KR20230123886A - Antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 적어도 하나의 방사소자가 전면에 배치되는 2 이상의 안테나 배치부가 수평 방향(Horizontal direction, H-방향)으로 연속되게 배열된 전방 방열 하우징 및 상기 전방 방열 하우징이 전단에 결합되고, 후방으로 소정의 열을 후방으로 방출하는 다수의 후방 방열핀이 구비된 후방 방열 하우징을 포함하고, 상기 전방 방열 하우징에는, 소정의 열을 전방으로 방출하는 다수의 전방 방열핀이 일체로 구비되되, 상기 다수의 전방 방열핀 중 일부는 상기 2 이상의 안테나 배치부의 각 사이를 상기 H-방향으로 구획하는 적어도 하나의 구획벽 형태로 구비되어, 방열 성능을 유지하면서도 XPD 및 Isolation 특성을 개선 또는 유지할 수 있는 이점을 제공한다.The present invention relates to an antenna device, and more particularly, a front heat dissipation housing in which two or more antenna dispensing units having at least one radiating element disposed on the front thereof are continuously arranged in a horizontal direction (H-direction), and the front heat dissipation housing It includes a rear heat dissipation housing coupled to a front end and provided with a plurality of rear heat dissipation fins for radiating predetermined heat to the rear, wherein the front heat dissipation housing includes a plurality of front heat dissipation fins integrally dissipating predetermined heat to the front. However, some of the plurality of front heat dissipation fins are provided in the form of at least one partition wall partitioning between each of the two or more antenna placement units in the H-direction, thereby improving or maintaining XPD and isolation characteristics while maintaining heat dissipation performance. offers the advantages of
Description
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 안테나 장치의 레이돔을 제거하고 방사소자를 안테나 장치의 전방 하우징에 배치함으로써 방열 성능을 향상시키고 슬림화 제작이 가능하며 제품의 제조 비용을 절감할 수 있는 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device, and more particularly, by removing a radome of a conventional antenna device and arranging a radiating element in a front housing of the antenna device, it is possible to improve heat dissipation performance, make it slimmer, and reduce product manufacturing costs. It is about an antenna device that has.
이동통신 시스템에 사용되는 중계기를 비롯한 기지국 안테나는 다양한 형태와 구조를 가지며, 통상 길이방향으로 직립하는 적어도 하나의 반사판 상에 다수의 방사소자가 적절히 배치되는 구조를 가진다.Base station antennas, including repeaters used in mobile communication systems, have various shapes and structures, and generally have a structure in which a plurality of radiating elements are properly disposed on at least one reflector erected in the longitudinal direction.
최근에는 다중입출력(MIMO) 기반 안테나에 대한 고성능 요구를 만족함과 동시에, 소형화, 경량화 및 저비용 구조를 달성하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 선형편파 또는 원형편파를 구현하기 위한 패치 타입 방사소자가 적용된 안테나 장치의 경우 통상적으로 플라스틱이나 세라믹 소재의 유전체 기판으로 이루어진 방사소자에 도금을 하고 PCB(인쇄회로기판) 등에 솔더링을 통해 결합하는 방식이 널리 사용되고 있다.Recently, studies are being actively conducted to achieve a compact, lightweight, and low-cost structure while satisfying high-performance requirements for a multiple-input-output (MIMO)-based antenna. In particular, in the case of an antenna device to which a patch-type radiating element for implementing linear polarization or circular polarization is applied, a radiating element made of a dielectric substrate of plastic or ceramic material is usually plated and coupled to a PCB (printed circuit board) through soldering. method is widely used.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing an example of an antenna device according to the prior art.
종래 기술에 따른 안테나 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 방사소자(35)가 원하는 방향으로 출력되어 빔 포밍이 용이하도록 빔 출력 방향인 안테나 하우징 본체(10)의 전면 측으로 노출되도록 배열되고, 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 레이돔(radome,50)이 안테나 하우징 본체(10)의 전단부에 다수의 방사소자(35)를 사이에 두고 장착된다.As shown in FIG. 1, in the
보다 상세하게는, 전면이 개구된 얇은 직육면체 함체 형상으로 구비되고, 후면에는 다수의 방열핀(11)이 일체로 형성된 안테나 하우징 본체(10)와, 안테나 하우징 본체(10)의 내부 중 후면에 적층 배치된 메인 보드(20) 및 안테나 하우징 본체(10)의 내부 중 전면에 적층 배치된 안테나 보드(30)를 포함한다.More specifically, an
메인 보드(20)에는, 캘리브레이션 급전 제어를 위한 다수의 급전 관련 부품 소자들이 실장되고, 급전 과정에서 발생하는 소자들의 열은 안테나 하우징 본체(10)의 후방의 다수의 방열핀(11)을 통해 후방 방열된다.On the
그리고, 메인 보드(20)의 하측 또는 안테나 하우징 본체(10)의 하측에는 PSU(Power Supply Unit) 소자들이 실장된 PSU 보드(40)가 적층 또는 동일한 높이로 배치되고, PSU 소자들로부터 발생된 열 또한 안테나 하우징 본체(10)의 후방에 일체로 구비된 상기 다수의 방열핀(11) 또는 안테나 하우징 본체(10)와는 별개로 형성되어 안테나 하우징 본체(10)의 배면에 부착된 PSU 하우징(15)의 PSU 방열핀(16)을 통해 후방 방열된다.
메인 보드(10)의 전면에는 캐비티 필터 타입으로 구비된 다수의 RF 필터(25)가 배치되고, 안테나 보드(30)의 후면이 다수의 RF 필터(25)의 전면에 적층되도록 배치된다.In addition, on the lower side of the
안테나 보드(30)의 전면에는, 패치 타입 방사소자 또는 다이폴 타입의 방사소자들(35)이 실장되고, 안테나 하우징 본체(10)의 전면에는 내부의 각 부품들을 외부로부터 보호하면서 방사소자들(35)로부터의 방사가 원활하게 이루어지도록 하는 레이돔(50)이 설치될 수 있다.On the front of the
그러나, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예(1)는, 안테나 하우징 본체(10)의 전방부가 레이돔(50)에 의해 차폐되어 레이돔(50)이 가지는 면적만큼 방열 면적이 제한적일 수 밖에 없고, 방사소자들(35) 또한 RF 신호의 송수신만을 수행하도록 설계되어 방사소자들(35)에서 발생한 열이 전방으로 방출되지 못함에 따라, 안테나 하우징 본체(10)의 내부에서 발생된 열을 일률적으로 안테나 하우징 본체(10)의 후방으로 배출할 수 밖에 없어 방열 효율이 크게 저하되는 문제가 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 방열 구조 설계에 대한 요구가 높아지고 있다.However, in one example (1) of the antenna device according to the prior art, the front portion of the
또한, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예(1)에 따르면, 레이돔(50)의 부피 및 안테나 보드(30) 전면으로부터 방사소자(35)가 이격된 배치구조가 차지하는 부피로 인해, 인빌딩(in-building) 또는 5G 음영지역에 요구되는 슬림한 사이즈의 기지국의 구현이 매우 어려운 문제점이 있다.In addition, according to the example (1) of the antenna device according to the prior art, due to the volume of the
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이돔을 삭제하고 방사소자가 안테나 장치의 전방 하우징에 배치됨으로써 안테나 장치의 전방 하우징과 후방 하우징을 모두 전후방 방열에 이용함으로써 방열 성능이 크게 향상된 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above technical problem, by removing the radome and disposing the radiating element in the front housing of the antenna device, by using both the front and rear housings of the antenna device for front and rear heat dissipation, the heat dissipation performance is greatly improved. It aims to provide an antenna device.
또한, 본 발명은, 필터를 열전달 매개체로 이용하여 안테나 하우징 내부의 열을 안테나 장치 전방으로 효율적으로 전달할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an antenna device capable of efficiently transferring heat inside the antenna housing to the front of the antenna device by using a filter as a heat transfer medium.
아울러, 본 발명은, 레이돔을 삭제하여 종래 레이돔이 차지하는 전후 부피를 줄일 수 있는 바, 인빌딩 설치 또는 5G 음영지역에 요구되는 슬림한 사이즈의 기지국 구현이 용이한 안테나 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an antenna device that can be easily implemented in a slim size base station required for in-building installation or 5G shaded areas, since the front and back volume of the conventional radome can be reduced by deleting the radome. to be
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 적어도 하나의 방사소자가 전면에 배치되는 2 이상의 안테나 배치부가 수평 방향(Horizontal direction, H-방향)으로 연속되게 배열된 전방 방열 하우징 및 상기 전방 방열 하우징이 전단에 결합되고, 후방으로 소정의 열을 후방으로 방출하는 다수의 후방 방열핀이 구비된 후방 방열 하우징을 포함하고, 상기 전방 방열 하우징에는, 소정의 열을 전방으로 방출하는 다수의 전방 방열핀이 일체로 구비되되, 상기 다수의 전방 방열핀 중 일부는 상기 2 이상의 안테나 배치부의 각 사이를 상기 H-방향으로 구획하는 적어도 하나의 구획벽 형태로 구비된다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a front heat dissipation housing and a front heat dissipation housing in which at least one radiating element is arranged continuously in a horizontal direction (H-direction) and two or more antenna disposing parts are disposed on the front side. A rear heat dissipation housing coupled to the front end and provided with a plurality of rear heat dissipation fins for dissipating predetermined heat to the rear, wherein the front heat dissipation housing includes a plurality of front heat dissipation fins integrally dissipating predetermined heat to the front. However, some of the plurality of front heat dissipation fins are provided in the form of at least one partition wall partitioning between each of the two or more antenna placement units in the H-direction.
여기서, 상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 상기 전방 방열 하우징의 전면으로부터 상기 방사소자의 전면과 동일하게 돌출되게 구비될 수 있다.Here, the front end of the at least one partition wall may be provided to protrude from the front surface of the front heat dissipation housing in the same way as the front surface of the radiating element.
또한, 상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 상기 전방 방열 하우징의 전면으로부터 상기 방사소자의 전면보다 더 전방으로 돌출되게 구비될 수 있다.In addition, the front end of the at least one partition wall may be provided to protrude more forward than the front surface of the radiating element from the front surface of the front heat dissipation housing.
또한, 상기 적어도 하나의 방사소자는, 상기 안테나 배치부에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부에 도전성 금속재질로 형성되어 상기 안테나 패치회로부와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터 형태로 구비되고, 상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 적어도 상기 방사용 디렉터의 전면보다 더 돌출되게 구비될 수 있다.In addition, the at least one radiating element is formed of a conductive metal material in the antenna patch circuit part printed on the printed circuit board for the radiating element disposed in the antenna mounting part, and is in the form of a radiation director electrically connected to the antenna patch circuit part. , and a front end of the at least one partition wall may be provided to protrude more than at least a front surface of the radiation director.
또한, 상기 구획벽에는, 다수의 윈도우홈이 상기 H-방향으로 개구되게 절개 형성될 수 있다.In addition, a plurality of window grooves may be incised and formed in the partition wall to open in the H-direction.
또한, 상기 다수의 윈도우홈은, 상기 방사소자 각각의 좌측단 및 우측단에 인접되게 형성될 수 있다.In addition, the plurality of window grooves may be formed adjacent to the left and right ends of each of the radiating elements.
또한, 상기 다수의 윈도우홈의 절개 깊이는, 상기 H-방향으로 인접하는 방사소자와의 Isolation 성능 측정값을 고려하여 상이하게 설계될 수 있다.In addition, the cutting depth of the plurality of window grooves may be differently designed in consideration of isolation performance measurement values with adjacent radiating elements in the H-direction.
본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치는, 적어도 2 이상의 안테나 모듈이 수평 방향(Horizontal direction, H-방향)으로 연속되게 배열된 전방 방열 하우징을 포함하고, 상기 전방 방열 하우징에는, 소정의 열을 전방으로 방출하는 다수의 전방 방열핀이 일체로 구비되되, 상기 다수의 전방 방열핀 중 일부는 상기 2 이상의 안테나 모듈 각 사이를 상기 H-방향으로 구획하는 적어도 하나의 구획벽이 형태로 구비된다.An antenna device according to another embodiment of the present invention includes a front heat dissipation housing in which at least two or more antenna modules are continuously arranged in a horizontal direction (H-direction), and a predetermined heat is applied to the front heat dissipation housing. A plurality of front heat dissipation fins radiating forward are integrally provided, and some of the plurality of front heat dissipation fins are provided in the form of at least one partition wall partitioning each of the two or more antenna modules in the H-direction.
여기서, 상기 안테나 모듈은, 상기 안테나 배치부에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부, 상기 안테나 패치회로부의 전면을 덮도록 배치된 안테나 모듈 커버 및 상기 안테나 모듈 커버의 전면에 배치되고, 도전성 금속재질로 형성되어 상기 안테나 패치회로부와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 구획벽은, 상기 H-방향으로 인접되게 배치된 2 이상의 상기 안테나 모듈의 구성 중 상기 방사소자용 인쇄회로기판 사이를 구획하도록 상기 전방 방열 하우징에 일체로 형성될 수 있다.Here, the antenna module, the antenna patch circuit printed on the printed circuit board for the radiating element disposed on the antenna placing unit, the antenna module cover arranged to cover the front surface of the antenna patch circuit, and the front surface of the antenna module cover and a radiation director formed of a conductive metal material and electrically connected to the antenna patch circuit unit, wherein the at least one partition wall is configured of two or more antenna modules disposed adjacent to each other in the H-direction. It may be integrally formed in the front heat dissipation housing so as to partition between the printed circuit boards for the radiating element.
또한, 상기 구획벽에는, 다수의 윈도우홈이 상기 H-방향으로 개구되게 형성될 수 있다.In addition, a plurality of window grooves may be formed to open in the H-direction in the partition wall.
또한, 상기 다수의 윈도우홈은, 상기 방사용 디렉터의 좌우 양단에 근접되는 부위에 형성될 수 있다.In addition, the plurality of window grooves may be formed in regions adjacent to both left and right ends of the radiation director.
본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.According to an embodiment of the antenna device according to the present invention, the following various effects can be achieved.
첫째, 안테나 전방 방열의 방해요소인 레이돔을 제거하고, 방사소자가 안테나 장치의 전방 방열 하우징에 외기에 노출되도록 배치됨으로써 안테나 장치의 전후방 방열이 가능하여 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 갖는다.First, by removing the radome, which is a hindrance to the front heat dissipation of the antenna, and placing the radiating element exposed to the outside air in the front heat dissipation housing of the antenna device, front and rear heat dissipation of the antenna device is possible, thereby greatly improving heat dissipation performance.
둘째, 종래 안테나 장치의 필수 구성이었던 레이돔의 제거가 가능하므로, 제품의 제조 단가를 크게 절감하는 효과를 가진다.Second, since it is possible to remove the radome, which was an essential component of the conventional antenna device, it has the effect of significantly reducing the manufacturing cost of the product.
셋째, 레이돔의 삭제로 인하여 증가되는 방열 커버의 면적만큼 안테나 하우징 본체 내부의 시스템 열을 전방으로 방열시킬 수 있으므로, 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 가진다.Third, since system heat inside the antenna housing body can be dissipated forward as much as the area of the heat dissipation cover increased due to the deletion of the radome, the heat dissipation performance is greatly improved.
넷째, 전방으로의 전면적인 방열이 가능하므로, 후방 방열 하우징의 방열핀의 길이를 축소할 수 있어, 전체적으로 제품의 슬림 설계가 용이한 효과를 가진다.Fourth, since full heat dissipation is possible in the front, it is possible to reduce the length of the heat dissipation fin of the rear heat dissipation housing, so that the slim design of the product as a whole has an effect that is easy.
다섯째, 안테나 모듈 중 전자기파의 방사 기능을 수행하는 방사용 디렉터를 매개로도 방열이 가능함에 따라, 전방 방열 하우징의 방열 면적을 최대화할 수 있는 효과를 가진다.Fifth, as heat dissipation is possible through a radiation director performing an electromagnetic wave radiation function among antenna modules, it has an effect of maximizing the heat dissipation area of the front heat dissipation housing.
여섯째, 전방 방열 하우징의 전면에 일체로 형성된 다수의 전방 방열핀 중 적어도 일부를 H-방향으로 연속 배치된 방사소자 또는 안테나 배치부를 구획하거나, 안테나 모듈을 구획하도록 배치됨으로써, isolation 성능 저하를 최소화하면서도 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.Sixth, by disposing at least some of the plurality of front heat dissipation fins integrally formed on the front surface of the front heat dissipation housing to partition a radiating element or antenna arrangement part continuously arranged in the H-direction or to partition an antenna module, heat dissipation while minimizing degradation in isolation performance. It has the effect of greatly improving performance.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effect of the present invention is not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 정면부 사시도이며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 정면도 및 배면도이고,
도 4는 도 2에 도시된 안테나 장치의 내부 공간을 나타낸 분해 사시도이며,
도 5는 도 3a의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 그 부분 확대도이고,
도 6a 및 도 6b는 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징의 내부 공간에 적층되는 메인보드 및 필터를 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이며,
도 7은 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징을 통한 직접 후방 방열 구조를 나타낸 분해 사시도이고,
도 8a 및 도 8b는 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 서브보드 및 차폐 패널의 설치 모습을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이며,
도 9는 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 PSU 유닛의 전기적 연결 모습을 설명하기 위한 분해 사시도이고,
도 10은 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 필터의 결합 모습을 설명하기 위한 분해 사시도이며,
도 11은 도 2의 구성 중 필터로부터 생성된 열의 후방 방열 하우징을 매개로 한 방열 모습을 설명하기 위한 부분 절개 사시도이고,
도 12a 및 도 12b는 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징에 대한 내부 구성품의 조립 과정을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이며,
도 13은 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징에 대한 외측 부재들의 조립 과정을 설명하기 위한 분해 사시도이고,
도 14는 도 2의 구성 중 전방 방열 하우징에 대한 안테나 모듈의 설치 모습을 설명하기 위한 전방 측 분해 사시도이며,
도 15는 도 14의 구성 중 안테나 모듈의 전방 방열 하우징의 전면에 대한 설치 모습을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이고,
도 16은 도 14의 구성 중 안테나 모듈을 나타낸 사시도이며,
도 17a 및 도 17b는 도 14의 전면 측 분해 사시도 및 배면 측 분해 사시도이고,
도 18은 도 14의 구성 중 안테나 모듈의 정면도 및 B-B선에 따라 취한 단면도 및 절개 사시도이며,
도 19는 안테나 모듈의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고,
도 20은 도 19의 변형례를 나타낸 사시도이며,
도 21은 도 20의 3면도(정면도,측면도,평면도)이고,
도 22 및 도23은 도 19와 도 20의 안테나 모듈의 XPD값 및 Isolation값을 비교하기 위한 그래프이다.1 is an exploded perspective view showing an example of an antenna device according to the prior art;
2 is a front perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention;
3a and 3b are front and rear views of an antenna device according to an embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view showing an internal space of the antenna device shown in FIG. 2;
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3A and a partially enlarged view thereof;
6A and 6B are front and rear exploded perspective views showing a main board and a filter stacked in the inner space of the rear heat dissipation housing in the configuration of FIG. 2;
7 is an exploded perspective view showing a direct rear heat dissipation structure through a rear heat dissipation housing among the configurations of FIG. 2;
8a and 8b are front and rear exploded perspective views showing installation of a sub-board and a shielding panel on a main board among the components of FIG. 2;
9 is an exploded perspective view for explaining the electrical connection of the PSU unit to the main board among the configurations of FIG. 2;
10 is an exploded perspective view for explaining how a filter is coupled to a main board among the configurations of FIG. 2;
11 is a partially cut away perspective view for explaining heat dissipation through a rear heat dissipation housing of heat generated from a filter among the configurations of FIG. 2;
12a and 12b are front side and rear side exploded perspective views showing the assembly process of internal components for the rear heat dissipation housing of the configuration of FIG. 2,
Figure 13 is an exploded perspective view for explaining the assembly process of the outer members to the rear heat dissipation housing of the configuration of Figure 2,
14 is an exploded perspective view of the front side for explaining the installation of the antenna module to the front heat dissipation housing of the configuration of FIG. 2;
15 is an exploded perspective view of the front side and the rear side showing installation of the front surface of the front heat dissipation housing of the antenna module among the configurations of FIG. 14;
16 is a perspective view showing an antenna module among the configurations of FIG. 14;
17a and 17b are front side exploded perspective views and rear side exploded perspective views of FIG. 14,
18 is a front view of the antenna module of the configuration of FIG. 14 and a cross-sectional view taken along line BB and a cutaway perspective view;
19 is a perspective view showing another embodiment of an antenna module;
20 is a perspective view showing a modified example of FIG. 19;
21 is a three-side view (front view, side view, plan view) of FIG. 20,
22 and 23 are graphs for comparing XPD values and isolation values of the antenna modules of FIGS. 19 and 20.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an antenna device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 정면부 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 정면도 및 배면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 안테나 장치의 내부 공간을 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 도 3a의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 그 부분 확대도이다.2 is a front perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3A and 3B are front and rear views of an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3A and a partially enlarged view thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 2에 참조된 바와 같이, 안테나 장치(1)의 전방 외관을 형성하는 전방 방열 하우징(100)과 안테나 장치(1)의 후방 외관을 형성하는 후방 방열 하우징(200)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the
여기서, 전방 방열 하우징(100)은 적어도 하나의 방사소자(116,117)가 전면에 배치되는 안테나 배치부(후술하는 도 14의 도면부호 '170' 참조)와, 외기에 노출되어 후방에서 발생한 열을 전방으로 전달하는 방열부(105)를 포함한다.Here, the front
특히, 안테나 배치부(170)는 적어도 하나 이상이 전방 방열 하우징(100)의 전면에 일체로 형성되어 H-방향(Horizontal direction) 및 V-방향(Vertical direction)으로 각각 상호 이격되도록 배치되고, 방열부(105)는 인접하는 안테나 배치부(170) 사이를 채우도록 전방 방열 하우징(100)의 전면 전체 면적에 대하여 형성될 수 있다.In particular, at least one
도 2 내지 도 5를 참조하면, 전방 방열 하우징(100)은 후술하는 후방 방열 하우징(200)과의 사이에 생성된 열을 직접 전방으로 방열할 수 있도록 열전도성이 우수한 금속재질로 구비되고, 상술한 바와 같이, 전방 방열 하우징(100)의 전면은 외관상 크게 안테나 배치부(170)와 방열부(105)로 구분될 수 있다.2 to 5, the front
여기서, 안테나 배치부(170)를 제외한 나머지 면적 부분은 방열부(105)로서 기능을 주로 수행하며, 방열부(105)는 다수의 방열핀 형태로써, 소정 패턴 형상을 가지도록 전방 방열 하우징(100)과 일체로 형성되고, 전방 방열 하우징(100)과 후방 방열 하우징(200) 사이의 내부 공간에서 생성된 열은 상기 다수의 방열핀 형태로 구비된 방열부(150)를 통해 신속하게 전방으로 방열될 수 있다.Here, the rest of the area except for the
즉, 본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예(1)는, 레이돔(radome)을 구비하였던 종래와 비교하여, 안테나 장치(1)의 전방으로의 방열이 제한되었던 구조를 개선하여, 안테나 장치(1)의 전방위를 통하여 방열되는 새로운 개념의 방열 구조를 제안한다.That is, one embodiment (1) of the antenna device according to the present invention, compared to the prior art having a radome, improves the structure in which heat dissipation to the front of the
보다 상세하게는, 본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예(1)는, 전방 방열 하우징(100)을 도입함으로써, 기존 레이돔이 차지하였던 면적 만큼을 열 방출 면적으로 전환시킬 수 있다.More specifically, in the embodiment (1) of the antenna device according to the present invention, by introducing the front
전방 방열 하우징(100)은, 적어도 후술하는 안테나 모듈(110)이 차지하는 면적을 제외한 방열부(105)의 면적 전부를 열 방출이 가능한 가용 면적으로 전환된다. 아울러, 안테나 모듈(110)의 구성 중 방사용 디텍터(117)를 열전도가 가능한 금속 재질로 구비함으로써, 보다 많은 열 방출 가용 면적을 확보할 수 있다.In the front
전방 방열 하우징(100)은, 도 3a에 참조된 바와 같이, 후술하는 후방 방열 하우징(200)의 직육면체 함체 전단부를 덮는 형상으로써, 대략 직사각형의 판체로 구비될 수 있다.As referenced in FIG. 3A , the front
전방 방열 하우징(100)의 전면에는, 후술하는 다수의 안테나 모듈(110)이 결합되는 안테나 배치부(170)가 평평하게 형성될 수 있다.On the front surface of the front
다수의 안테나 배치부(170)는 다수의 안테나 모듈(110)의 외형과 매칭되게 형성되는 것으로써, 다수의 안테나 모듈(110)이 각각 상하방향으로 길게 형성된 직사각형의 판체로 구비되고, 각각의 안테나 모듈(110)이 상기 H-방향 및 상기 V-방향으로 소정거리 이격되게 행렬 배치되는 바, 다수의 안테나 배치부(170) 또한 이와 동일한 형상으로 전방 방열 하우징(100)의 전면에 배치될 수 있다.The plurality of
여기서, 후술하는 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간 중 하측에는 후술하는 PSU 유닛(400)의 다수의 PSU 소자(417)로부터 발생된 열을 상술한 방열부(105)를 통한 직접 전방 방열이 용이하도록 다수의 안테나 배치부(170)가 형성되지 않을 수 있다.Here, in the lower part of the inner space of the rear
전방 방열 하우징(100)의 전면 중 다수의 안테나 배치부(170)가 점유하지 않는 나머지 면적에 해당되는 부분에는 상술한 방열부(105)가 다수의 방열핀 형태로 채워지도록 형성될 수 있다. 여기서의 방열부(105)는 후술하는 후방 방열 하우징(200)에 일체로 형성된 다수의 후방 방열핀(201)이 방열된 후방 열의 상승 기류의 분산 또는 신속한 배출을 위한 형상 설계가 고려된 것과는 달리, 전방 방열 하우징(100)을 통한 방열 면적을 증가시키면 족한 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 방열부(105)는, 반드시 방열된 전방 열의 상승 기류를 분산 또는 신속한 배출을 위한 형상일 필요는 없고(다만, 그와 같은 형상이 방열 성능을 증가시키는 것은 당연하다), 전방 방열 하우징(100)의 표면적을 증가시키는 한도에서 여하한 형상의 채택도 가능할 것이다.The above-described
한편, 후방 방열 하우징(200)은 전방 방열 하우징(100)과 결합하여 전체 안테나 장치(1)의 후방 외관을 형성하고, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)에는 RF 신호를 필터링하는 다수의 필터(350)와, 이와 관련된 다수의 RF 소자(도면부호 미표기) 등이 실장되는 메인보드(310)가 구비된다.On the other hand, the rear
후방 방열 하우징(200)은 전체적으로 열전도에 따른 방열이 유리하도록 열전도성이 우수한 금속재질로 구비되되, 대략 전후 방향의 두께가 얇은 직육면체 함체 형상으로 형성되고, 전면이 개구되게 형성되어 내부에는 다수의 RF 필터(350), 각종 RF 소자 및 FPGA(Field Programmable Gate Array, 317) 등이 실장되는 메인보드(310)가 설치되는 내부 공간(200S)을 형성할 수 있다.The rear
도 3b를 참조하면, 후방 방열 하우징(200)의 배면에는 다수의 후방 방열핀(201)이 소정 패턴 형상을 가지도록 후방 방열 하우징(200)과 일체로 형성되고, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S) 중 메인보드(310)를 중심으로 후방부 측에서 생성된 열은 다수의 후방 방열핀(201)을 통해 후방으로 직접 방열될 수 있다.Referring to FIG. 3B, on the rear surface of the rear
다수의 후방 방열핀(201)은, 좌우 폭 가운데 부분을 기준으로 좌측단 및 우측단으로 갈수록 상향 경사지게 배치되어(도 3b의 도면부호 201a 및 201b 참조), 후방 방열 하우징(200)의 후방으로 방열되는 열이 각각 후방 방열 하우징(200)의 좌측 및 우측 방향으로 분산된 상승기류를 형성하여 보다 신속하게 열이 분산되도록 설계될 수 있으나, 방열핀(201)의 형상이 이에 한정되지는 않는다.A plurality of rear
가령, 도면에 도시되지 않았으나, 후방 방열 하우징(200)의 배면 측에 송풍팬 모듈(미도시)이 구비된 경우에는, 송풍팬 모듈에 의하여 방열된 열이 보다 신속하게 배출되도록, 후방 방열핀은 가운데에 배치된 송풍팬 모듈에서 각각 좌측단 및 우측단으로 평행되게 형성되는 것이 선호될 수 있다.For example, although not shown in the drawing, when a blowing fan module (not shown) is provided on the rear side of the rear
또한, 도시되어 있지는 않지만, 다수의 후방 방열핀(201) 일부에는, 안테나 장치(1)를 지주 폴(미도시)에 결합하기 위한 클램핑 장치(미도시)가 결합되는 브라켓 마운팅부(205)가 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 클램핑 장치는, 그 선단부에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)를 좌우 방향으로 로테이팅 회동시키거나 상하 방향으로 틸팅 회동시켜, 안테나 장치(1)의 방향성을 조절하기 위한 구성일 수 있다.In addition, although not shown, a
한편, 전방 방열 하우징(100)의 배면과 후방 방열 하우징(200)의 사이 공간으로써, 다수의 필터(350) 주변에서 발생한 열은, 직접 전방 방열 하우징(100)을 열전달 매개체로 하거나, 필터(170)를 열전달 매개체로 하여 전방 방열 하우징(100) 배면과의 접촉을 통해 전방 방열 하우징(100) 전면으로 전달된다. 아울러, 다수의 필터(350) 내부에서 발생한 열 중 일부는 후방 방열 하우징(200)을 통해 직접 후방 방열될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.Meanwhile, in the space between the rear surface of the front
후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)에 적층 배치된 메인 보드(310)의 전면에는 후술하는 차폐 패드(330)가 다수의 RF 필터(350) 등 외부의 전자파의 차단 및 간섭 기능을 수행하도록 크램쉘(Clamshell)형태로 구비되어 기설정된 위치에 실장 배열될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.On the front side of the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)에 있어서, 다수의 RF 필터(350)는 좌우방향으로 총 8개가 인접하게 배열됨과 아울러, 이와 같은 다수의 RF 필터(350)가 상하방향으로 각각 총 4열 배치된 것을 채택하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 그 배열 위치 및 RF 필터(170)의 개수는 요구되는 전송 채널의 용량에 따라 다양하게 설계 변형될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.In the
다수의 RF 필터(3500)는, 도면에 도시되지 않았으나, 각각 내부에 다수의 캐비티(cavity)가 구비되고 각 캐비티의 공진기를 이용한 주파수 조절을 통해 입력 신호 대비 출력 신호의 주파수 대역을 필터링하는 캐비티 필터로 채용되어 배치될 수 있다. 그러나, 반드시 RF 필터(170)가 캐비티 필터로 한정되는 것은 아니고, 세라믹 도파관 필터(Ceramic Waveguide Filter)를 배제하는 것은 아니다.Although not shown in the figure, the plurality of RF filters 3500 are provided with a plurality of cavities inside and filter the frequency band of the output signal compared to the input signal through frequency adjustment using the resonator of each cavity. can be recruited and placed. However, the
RF 필터(350)는, 전후 방향의 두께가 작은 것이 제품 전체의 슬림화구현 설계에 있어서 유리하다. 이와 같은 제품의 슬림화 설계 측면에서, RF 필터(350)는 전후 방향 두께의 축소 설계가 제한적인 캐비티 필터보다는 소형화 설계가 유리한 세라믹 도파관 필터의 채택이 고려될 수 있다. 하지만, 5G 주파수 환경에서 요구되는 기지국 안테나의 고출력 성능을 만족하기 위해서는 그에 수반하는 안테나 방열 문제를 필연적으로 해결하여야 하고, 안테나 내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하기 위해 RF 필터(350)를 열전달 매개체로 활용하여 필터(350)에서 발생한 열을 전방 방열 하우징(100) 전면으로 전달할 수 있다는 점에서 캐비티 필터의 채용이 선호될 수 있다.For the
이와 같은 RF 필터(350)에서 발생한 열은 전방 방열 하우징(100) 배면과의 접촉을 통해 전방 방열 하우징(100) 전면으로 전달될 수 있으며, 필터(350)와 전방 방열 하우징(100) 배면 사이에는 서멀패드(109, Thermal Pad)가 개재될 수 있다. 서멀패드(109)는 필터(350)에서 발생한 열을 전방 방열 하우징(100)과의 면접촉을 통해 원활히 전달하는 기능을 수행할 뿐 아니라, 필터(350)와 전방 방열 하우징(100) 간 조립시 공차를 해소하는 기능도 함께 수행한다.Heat generated from such an
한편, 도 4에 참조된 바와 같이, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)을 형성하는 내측면은 메인보드(310) 및 후술하는 서브보드(320)의 배면 부위가 형합되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 메인보드(310) 및 서브보드(320)의 배면과의 열 접촉 면적을 증대시켜 방열 성능을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, as referred to in FIG. 4 , the inner surface forming the
후방 방열 하우징(200)의 좌우 양측에는, 현장에서 작업자가 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)를 운송하거나 지주폴(미도시)에 대한 장착하기 용이하도록 파지할 수 있는 손잡이부(160)가 더 설치될 수 있다.On the left and right sides of the rear
아울러, 후방 방열 하우징(200)의 하단부 외측에는, 미도시의 기지국 장치와의 케이블 연결 및 내부 부품의 조율을 위한 각종 외측 장착 부재(500)가 관통 조립될 수 있다.In addition, outside the lower end of the rear
도 6a 및 도 6b는 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징의 내부 공간에 적층되는 메인보드 및 필터를 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이고, 도 7은 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징을 통한 직접 후방 방열 구조를 나타낸 분해 사시도이며, 도 8a 및 도 8b는 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 서브보드 및 차폐 패널의 설치 모습을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이고, 도 9는 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 PSU 유닛의 전기적 연결 모습을 설명하기 위한 분해 사시도이다.6A and 6B are exploded perspective views of the front side and the rear side showing a main board and a filter stacked in the inner space of the rear heat dissipation housing in the configuration of FIG. 2, and FIG. 7 is a direct rear through the rear heat dissipation housing in the configuration of FIG. 8A and 8B are exploded perspective views showing a heat dissipation structure, and FIGS. 8A and 8B are front and rear exploded perspective views showing installation of a sub-board and a shielding panel on a main board in the configuration of FIG. 2 , and FIG. 9 is an exploded perspective view of the configuration in FIG. 2 This is an exploded perspective view to explain the electrical connection of the PSU unit to the main board.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 6a 및 도 6b에 참조된 바와 같이, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)에 적층 배치되는 안테나 적층 어셈블리(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6A and 6B , the
안테나 적층 어셈블리(300)는, 도 6a 및 도 6b에 참조된 바와 같이, 메인보드(310)를 기준으로 전면에 적층되는 RF 필터로써 다수의 필터(350)와, 메인보드(310)를 기준으로 배면에 적층되는 서브보드(320)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6A and 6B , the
메인보드(310)는, 도시되지 않았으나, 다수의 레이어로 적층 구비되고, 내부 또는 면에 다수의 필터(350)에 대한 급전을 위한 급전 회로가 패턴 인쇄될 수 있다. 특히, 메인보드(310)의 전면에는, 다수의 급전 부품 중 LNA 소자(312)가 실장될 수 있고, 다수의 필터(350)에 대한 급전 연결을 위한 다수의 급전 커넥터(360)가 삽입 실장될 수 있다.Although not shown, the
한편, 서브보드(320)는, 전면에 메인보드(310)와 같이, 다수의 필터(350)에 대한 급전을 위한 급전 회로(321)가 송신 경로 및 수신 경로로써 각각 한 쌍씩 패턴 인쇄되고, 다수의 급전 부품 중 PA 소자(322)가 실장될 수 있다.On the other hand, on the front side of the
여기서, 메인보드(310)에는 그 배면에 적층된 서브보드(320)의 구성 중 그 전면의 급전 회로(321) 및 PA 소자(322)가 다수의 필터(350)의 배면 측으로 노출되도록 다수의 관통부(312)가 가공 형성될 수 있다.Here, the
또한, 다수의 필터(350)의 후단부 측에는 상술한 바와 같이, 크램쉘(도면부호 미표기)이 일체로 형성되는 바, 다수의 필터(350)의 후단부 측과 메인보드(310) 및 서브보드(320) 사이에는 소정의 에어 레이어가 형성되고, 대표적인 발열소자인 LNA 소자(312) 및 PA 소자(322)로부터 발생한 열을 메인보드(310)에 형성된 열방출 비어홀(도 11의 도면부호 '357a' 참조)을 통해 후방 방열 하우징(200) 측으로 방열시킬 수 있다.In addition, as described above, clamshells (reference numerals not shown) are integrally formed on the rear end side of the plurality of
메인보드(310)의 배면에는, 도 7에 참조된 바와 같이, 발열소자 중 대표적인 것으로서, 다수의 FPGA 소자(317a) 및 RFIC 소자(317b)가 실장 배치될 수 있다. 다수의 FPGA 소자(317a) 및 다수의 RFIC 소자(317b)는 그 구동 시 다량의 열을 방출하는 반도체 소자로써, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)의 내측면에 직접 열표면 접촉되어 후방 방열 하우징(200)을 통해 후방 방열하는 구조로 채택된다.As shown in FIG. 7 , a plurality of
보다 상세하게는, 후방 방열 하우징(200)의 내측면에는, 도 7에 참조된 바와 같이, 다수의 FPGA(317a) 및 RFIC 소자(317b)의 표면이 직접 열접촉되는 열접촉 수용면(203a)이 전방으로 돌출되게 형성됨과 아울러, 서브보드(320)의 배면 측에 양각으로 패턴 인쇄되거나 실장된 다수의 돌출 부품들이 수용되는 열접촉홈(203b)이 후방으로 함몰되는 음각 형태로 가공 형성될 수 있다. 따라서, 메인보드(310) 및 서브보드(320)의 배면 전부가 후방 방열 하우징(200)의 내측면에 열표면 접촉되므로, 방열 성능을 크게 향상시키는 이점을 가진다.More specifically, on the inner surface of the rear
한편, 메인보드(310)의 전면 중 다수의 필터(350)가 차지하는 부분을 제외한 나머지 부분에는, 도 8a 및 도 8b에 참조된 바와 같이, 차폐 패드(330)가 크램쉘 형태로 적층 결합될 수 있다. 차폐 패드(330)는, 메인보드(310)와 전방 방열 하우징(100) 사이에 배치되어, 다수의 필터(350)를 통한 전기적 신호 라인을 제외한 나머지 부위의 전장 부품 또는 외부 전자기파에 의한 신호 영향을 차단함으로써 보다 안정적인 신호 성능을 확보하도록 하는 차폐 부재이다.Meanwhile, on the remaining portion of the front surface of the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 6a 및 도 6b, 그리고 도 7에 참조된 바와 같이, 다수의 필터(350) 및 안테나 모듈(110)에 급전하기 위한 PSU 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6A and 6B and FIG. 7 , the
PSU 유닛(400)은, 도 6a 및 도 6b와 도 7에 참조된 바와 같이, 메인보드(310)의 하측에 메인보드(310)와 동일한 높이로 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S)에 적층 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 6A, 6B, and 7 , the
이와 같은 PSU 유닛(400)은, PSU 기판(410)과, PSU 기판(410)의 전면 또는 후면 중 어느 하나에 배치된 다수의 PSU 소자(417)를 포함하는 다수의 전장소자(419)를 포함할 수 있다.Such a
PSU 유닛(400)은 다수의 버스 바(340)를 매개로 메인보드(310) 측으로 전원을 분산 공급하도록 구비될 수 있다. 보다 상세하게는, 다수의 버스 바(340)는, 도 6a 및 도 6b, 그리고 도 9에 참조된 바와 같이, 각각 PSU 기판(410) 및 메인보드(310)의 좌측단과 우측단을 상호 연결하도록 배치되고, 특히, 다수의 버스 바(340)는, 메인보드(310)에 기 형성된 접속홀(319)에 삽입되는 동작으로 연결될 수 있다.The
특히, PSU 유닛(400) 중 PSU 소자(417) 및 전장소자(419)는 구동 시 다량의 열을 배출하는 바, 도 7에 참조된 바와 같이, 후방 방열 하우징(200)의 내부 공간(200S) 중 PSU 기판(410)이 차지하는 부위에 PSU 소자(417) 및 전장소자(419)의 형상에 대응되게 열접촉 수용부(217)가 후방으로 함몰되게 형성될 수 있다. 따라서, PSU 유닛(400)의 PSU 소자(417) 및 전장소자(419)로부터 발생한 열은 후방 방열 하우징(200)을 열전달 매개체로 하여 후방 방열될 수 있다.In particular, the
그러나, 반드시 PSU 유닛(400)에서 발생된 열이 후방 방열 하우징(200)을 통하여 후방 방열되도록 구비될 필요는 없고, 미도시 되었으나, 열전달 매개체로서 별도로 구비되는 베이퍼 챔버(Vapor Chamber) 또는 히트 파이프(Heat Pipe) 구조를 매개로 전방 방열 하우징(100) 측으로 전방 방열되도록 구비되는 것도 가능함은 당연하다고 할 것이다. 이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)의 경우, 종래 레이돔이 구비되는 경우와는 달리, 전방 방열 하우징(100)을 통해 전방 방열이 유리한 구조를 가지기 때문이다.However, it is not necessarily provided that the heat generated in the
도 10은 도 2의 구성 중 메인보드에 대한 필터의 결합 모습을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 11은 도 2의 구성 중 필터로부터 생성된 열의 후방 방열 하우징을 매개로 한 방열 모습을 설명하기 위한 부분 절개 사시도이다.10 is an exploded perspective view for explaining how a filter is coupled to a main board in the configuration of FIG. 2 , and FIG. 11 is an exploded perspective view for explaining heat dissipation through a rear heat dissipation housing of heat generated from a filter in the configuration of FIG. 2 . It is a partial cutaway perspective view.
메인보드(310)의 전면 및 배면에 대하여 상술한 바와 같이, 차폐 패드(330) 및 서브보드(320)를 각각 적층 배치하면, 도 10 및 도 11에 참조된 바와 같이, RF 필터로써 다수의 필터(350)를 메인보드(310)의 전면에 실장 배치한다.As described above with respect to the front and rear surfaces of the
이때, 다수의 필터(350)는 각각의 후단부에 외부로부터의 전자파를 차폐하기 위한 크램쉘이 일체형으로 구비된 캐비티 필터일 수 있다. 여기서의 크램쉘은 상술한 바와 같이 메인보드(310)의 전면을 덮도록 크램쉘 형태로 구비된 차폐 패드(330)와는 구별되는 구성 요소의 특징인 바 이를 유의할 필요가 있다.In this case, the plurality of
다수의 필터(350) 중 크램쉘이 형성된 부위에는 각각 메인보드(310)에 형성된 필터 조립홀(317)에 삽입되어 조립하기 위한 필터 조립 돌기(357)가 적어도 하나 이상 형성되고, 필터 조립 돌기(357)는 내부가 비어있는 튜브 형상으로 형성될 수 있다.Among the plurality of
따라서, 다수의 필터(350) 각각의 후단부와 메인보드(310) 사이의 에어 레이어에 LNA 소자(312) 및 PA 소자(322)로부터 발생하여 포집된 열은 튜브 형상의 필터 조립 돌기(357) 및 메인보드(310)에 형성된 열방출 비어홀(357a)을 통해 후방 방열 하우징(200) 측으로 용이하게 방열시킬 수 있다.Therefore, heat generated and collected from the
한편, 다수의 필터(350)의 후단부에는, 도 10에 참조된 바와 같이, 메인보드(310)에 실장된 급전 커넥터(360)와 전기적으로 접속되는 메인보드측 동축 커넥터(353a) 한 쌍이 구비되고, 다수의 필터(350)의 전단부에는, 전방 방열 하우징(100)의 전면에 배치된 안테나 모듈(110)과 전기적으로 접속되는 안테나측 동축 커넥터(353b) 한 쌍이 구비될 수 있다.On the other hand, at the rear end of the plurality of
아울러, 다수의 필터(350)의 전단부에는, 전방 방열 하우징(100)의 배면에 대한 열전달을 매개하는 서멀패드(109)가 배치되어, 다수의 필터(350) 각각으로부터 발생한 열이 전방 방열 하우징(100)을 열전달 매개체로 하여 보다 신속하게 전방 방열될 수 있도록 한다.In addition, a
또한, 다수의 필터(350)의 전단부에는, 전방 방열 하우징(100)에 대한 고정 나사(351)를 이용한 나사 결합을 위한 스크류 체결홀(359)이 형성되고, 고정 나사(351)가 전방 방열 하우징(100)에 형성된 스크류 관통홀(119)을 관통하여 스크류 체결홀(359)에 체결되는 동작으로 다수의 필터(350)의 전면에 전방 방열 하우징(100)이 적층 결합될 수 있다.In addition, at the front end of the plurality of
상기 구성에 의하면, 필터(350)에서 발생한 열이 직접적으로 전방 방열 하우징(100)의 배면 또는 안테나 모듈(110)의 구성 중 방사용 디렉터(117)와 직접 접촉하게 되어 필터(3500)의 열이 종래 대비 약 14~16℃ 가 낮아지는 효과를 확인할 수 있었다. 이는 종래 방열의 방해요소였던 레이돔의 삭제로 인한 영향 뿐만 아니라 필터(350)의 열을 방열에 적합한 재질로 이루어진 전방 방열 하우징(100)의 배면 및 방사용 디렉터(117)에 대한 직접적인 열전달(열전도)을 통해 열전달 성능의 향상이 이루어진 영향인 것으로 이해된다.According to the above configuration, the heat generated from the
도 12a 및 도 12b는 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징에 대한 내부 구성품의 조립 과정을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이고, 도 13은 도 2의 구성 중 후방 방열 하우징에 대한 외측 부재들의 조립 과정을 설명하기 위한 분해 사시도이다.12a and 12b are front and rear exploded perspective views showing the assembly process of internal components for the rear heat dissipation housing of the configuration of FIG. 2, and FIG. 13 is the assembly process of the outer members for the rear heat dissipation housing of the configuration of FIG. It is an exploded perspective view to explain.
도 2 내지 도 11에 참조된 바와 같이, 메인보드(310)에 대한 구성품들의 조립 및 후방 방열 하우징(200)에 대한 적층 어셈블리(300)의 조립이 완료되면, 도 도 12a 내지 도 13에 참조된 바와 같이, 외측 부재(500)를 후방 방열 하우징(200)의 하단부에서 이동시켜 조립을 완료한다.2 to 11, when the assembly of the components to the
여기서의 후방 방열 하우징(200)은, 후술하는 전방 방열 하우징(100) 및 안테나 모듈(110)의 조립에 의하여 내부 공간(200S)이 완전히 차폐되어 밀봉되고, 별도의 레이돔(radome)과 같은 보호 부재를 요하지 않게 된다.In the rear
도 14는 도 2의 구성 중 전방 방열 하우징에 대한 안테나 모듈의 설치 모습을 설명하기 위한 전방 측 분해 사시도이고, 도 15는 도 14의 구성 중 안테나 모듈의 전방 방열 하우징의 전면에 대한 설치 모습을 나타낸 전방 측 및 후방 측 분해 사시도이며, 도 16은 도 14의 구성 중 안테나 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 17a 및 도 17b는 도 14의 전면 측 분해 사시도 및 배면 측 분해 사시도이며, 도 18은 도 14의 구성 중 안테나 모듈의 정면도 및 B-B선에 따라 취한 단면도 및 절개 사시도이다.14 is an exploded perspective view of the front side for explaining the installation of the antenna module to the front heat dissipation housing of the configuration of FIG. 2, and FIG. 16 is an exploded perspective view of the front side and the rear side, and FIG. 16 is a perspective view showing the antenna module in the configuration of FIG. 14, FIGS. 17A and 17B are an exploded perspective view of the front side and a rear side of FIG. It is a front view of the antenna module during construction, a sectional view taken along B-B line, and a cutaway perspective view.
빔포밍(Beamforming)의 구현을 위해서는, 도 14 내지 도 18에 참조된 바와 같이, 배열 안테나(Array antenna)로써 다수의 방사소자가 필요하고, 다수의 방사소자는 좁은 방향성 빔(narrow directional beam)을 생성하여 지정된 방향으로의 전파 집중을 증가시킬 수 있다.In order to implement beamforming, as referenced to FIGS. 14 to 18, a plurality of radiating elements are required as an array antenna, and the plurality of radiating elements emit a narrow directional beam. can be created to increase the concentration of radio waves in a specified direction.
최근 다수의 방사소자는, 다이폴 타입의 다이폴 안테나(Dipole antenna) 또는 패치 타입의 패치 안테나(Patch antenna)가 가장 높은 빈도로 활용되고 있으며, 상호간의 신호 간섭이 최소화되도록 이격되게 설계 배치된다. 종래에는, 일반적으로 이와 같은 다수의 방사소자들의 배열 설계가 외부 환경 요인에 의하여 변경되지 않도록 하기 위하여 다수의 방사소자들을 외부로부터 보호하는 레이돔(radome)을 필수 구성으로 하였다. 따라서, 레이돔이 덮고 있는 면적 부분에 한해서는 다수의 방사소자 및 다수의 방사소자들(130)이 설치되는 안테나 보드가 외기에 노출되지 않아 안테나 장치(1)의 동작으로 인하여 발생하는 시스템 열을 외부로 방열함에 있어서 매우 제한적이었다.Recently, a plurality of radiating elements, a dipole-type dipole antenna or a patch-type patch antenna are used with the highest frequency, and are designed and arranged to be spaced apart so that mutual signal interference is minimized. Conventionally, in general, a radome for protecting a plurality of radiating elements from the outside was an essential component in order to prevent the arrangement design of such a plurality of radiating elements from being changed by external environmental factors. Therefore, only for the area covered by the radome, the plurality of radiating elements and the antenna board on which the plurality of radiating elements 130 are installed are not exposed to the outside air, so that system heat generated due to the operation of the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)의 방사소자(도면부호 미표기)는, 안테나 배치부(170)에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판(115) 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부(116)의 전면에 도전성 금속재질로 형성되어 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터(117) 형태로 구현될 수 있다. 방사소자용 인쇄회로기판(115)에는 안테나 패치회로부(116)가 인쇄 형성되어 있고, 직교하는 ±45 편파 또는 수직/수평 편파 중 어느 하나의 이중편파를 발생시키는 이중편파 패치 소자로 구비된다. 방사소자용 인쇄회로기판(115) 상면에는 안테나 패치회로부(116)에 급전신호를 공급하는 급전라인(도면부호 미표기)이 안테나 패치회로부(116) 각각을 상호 연결되도록 패턴 형성된다.The radiating element (reference numeral not indicated) of the
종래 안테나 장치에서 급전라인은, 안테나 패치회로부가 실장되는 인쇄회로기판의 하부에서 급전 선로를 형성하여야 하므로, 이를 위해 다수의 관통홀을 구비하는 등 급전 구조가 복잡해지고, 급전구조가 방사소자용 인쇄회로기판(115)의 하부 공간을 차지하게 되어, 필터(350)와 방사소자용 인쇄회로기판(115)간 직접 표면 열접촉을 방해하는 요소로 작용하는 문제가 발생되지만, 본 발명의 실시예에 따른 급전라인은 안테나 패치회로부(116)가 패턴 인쇄되는 방사소자용 인쇄회로기판(115)과 동일한 전면에 패턴 인쇄 형성됨으로써, 급전구조가 매우 단순해질 뿐 아니라, 필터(350)와 방사소자용 인쇄회로기판(115) 상 직접 표면 열접촉되는 결합 공간을 확보할 수 있는 이점이 있다.In the conventional antenna device, since the power supply line must form a power supply line at the bottom of the printed circuit board on which the antenna patch circuit unit is mounted, the power supply structure is complicated, such as having a plurality of through holes for this purpose, and the power supply structure is printed for radiating elements It occupies the lower space of the
한편, 방사용 디렉터(117)는 열전도성 또는 도전성 금속재질로 형성되어 안테나 패치회로부(116)와 전기적으로 연결된다. 방사용 디렉터(117)는 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도함과 동시에 방사소자용 인쇄회로기판(115) 후방에서 발생한 열을 열전도를 통해 전방으로 전달하는 기능도 함께 수행할 수 있다. 방사용 디렉터(117)는 전파가 잘 흐르는 도전성 재질의 금속으로 구성될 수 있으며, 각각의 안테나 패치회로부(116)의 전면에 대하여 이격되게 설치된다.Meanwhile, the
여기서, 후술할 안테나 모듈 커버(111)에 결합하는 방사용 디렉터(117)의 높이만큼 전방 방열 하우징(100)의 방열부(105, 전방 방열핀)의 높이를 설정할 수 있다. 방사용 디렉터(117)의 높이를 가변 설계함으로써 그에 따른 방열부(105, 방열핀)의 높이를 가변하여 방열량을 조절할 수 있음은 당연하다.Here, the height of the heat dissipation part 105 (front heat dissipation fin) of the front
본 발명의 실시예에서는 안테나 패치회로부(116) 및 방사용 디렉터(117)를 이용한 방사소자를 설명하였으나, 다이폴 안테나를 적용하는 경우 방사용 디렉터의 구성을 생략할 수 있으며, 다이폴 안테나의 높이가 상대적으로 높은 만큼, 방열부(105, 방열핀)의 높이를 높게 설정하여 방열량을 증가시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, the radiation element using the
도 14 내지 도 18을 참조하면, 방사용 디렉터(117)는 배면에 형성된 돌출부(117a)가 안테나 모듈 커버(111)의 관통홀(114a)을 통해 안테나 패치회로부(116)와 전기적으로 연결된다.14 to 18, the
방사용 디렉터(117)의 전체적인 크기, 형태 및 설치 위치 등은 해당 안테나 패치회로부(116)에서 방사되는 방사 빔의 특성을 측정하여 실험적으로,또는 해당 특성을 시뮬레이션하여 적절히 설계될 수 있다.The overall size, shape, and installation position of the
방사용 디렉터(117)는 안테나 패치회로부(116)에서 발생되는 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도하는 역할을 하여, 전체적인 안테나의 빔폭을 보다 더 줄이면서,사이드 로브의 특성도 양호하게 한다.The
뿐만 아니라, 패치형 안테나로 인한 손실을 보상하고, 도전성 재질의 금속으로 이루어져 방열 기능도 함께 수행할 수 있다. 방사용 디렉터(117)의 형상은 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도하기 위한 적절한 형태, 가령 무방향성을 갖는 원형으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 국한하지는 않는다.In addition, it compensates for loss due to the patch-type antenna and can perform a heat dissipation function as well as being made of conductive metal. The shape of the
한편, 적어도 하나의 방사소자는 하나의 안테나 모듈(110) 형태로 구현될 수 있다.On the other hand, at least one radiating element may be implemented in the form of one antenna module (110).
가령, 안테나 모듈(110)은, 안테나 배치부(170)에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판(115) 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부(116)와, 안테나 패치회로부(116)의 전면을 덮도록 배치된 안테나 모듈 커버(111)와, 안테나 모듈 커버(111)의 전면에 배치되고, 도전성 금속재질로 형성되어 안테나 패치회로부(116)와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터(117)를 포함하는 개념으로 정의될 수 있다.For example, the
도 14 내지 도 18에는 3개의 안테나 패치회로부(116)와 방사용 디렉터(117)가 하나의 단위 안테나 모듈(110)을 형성한 예가 도시되어 있으며, 이득(gain)을 높이기 위한 안테나 모듈의 최적 설계에 따라 안테나 패치회로부(116) 및 방사용 디렉터(117)의 수는 가변될 수 있다.14 to 18 show an example in which three antenna
안테나 모듈(110)은, 상술한 바와 같이, 안테나 모듈(110)의 구성 중 방사소자용 인쇄회로기판(115)의 적어도 일면을 밀폐하는 안테나 모듈 커버(111)를 더 포함할 수 있다. 안테나 모듈 커버(111)는, 비교적 중량이 작은 플라스틱 수지 재질로 성형될 수 있다.As described above, the
안테나 모듈 커버(111) 및 방사소자용 인쇄회로기판(115)에는 각각 전후 방향으로 관통된 커버 관통홀(113) 및 기판 관통홀(115b)이 형성되고, 고정 나사(351)가 전방 방열 하우징(100)의 외측에서 순차적으로 커버 관통홀(113) 및 기판 관통홀(115b)을 관통한 후 전방 방열 하우징(100)의 스크류 관통홀(119)을 관통하여 다수의 필터(350)의 전단부에 형성된 스크류 체결홀(359)에 체결되는 동작으로 안테나 모듈(110) 각각이 안테나 배치부(170)의 전면에 고정될 수 있다.The
여기서, 도 15의 (a)에 참조된 바와 같이, 안테나 배치부(170)의 테두리 부위에는, 적어도 안테나 모듈 커버(111)의 테두리 단부가 수용되는 수용 리브(178)가 형성되고, 안테나 모듈 커버(111)는 안테나 배치부(170)의 수용 리브(178)에 억지 끼움되어 기밀 또는 방수가 가능한 정도의 크기로 형성됨이 바람직하다.Here, as referred to in (a) of FIG. 15, an
한편, 도 15에 참조된 바와 같이, 방사소자용 인쇄회로기판(115)에는 4각형을 이루는 모서리 측의 4개소에 전후 방향으로 관통되는 위치 설정홀(115-1~115-4)이 형성되고, 안테나 배치부(170)의 전면에는 방사소자용 인쇄회로기판(115)에 형성된 4개의 위치 설정홀(115-1 내지 115-4) 중 대각선 방향의 2개의 위치 설정홀(115-1,115-2)에 압입되는 2개의 위치설정 돌기(173a,173b)가 형성되며, 안테나 모듈 커버(111)의 배면에는 방사소자용 인쇄회로기판(115)에 형성된 4개의 위치 설정홀(115-1 내지 115-4) 중 안테나 배치부(170)의 전면에 형성된 상기 2개의 위치설정 돌기(173a,173b)가 점하지 않는 나머지 2개의 위치 설정홀(115-3,115-4)에 압입되는 2개의 위치설정 돌기(111-3,111-4)가 형성될 수 있다.On the other hand, as referenced in Figure 15, the printed
따라서, 도 15에 참조된 바와 같이, 안테나 모듈(110)을 안테나 배치부(170)에 설치할 때, 안테나 모듈 커버(111)의 배면 측에 방사소자용 인쇄회로기판(115)을 이동시켜 2개의 위치설정 돌기(111-3,111-4)가 2개의 위치 설정홀(115-3,115-4)에 안테나 모듈 커버(111)의 배면 측에 형성된 2개의 위치설정 돌기(111-3,111-4)를 압입하여 삽입하는 동작으로 고정시킨 후(도 15의 (b) 참조), 방사소자용 인쇄회로기판(115)이 결합된 안테나 모듈 커버(111)를 전방 방열 하우징(110)의 전면에 형성된 안테나 배치부(170) 측으로 이동시켜 2개의 위치설정 돌기(173a,173b)를 방사소자용 인쇄회로기판(115)의 2개의 위치 설정홀(115-1,115-2)에 압입하여 삽입하는 동작으로 임시 고정시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 15, when the
즉, 방사소자용 인쇄회로기판(115)는, 전면을 커버링하도록 구비된 안테나 모듈 커버(111)의 배면과 배면이 밀착되도록 구비된 전방 방열 하우징(100)의 안테나 배치부(170)의 전면에 각각 위치설정 돌기(111-3,111-4, 173a, 173b)가 위치 설정홀(115-1 내지 115-4)에 압입되어 삽입됨으로써 양자 사이에 안정적으로 배치될 수 있다.That is, the printed
한편, 도 15에 참조된 바와 같이, 방사소자용 인쇄회로기판(115)의 전면에는 상술한 안테나 패치회로부(116)가 인쇄 형성되고, 방사소자용 인쇄회로기판(115)의 배면에는 도전성의 접점패턴(115c)이 인쇄 형성되며, 필터(350)의 전단에 구비된 안테나측 동축 커넥터(353b)와 접점패턴(115c)의 접점에 의해 안테나 패치회로부(116) 측으로 급전 피딩이 이루어질 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 15, the front surface of the printed
여기서, 안테나 모듈 커버(111)는 플라스틱 소재로 사출 성형되고, 안테나 모듈 커버(111)의 일면에는, 도 17a에 참조된 바와 같이, 방사용 디렉터(117)의 배면에 형합되는 디렉터 고정부(114)가 구비되되, 디렉터 고정부(114)에는 방사용 디렉터(117)와 결합 가능한 디렉터 고정돌기부(114b)가 전방으로 돌출되게 형성될 수 있다.Here, the
아울러, 도 17b에 참조된 바와 같이, 방사용 디렉터(117)는 그 배면에 적어도 하나의 디렉터 고정돌기부(114b)와 대응되는 위치에 함몰되게 형성된 적어도 하나의 디렉터 고정홈(117b)에 압입되어 고정될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 17B, the
또한, 안테나 모듈 커버(111)에는, 필터(350)와의 결합을 위한 필터 고정홀(113)이 관통 형성될 수 있다. 필터 고정홀(113)을 통하여 필터 고정 나사(미도시)가 안테나 모듈 커버(111)을 관통한 후, 방사소자용 인쇄회로기판(115)에 형성된 관통홀(115b)을 관통하여 필터(350)에 형성된 스크류 체결홀(359)에 체결되면, 필터(350)의 전면에 전방 방열 하우징(100)이 견고하게 적층 결합될 수 있다. 필터 고정홀(113)은, 도 16에 참조된 바와 같이, 홀 차폐캡(119)을 통해 밀폐됨이 바람직하다.In addition, a
여기서, 안테나 모듈 커버(111)에는, 방사소자용 인쇄회로기판(115)과의 고정 스크류(180)에 의한 스크류 체결을 위한 적어도 하나의 기판 고정홀(114a)이 형성될 수 있다, 그리고, 방사용 디렉터(117)의 배면에는, 기판 고정홀(114a)을 관통하여 안테나 모듈 커버(111)의 배면으로 노출되는 적어도 하나의 고정 보스(117a)가 형성될 수 있다. 방사소자용 인쇄회로기판(115)은, 고정 스크류(180)가 전방 방열 하우징(110)의 안테나 배치부(170)를 전후 방향으로 관통하도록 형성된 디렉터 고정홀(178)을 관통한 후 고정 보스(117a)에 체결되는 동작으로 안테나 모듈 커버(111)의 배면에 고정될 수 있다.Here, in the
한편, 고정 스크류(180)는, 후방에 위치되는 필터(350)의 전면에 후단부가 매칭되게 체결되는 접시머리 스크류로 구비됨이 바람직하다. 이는, 접시머리 스크류로 구비된 고정 스크류(180)의 후단면이 필터(350)의 전면과 가능한 최대의 면적으로 표면 열접촉되도록 하기 위함이다. 고정 스크류(180) 및 방사용 디렉터(117)는 열전도성 재질로 구비되는 바, 필터(350)가 구비된 전방 방열 하우징(100)과 메인 보드(310) 및 PSU 유닛(400) 사이의 내부 공간(200S)으로 방출된 열은, 전방 방열 하우징(100) 자체의 열전도 또는 상기 고정 스크류(180)와 방사용 디렉터(117)를 통한 열전도 방식을 통해 전방 측으로 방열될 수 있다.Meanwhile, the fixing screw 180 is preferably provided as a countersunk screw fastened so that the rear end thereof matches the front surface of the
또한, 안테나 모듈 커버(111) 일면에는 적어도 하나의 보강 리브(111a)가 형성되어 안테나 모듈 커버(111)의 외관을 형성하고, 플라스틱 소재의 안테나 모듈 커버(111)의 강도를 보강할 수 있다.In addition, at least one reinforcing
도 19는 안테나 모듈의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 20은 도 19의 변형례를 나타낸 사시도이며, 도 21은 도 20의 3면도(정면도,측면도,평면도)이고, 도 22 및 도23은 도 19와 도 20의 안테나 모듈의 XPD값 및 Isolation값을 비교하기 위한 그래프이다.19 is a perspective view showing another embodiment of an antenna module, FIG. 20 is a perspective view showing a modified example of FIG. 19, FIG. 21 is a three-side view (front view, side view, top view) of FIG. 20, and FIGS. 22 and 23 is a graph for comparing XPD values and isolation values of the antenna modules of FIGS. 19 and 20.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 19 및 도 20에 참조된 바와 같이, 전방 방열 하우징(100)의 전면에 형성된 안테나 배치부(170)의 면적을 확장하고, 그 면적이 확장된 안테나 배치부(170)에 적어도 2 이상의 안테나 모듈(110)이 동시에 설치되도록 구비된 모듈 설치판(118)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 19 and 20, the
여기서, 모듈 설치판(118)은, 도 1 내지 도 18을 참조하여 이미 설명한 전방 방열 하우징(100) 그 자체를 의미하는 구성으로 이해해도 무방하고, 전방 방열 하우징(100)의 전면에 별도로 안테나 모듈(110)의 일 구성으로서 나머지 모듈 타입의 구성의 결합을 매개하는 매개체로 정의되는 것도 가능하다. 따라서, 이하에서 설명하는 모듈 설치판(118)은 전방 방열 하우징(100)으로 대체하여 이해할 수 있고, 모듈 설치판(118)에 형성된 후술하는 구획벽(118w) 및 윈도우홈(118h) 또한 전방 방열 하우징(100)의 방열부(전방 방열핀, 105)의 대체 구성으로 이해할 수 있을 것이다.Here, the
모듈 설치판(118)에는, 도 19 및 도 20에 참조된 바와 같이, 적어도 2개(도면에는 3개로 도시되어 있으나 이에 의하여 한정되는 것은 아님에 주의)의 안테나 모듈(110)이 나란히 설치될 수 있다.On the
아울러, 모듈 설치판(118)에는, 각 안테나 모듈(110)을 구획하는 구획벽(118w)이 형성될 수 있다. 구획벽(118w)을 포함하는 모듈 설치판(118)은, 전방 방열 하우징(100)으로부터 전달된 열의 방열이 원활하도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 방사용 디렉터(117)의 전단보다 더 전방으로 돌출되게 형성되는 돌출 높이로 형성되는 것이 방열 측면에서 유리하다.In addition, a
여기서, 모듈 설치판(118) 없이 안테나 모듈(110)이 직접 전방 방열 하우징(110)의 전면에 구비된 안테나 배치부(170)에 설치된 실시예의 경우, 구획벽(118w)은 다수의 전방 방열핀(방열부, 105) 중 어느 하나로 구현되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.Here, in the case of an embodiment in which the
다만, 이 경우, 구획벽(118w)은, H-방향으로 인접되게 배치된 안테나 배치부(170)의 사이를 구획하는 구성으로 정의될 수 있음은 물론, H-방향으로 이격되게 배치된 2개의 안테나 모듈(110) 자체를 구획하는 구성으로 정의될 수 있을 것이다.However, in this case, the
이때, 다수의 전방 방열핀(105) 중 일부가, 2 이상의 안테나 배치부(170)의 각 사이를 H-방향으로 구획하는 상기 적어도 하나의 구획벽(118w) 형태로 구비되는 것이다.At this time, some of the plurality of front
특히, 적어도 하나의 구획벽(118w)의 전단은, 전방 방열 하우징(110) 또는 모듈 설치판(118)의 전면으로부터 방사소자(특히, 방사용 디렉터(117))의 전면과 동일하게 돌출되게 구비될 수 있다.In particular, the front end of the at least one
그러나, 반드시 구획벽(118w)의 전단이 방사용 디렉터(117)의 전면과 동일하게 돌출될 필요는 없고, 방사용 디렉터(117)의 전면보다 더 전방으로 돌출되게 구비되는 것도 가능하다.However, the front end of the
다만, 구획벽(118w)의 돌출량이 클수록 방열 측면에서는 유리하나, 도 22 및 도 23에 참조된 바와 같이, XPD 및 Isolation 특성은 상대적으로 저하될 수 있다.However, the larger the protrusion of the
그러므로, 도 20에 참조된 바와 같이, 변형례에 따른 안테나 모듈(110b)은, 구획벽(118w)에 의한 방열 효과는 유지하면서도 XPD 및 Isolation 특성 저하가 방지되도록 구획벽(118w)에 다수의 윈도우홈(118h)이 형성될 수 있다.Therefore, as referred to in FIG. 20, the
다수의 윈도우홈(118h)은, 구획벽(118w) 사이에 결합된 안테나 모듈(110)의 구성 중 방사용 디렉터(117)의 좌측 단부 또는 우측 단부에 가까운(인접된) 위치에 좌우 방향(즉, 방사용 디렉터(117)를 기준으로 H-방향)으로 개구되게 형성됨이 바람직하다.The plurality of
예를 들면, 도 20 및 도 21에 참조된 바와 같이, 하나의 모듈 설치판()에 방사용 디렉터(117)가 상하 방향으로 3개가 배열된 안테나 모듈(110)이 고정된 경우, 하나의 구획벽(118w)에는 3개의 윈도우홈(118h)이 형성될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 20 and 21, when the
특히, 도 22 및 도 23에 참조된 바와 같이, 구획벽(118w)에 윈도우홈(118h)이 형성되지 않는 경우(도 22 및 도 23의 각 (a) 참조)와 구획벽(118w)에 윈도우홈(118h)이 형성된 경우(도 22 및 도 23의 각 (b) 참조)의 XPD/Isolation 특성 저하의 정도가 어느 정도 차이가 있는 점에서, 다수의 윈도우홈(118h)의 절개 깊이는, H-방향으로 인접하는 방사소자와의 Isolation 성능 측정값을 고려하여 상이하게 설계됨이 바람직하다.In particular, as shown in FIGS. 22 and 23 , when the
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서는, 모듈 설치판(118)을 별도로 구비하고, 구획벽(118w)이 모듈 설치판(118)에 구비된 것으로 한정하고 있으나, 반드시 구획벽(118w)이 별도로 마련된 모듈 설치판(118)에 구비되어야 하는 것은 아니고, 다수의 방열핀 형태로 마련된 방열부(150)의 구성 중 안테나 모듈(110)에 가장 인접하는 방열핀을 구획벽(118w)으로 구비하고, 상술한 다수의 윈도우홈(118h)을 다수의 전방 방열핀(105) 중 어느 하나 그 자체에 형성하는 것도 가능하다.In the above-described antenna device according to an embodiment of the present invention, the
이와 같은 구성으로 이루어진 다른 실시예에 따른 안테나 모듈(110a)(도 19 참조) 및 변형례에 따른 안테나 모듈(110b)(도 20 및 도 21 참조)은, 도 22 및 도 23에 참조된 바와 같이, 다수의 윈도우홈(118h)의 구비 여부에 따라 XPD(교차편파분리도) 및 Isolation 특성이 (a)->(b)의 그래프 변화로서 개선됨을 확인할 수 있다. 여기서, 도 22 및 도 23의 각 (a)는 다른 실시예에 따른 안테나 모듈(110a)에 관한 그래프이고, 도 22 및 도 23의 각 (b)는 윈도우홈(118h)이 더 추가된 변형례에 따른 안테나 모듈(110b)에 관한 그래프이다.The
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)의 방열 모습을 간략하게 설명하면 다음과 같다.A brief description of the heat dissipation of the
메인보드(310)를 기준으로 전방 방열 하우징(100) 사이에 생성된 열과, 그 사이 공간에 해당하는 필터(350)로부터 생성된 열은, 전방 방열 하우징(100)의 배면에 직접 표면 열접촉 또는 필터(350)와 방사용 디렉터(117)을 매개로 전방 방열 하우징(100)의 전방으로 방열될 수 있다.The heat generated between the front
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)의 경우, 종래의 레이돔을 삭제하는 대신 레이돔이 차지하는 면적만큼을 방열 면적으로 전환함으로써, 보다 우수한 방열 성능을 달성할 수 있게 된다.At this time, in the case of the
메인보드(310)를 기준으로 하되, 메인보드(310)의 배면 측에 생성된 열 및 PSU 유닛(400)의 배면 측에 생성된 열은, 후방 방열 하우징(200)과 직접 표면 열접촉되어 후방 방열 하우징(200)에 일체로 형성된 다수의 방열핀(201)을 이용하여 신속하게 후방으로 방열될 수 있다.Based on the
이때, 필터(350)와 메인보드(310)의 사이 공간으로써, 크램쉘에 의하여 포집된 열은, 필터(350)의 필터 조립 돌기(357) 및 메인보드(310)의 열방출 비어홀(357a)을 통해 후방 방열 하우징(200)을 열전달 매개체로 하여 후방으로 방열될 수 있다.At this time, as a space between the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 레이돔의 삭제로 인하여 증가되는 전방 방열 하우징(100)의 면적만큼 안테나 장치(1) 내부의 시스템 열을 후방 뿐만 아니라 전방을 포함하는 전방위로 방출할 수 있고, 안테나 모듈(110)이 안테나 장치(1)의 전방 방열 하우징(100)에 배치되되 외기에 노출되도록 배치됨으로써 안테나 장치(1)의 전후방 방열이 가능하여 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 가진다.In this way, the
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.In the above, the antenna device according to an embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be taken for granted that the embodiments of the present invention are not necessarily limited by the above-described embodiment, and various modifications and implementation within the equivalent range are possible by those skilled in the art to which the present invention belongs. will be. Therefore, it will be said that the true scope of the present invention is determined by the claims described later.
1: 안테나 장치
100: 전방 방열 하우징
110: 안테나 모듈
111: 안테나 모듈 커버
117: 방사용 디렉터
118: 모듈 설치판
118w: 구획벽
118h: 윈도우홈
120: 인쇄회로기판
121: 디렉터
122: 안테나 패치부
124: 급전 라인
125: 디렉터 고정홀
140: 안테나 배치부
150: 방열부
170: 필터
180: 고정 스크류
200: 후방 방열 하우징
210: 후방 방열핀
220: 메인 보드1: antenna device 100: front heat dissipation housing
110: antenna module 111: antenna module cover
117: radiation director 118: module installation plate
118w:
120: printed circuit board 121: director
122: antenna patch unit 124: feed line
125: director fixing hole 140: antenna placement unit
150: heat sink 170: filter
180: fixing screw 200: rear heat dissipation housing
210: rear radiation fin 220: main board
Claims (11)
상기 전방 방열 하우징이 전단에 결합되고, 후방으로 소정의 열을 후방으로 방출하는 다수의 후방 방열핀이 구비된 후방 방열 하우징; 을 포함하고,
상기 전방 방열 하우징에는, 소정의 열을 전방으로 방출하는 다수의 전방 방열핀이 일체로 구비되되, 상기 다수의 전방 방열핀 중 일부는 상기 2 이상의 안테나 배치부의 각 사이를 상기 H-방향으로 구획하는 적어도 하나의 구획벽 형태로 구비된, 안테나 장치.A front heat dissipation housing in which at least one radiating element is arranged continuously in a horizontal direction (Horizontal direction, H-direction) of two or more antenna mounting parts disposed on the front side; and
a rear heat dissipation housing coupled to a front end of the front heat dissipation housing and provided with a plurality of rear heat dissipation fins for radiating a predetermined amount of heat to the rear; including,
The front heat dissipation housing is integrally provided with a plurality of front heat dissipation fins for dissipating a predetermined amount of heat forward, and at least one of the plurality of front heat dissipation fins partitions between each of the two or more antenna arrangement parts in the H-direction. Provided in the form of a partition wall of, the antenna device.
상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 상기 전방 방열 하우징의 전면으로부터 상기 방사소자의 전면과 동일하게 돌출되게 구비된, 안테나 장치.The method of claim 1,
The front end of the at least one partition wall is provided to protrude from the front surface of the front heat dissipation housing in the same way as the front surface of the radiating element, the antenna device.
상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 상기 전방 방열 하우징의 전면으로부터 상기 방사소자의 전면보다 더 전방으로 돌출되게 구비된, 안테나 장치.The method of claim 1,
The front end of the at least one partition wall is provided to protrude more forward than the front surface of the radiating element from the front surface of the front heat dissipation housing, the antenna device.
상기 적어도 하나의 방사소자는, 상기 안테나 배치부에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부에 도전성 금속재질로 형성되어 상기 안테나 패치회로부와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터 형태로 구비되고,
상기 적어도 하나의 구획벽의 전단은, 적어도 상기 방사용 디렉터의 전면보다 더 돌출되게 구비된, 안테나 장치.According to claim 2 or claim 3,
The at least one radiating element is formed of a conductive metal material in an antenna patch circuit part printed on a printed circuit board for a radiating element disposed in the antenna arranging part, and is provided in the form of a radiation director electrically connected to the antenna patch circuit part. become,
A front end of the at least one partition wall is provided to protrude more than at least a front surface of the radiation director.
상기 구획벽에는, 다수의 윈도우홈이 상기 H-방향으로 개구되게 절개 형성된, 안테나 장치.The method of claim 1,
In the partition wall, a plurality of window grooves are cut and formed to open in the H-direction.
상기 다수의 윈도우홈은, 상기 방사소자 각각의 좌측단 및 우측단에 인접되게 형성된, 안테나 장치.The method of claim 5,
The plurality of window grooves are formed adjacent to the left and right ends of each of the radiating elements, the antenna device.
상기 다수의 윈도우홈의 절개 깊이는, 상기 H-방향으로 인접하는 방사소자와의 Isolation 성능 측정값을 고려하여 상이하게 설계되는, 안테나 장치.The method of claim 6,
The cutting depth of the plurality of window grooves, the antenna device is designed differently in consideration of the Isolation performance measurement value with the adjacent radiating element in the H-direction.
상기 전방 방열 하우징에는, 소정의 열을 전방으로 방출하는 다수의 전방 방열핀이 일체로 구비되되, 상기 다수의 전방 방열핀 중 일부는 상기 2 이상의 안테나 모듈 각 사이를 상기 H-방향으로 구획하는 적어도 하나의 구획벽이 형태로 구비된, 안테나 장치.a front heat dissipation housing in which at least two or more antenna modules are continuously arranged in a horizontal direction (H-direction); including,
The front heat dissipation housing is integrally provided with a plurality of front heat dissipation fins for dissipating a predetermined amount of heat forward, and some of the plurality of front heat dissipation fins are at least one of the two or more antenna modules partitioning between each of the two or more antenna modules in the H-direction. An antenna device provided in the form of a partition wall.
상기 안테나 모듈은,
상기 안테나 배치부에 배치되는 방사소자용 인쇄회로기판 상에 인쇄 형성된 안테나 패치회로부;
상기 안테나 패치회로부의 전면을 덮도록 배치된 안테나 모듈 커버; 및
상기 안테나 모듈 커버의 전면에 배치되고, 도전성 금속재질로 형성되어 상기 안테나 패치회로부와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터; 를 포함하고,
상기 적어도 하나의 구획벽은, 상기 H-방향으로 인접되게 배치된 2 이상의 상기 안테나 모듈의 구성 중 상기 방사소자용 인쇄회로기판 사이를 구획하도록 상기 전방 방열 하우징에 일체로 형성된, 안테나 장치.The method of claim 8,
The antenna module,
an antenna patch circuit unit printed on a printed circuit board for a radiating element disposed on the antenna mounting unit;
an antenna module cover disposed to cover the front surface of the antenna patch circuit unit; and
a radiation director disposed on the front surface of the antenna module cover, made of a conductive metal material, and electrically connected to the antenna patch circuit; including,
The at least one partition wall is formed integrally with the front heat dissipation housing to partition between the printed circuit boards for the radiating element among the configuration of two or more antenna modules disposed adjacent to each other in the H-direction.
상기 구획벽에는, 다수의 윈도우홈이 상기 H-방향으로 개구되게 형성된, 안테나 장치.The method of claim 9,
In the partition wall, a plurality of window grooves are formed to open in the H-direction.
상기 다수의 윈도우홈은, 상기 방사용 디렉터의 좌우 양단에 근접되는 부위에 형성된, 안테나 장치.The method of claim 10,
The plurality of window grooves are formed at portions adjacent to both left and right ends of the radiation director.
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