，不將通孔TH3和TH4連接到布線層L2和L3(和布線層L4)中的導(dǎo)線，而是直接地連接到作為元件安裝表面的布線層L1中的導(dǎo)線(或者接線端)。
而且，從電路之間的相互影響的角度來說，可以分離地使用模擬布線層。例如，可以將帶有形成高頻電路17的導(dǎo)線的布線層、帶有形成用于向模擬信號處理器3供電的模擬電源電路(未示出)的導(dǎo)線的布線層、和帶有形成用于獲得上述載波信號等的VCO(電壓控制振蕩器；未示出)的導(dǎo)線的布線層配置為彼此不同。為了在相同的布線層中對它們進(jìn)行布線，在層內(nèi)可以在空間上將它們的導(dǎo)線彼此分離。
如果可能，還可以將外圍電路13安排在導(dǎo)線焊接表面一側(cè)上。也就是，可以將外圍電路13的元件安排在布線層L8或者L15上。
本實施方式基于這樣的假設(shè)電路板31的元件安裝表面的形狀基本上是方形，但是其中安裝無線通信裝置1的電路板的形狀不限于方形。簡而言之，在其中安裝無線通信裝置1的電路板的元件安裝表面上，當(dāng)將接收電路18(或者接收電路18和發(fā)送電路19兩者)安排在靠近第一邊的第一區(qū)域中時，可以將轉(zhuǎn)換器電路4(或者轉(zhuǎn)換器電路4和外圍電路13)安排在靠近離第一邊最遠(yuǎn)的第二邊的第二區(qū)域中。然后，可以將形成無線通信裝置1的其他電路(RF電路16等)安排在上述第一區(qū)域和第二區(qū)域之間。
如上所述，通過將數(shù)字信號處理器2安排在電路板31的導(dǎo)線焊接表面上，而將模擬信號處理器3安排在元件安裝表面上，將數(shù)字信號處理器2和模擬信號處理器3在空間上彼此分離。這減少了從數(shù)字信號處理器2中產(chǎn)生的、疊加在高頻電路17中所處理的模擬信號上的噪聲。
上述分離導(dǎo)致數(shù)字信號處理器2和模擬信號處理器3之間的相對長的導(dǎo)線路由。然而，如果將轉(zhuǎn)換器電路4提供在元件安裝表面上的模擬信號處理器3一側(cè)上，則通過所路由的導(dǎo)線所發(fā)送的發(fā)送信號作為數(shù)字信號工作，并且因此比要被路由的模擬信號較不易于受到諸如噪聲之類的干擾。
在電路板31之外提供天線5和用于數(shù)據(jù)通信的主機(jī)控制器(未示出)允許任意數(shù)據(jù)的無線通信。然后，如上所述，可以處理實施無線通信裝置1的電路板就像它是單個LSI(大規(guī)模集成電路)一樣。因此，包括無線通信裝置1的裝置的設(shè)計者可以處理作為緊湊通信模塊的無線通信裝置1并且容易將其組裝到裝置中，而不必考慮高頻電路的存在，而考慮高頻電路需要針對其設(shè)計的高級知識。
而且，雖然這與上面的描述不一致，但是還可以不僅將轉(zhuǎn)換器電路4和外圍電路13而且將數(shù)字信號處理器2也安排在電路板31的元件安裝表面上的區(qū)域62中。提供通對第一實施方式進(jìn)行這樣的修改來實現(xiàn)的實施方式作為第二實施方式。在第二實施方式中，沒有特別描述的部分與第一實施方式中的那些相同。
與第一實施方式的情況相同，在第二實施方式中，也將接收電路18安排在區(qū)域61中而將發(fā)送電路19安排在區(qū)域63中，或者將包括接收電路18和發(fā)送電路19兩者的整個高頻電路17安排在區(qū)域61中。
因此，將數(shù)字信號處理器2和高頻電路17進(jìn)行安排以在空間上彼此分離，因此減少來自數(shù)字信號處理器2的、疊加在高頻電路17中所處理的模擬信號上的噪聲。
此外，雖然與上面的描述不一致，但是還可以不僅將形成數(shù)字信號處理器2的MAC/BB集成電路22而且將轉(zhuǎn)換器電路4和外圍電路13安排在電路板31的導(dǎo)線焊接表面一側(cè)上(也就是，將它們安排在布線層L8或者L15上)。提供通過對第一實施方式進(jìn)行上述修改所實現(xiàn)的實施方式作為第三實施方式。在第三實施方式中，沒有特別描述的部分與在第一實施方式中的那些相當(dāng)。為了實現(xiàn)這種修改，從圖3的RF集成電路22中去除轉(zhuǎn)換器電路4。
在第三實施方式中，僅僅將模擬信號處理器3安排在元件安裝表面上，而將模擬布線層和數(shù)字布線層彼此清楚地分離。因此，在第三實施方式中，來自數(shù)字信號處理器2的、疊加在高頻電路17中所處理的弱信號上的噪聲也被減小。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，包括數(shù)字信號處理器，其用于處理要被發(fā)送或者接收的、作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)，和模擬信號處理器，其用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)，該數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器在空間上彼此分離安排；以及轉(zhuǎn)換器電路，將其提供在所述數(shù)字信號處理器和所述模擬信號處理器之間的所述模擬信號處理器一側(cè)上，該轉(zhuǎn)換器電路執(zhí)行所述數(shù)字信號和所述模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，包括用于在其上安裝所述數(shù)字信號處理器、所述模擬信號處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路的電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線通信裝置，其中，將所述模擬信號處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路安排在所述電路板的第一表面?zhèn)?，而將所述?shù)字信號處理器安排在與第一表面?zhèn)炔煌?、所述電路板的第二表面?zhèn)取?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線通信裝置，其中，所述電路板是具有多個布線層的多層布線電路板，其中，在所述電路板內(nèi)的布線層內(nèi)提供數(shù)字接地部分，而在所述數(shù)字接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層中提供模擬接地部分，并且將所述模擬接地部分的第一表面?zhèn)鹊牟季€層分配為模擬布線層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通信裝置，其中，在所述第一表面上的導(dǎo)體和所述數(shù)字接地部分的第二表面?zhèn)鹊牟季€層上的導(dǎo)體之間，經(jīng)由在所述電路板中提供的、將所述導(dǎo)體連接在一起的通孔執(zhí)行數(shù)字信號傳送。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線通信裝置，其中，所述模擬信號處理器包括用于發(fā)送或接收允許無線傳輸?shù)母哳l模擬信號的高頻電路，并且其中，將全部或者部分所述高頻電路靠近所述電路板的第一邊安排，并且將所述轉(zhuǎn)換器電路靠近位于與所述第一邊相對位置的第二邊安排。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線通信裝置，其中，所述高頻電路包括用于無線接收信號的接收電路和用于無線發(fā)送信號的發(fā)送電路，并且其中，將所述接收電路靠近所述第一邊安排，而將所述發(fā)送電路靠近位于所述第一和第二邊之間的第三邊安排。
8.一種無線通信裝置，包括數(shù)字信號處理器，用于處理要被發(fā)送或者接收的、作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)；模擬信號處理器，用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器電路，其被提供在所述數(shù)字信號處理器和所述模擬信號處理器之間，并且執(zhí)行所述數(shù)字信號和所述模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換；以及電路板，用于在其上安裝所述數(shù)字信號處理器、所述模擬信號處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述模擬信號處理器具有用于發(fā)送或者接收允許無線傳輸?shù)母哳l模擬信號的高頻電路，和插在所述高頻電路和所述轉(zhuǎn)換器電路之間的、用于執(zhí)行模擬信號的頻率轉(zhuǎn)換的RF電路，并且其中，將全部或者部分所述高頻電路安排在靠近所述電路板的第一邊的第一區(qū)域中，將所述數(shù)字處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路安排在靠近位于與所述第一邊相對位置的第二邊的第二區(qū)域中，并且將所述RF電路安排在所述第一和第二區(qū)域之間的區(qū)域中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線通信裝置，其中，所述高頻電路包括用于無線地接收信號的接收電路和用于無線地發(fā)送信號的發(fā)送電路，并且其中，將所述接收電路靠近所述第一邊安排，而將所述發(fā)送電路靠近位于所述第一和第二邊之間的第三邊安排。
10.一種無線通信裝置，包括數(shù)字信號處理器，用于處理要被發(fā)送或者接收的作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)；模擬信號處理器，用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器電路，其被提供在所述數(shù)字信號處理器和所述模擬信號處理器之間，并且執(zhí)行所述數(shù)字信號和所述模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換；以及電路板，用于在其上安裝所述數(shù)字信號處理器、所述模擬信號處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路，其中，將所述模擬信號處理器安排在所述電路板的第一表面?zhèn)龋瑢⑺鰯?shù)字信號處理器和所述轉(zhuǎn)換器電路安排在與所述第一表面?zhèn)炔煌?、所述電路板的第二表面?zhèn)?，其中，所述電路板是具有多個布線層的多層布線電路板，并且其中，在所述電路板內(nèi)的布線層內(nèi)提供數(shù)字接地部分，在所述數(shù)字接地部分的所述第一表面?zhèn)鹊牟季€層中提供模擬接地部分，并且將所述模擬接地部分的所述第一表面?zhèn)鹊牟季€層分配為模擬布線層。
全文摘要
將用于處理要被發(fā)送或者接收的、作為數(shù)字信號的數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理器和用于處理作為模擬信號的數(shù)據(jù)的模擬信號處理器進(jìn)行安排以彼此在空間上分離，將執(zhí)行數(shù)字信號和模擬信號之間的信號格式轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器電路提供在數(shù)字信號處理器和模擬信號處理器之間的模擬信號處理器一側(cè)上。
文檔編號H01L21/77GK101018092SQ20061017179
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者出口明輝 申請人:夏普株式會社