CN116325358A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天线装置,尤其是包括:散热盖;多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;及天线外壳主体,设置所述散热盖;其中,在所述辐射元件及在所述散热盖后方配置的发热元件产生的热通过暴露在外气下的所述辐射元件及所述散热盖的前面向所述天线外壳主体的前方释放,进而提供不仅大幅度提高产品的散热性能,还节省产品的制造成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线装置,更详细地说,涉及去除天线罩及安装辐射元件的基板等,使辐射元件直接暴露在外气下,进而可纤薄化制作,并且节省产品制造成本的同时提高散热性能的天线装置。
背景技术
在移动通信系统使用的中继器包括在内的基站天线具有各种形状和结构,并且通常具有在以长度方向直立的至少一个反射板上适当配置多个辐射元件的结构。
近来,正在活跃进行在满足对于基于多输入多输出的天线的高性能要求的同时达到小型化、轻量化及低成本结构的研究,尤其是在适用用于实现线性极化或者圆形极化的贴片式辐射元件的情况,通常正在广泛使用在由塑料或者陶瓷材料的电介质基板构成的辐射元件镀金并且通过焊接等结合于PCB(印刷电路板)的方式。
图1是示出现有技术的天线装置的一示例的分解立体图。
如图1所示,在现有技术的天线装置1中,为使多个辐射元件35向希望的方向输以容易波束成形,多个辐射元件35排列成向作为波束输出方向的天线外壳主体10的前部面侧暴露,为了从外部环境中保护多个辐射元件35,天线罩50隔着多个辐射元件35配置在天线外壳主体10的前端部。
更详细地说,所述天线装置1包括:天线外壳主体10,形成为前面开口的直角六面体的薄箱体形状,在后部面与多个散热鳍片11形成一体;主板20,层叠配置在天线外壳主体10的内部中的后面;及天线板30,层叠配置在天线外壳主体10的内部中的前部面。
在主板20安装用于控制校准供电的多个供电相关部件元件,在供电过程中多个元件产生的热通过天线外壳主体10的后方的多个散热鳍片11向后方散热。
然后,在主板20的下侧或天线外壳主体10的下侧层叠安装有PSU(供电单元)元件的PSU板40或以相同高度配置该PSU板40,从PSU元件产生的热也通过在天线外壳主体10的后方形成一体的所述多个散热鳍片11或与天线外壳主体10分开单独形成并附着在天线外壳主体10背面的PSU外壳15的PSU散热鳍片16向后方散热。
在主板20的前部面配置空腔滤波器型的多个射频滤波器25,并且使天线板30的后部面层叠配置在多个射频滤波器25的前部面。
在天线板30的前面安装贴片型辐射元件或偶极型的辐射元件35,在天线外壳主体10的前部面可设置天线罩50,所述天线罩50从外部保护内部的各个零部件的同时实现从多个辐射元件35顺利辐射。
然而,在现有技术的天线装置1的一示例中,天线外壳主体10的前方部被天线罩50遮蔽,从而散热面积必然只限于天线罩50的面积,而且辐射元件35也设计成仅执行收发RF信号,无法向前方释放在多个辐射元件35产生的热,据此在天线外壳主体10的内部产生的热量必然一概只向天线外壳主体10的后方排放,因此存在大幅度降低散热效率的问题,用于解决这种问题的新散热结构设计的要求正在增加。
另外,根据现有技术的天线装置1的一例,因为天线罩50的体积及从天线板30前面间隔辐射元件35的配置结构所占据的体积,存在很难实现在建筑物内或5G阴影区域要求的纤薄尺寸的基站的问题。
发明内容
(要解决的问题)
本发明是为了解决上述的技术课题而提出的,目的在于提供一种天线装置,删除天线罩及装贴辐射元件的基板(PCB)等不必要的结构,可节省产品的制造成本。
同时,本发明的另一目的在于,提供能够以天线外壳主体的全方位进行均匀散热的天线装置。
另外,本发明的其他一目的在于,提供如下的天线装置:将辐射元件紧贴组装于金属材料的散热盖,进而散热元件不仅能够执行收发RF信号的功能,还可执行传热功能。
另外,本发明的其他一目的在于,提供如下的天线装置:在产品的整个制造过程中可建立完全自动化的生产线,进而可节省制造时间及人工成本等。
本发明的课题不限于在以上提及的课题,而未提及的其他课题,本发明所属技术领域的技术人员可从以下的记载中明确理解。
(解决问题的手段)
本发明的天线装置的一实施例包括:散热盖;多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;及天线外壳主体,设置所述散热盖;其中,在所述辐射元件及在所述散热盖后方配置的发热元件产生的热通过暴露在外气下的所述辐射元件及所述散热盖的前面中的至少任意一个向所述天线外壳主体的前方释放。
另外,本发明的天线装置的另一实施例包括:散热盖;多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;天线外壳主体,设置所述散热盖,并且在背面与多个散热鳍片形成一体;及主板,层叠配置在所述天线外壳主体与所述散热盖之间的内部空间;其中,在所述主板与所述散热盖之间产生的热向配置有所述散热盖的前方侧及配置有所述多个散热鳍片的后方侧分支并释放。
另外,本发明的天线装置的其他一实施例包括:散热盖;多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;及天线外壳主体,设置所述散热盖,并且在背面与多个散热鳍片形成一体;其中,在所述辐射元件及在所述散热盖后方配置的发热元件产生的热中的至少一部分通过暴露外气下的所述辐射元件及所述散热盖的前面中的至少任意一个向所述天线外壳主体的前方释放;在所述天线外壳主体的内部配置的发热元件产生的热中的至少一部分通过在所述天线外壳主体的背面形成的所述多个散热鳍片向所述天线外壳主体的后方释放。
在此,所述多个辐射元件可采用偶极型的偶极天线及贴片型的贴片天线中的任意一种。
另外,所述多个辐射元件包括导电材料的贴片板及导电材料的一对供电端子,所述一对供电端子连接于所述贴片板,所述贴片板及所述一对供电端子可利用具有预定的导热性及预定的介电常数的介电质成型材料嵌件注塑成型。
另外,所述介电质成型材料可采用预定的导热材料,以通过导热方式可向所述天线外壳主体的前方传递在所述天线外壳主体及所述散热盖之间生成的热。
另外,所述预定的导热材料可包含聚醚酰亚胺材料。
另外,所述多个辐射元件可通过预定的粘贴材料粘贴于所述散热盖的前面。
另外,在所述散热盖的前面向前方凸出形成多个位置设定凸起,所述多个辐射元件可分别压入结合于所述多个位置设定凸起。
另外,所述多个辐射元件通过预定的粘贴材料粘贴于所述散热盖的前面,而且可分别压入结合于在所述散热盖的前面向前方凸出形成的多个位置设定凸起。
另外,所述散热盖形成前后方贯通的供电端子贯通孔;所述多个辐射元件为所述一对供电端子分别贯通所述供电端子贯通孔之后连接于紧贴于所述散热盖背面配置的天线子板。
另外,所述介电质成型材料的背面可与所述散热盖的前面紧贴固定,以将导热阻抗最小化。
另外,所述散热盖可与微小散热凹凸部形成一体,以增加所述散热盖的前面中除了所述多个辐射元件接触的部分以外的剩余部位的散热表面积。
另外,所述微小散热凹凸部配置成向所述散热盖的前面凸出预定长度的多个肋条形状,而且能够以上下方向延长形成。
另外,在所述散热盖的前面形成多个平面设置部,以分别表面固定所述多个散热元件。所述微小散热凹凸部可包括:第一微小凹凸部,形成在所述多个平面设置部之间;及第二微小凹凸部,形成在所述多个平面设置部外侧。
另外,在形成有所述第二微小凹凸部的所述散热盖的背面部可对应配置前面安装有多个PSU元件的PSU板。
另外,在所述散热盖的背面可紧贴配置多个RF滤波器的前面及多个PSU元件的前面。
另外,所述多个RF滤波器可采用空腔滤波器及陶瓷波导滤波器中的任意一种。
另外,在所述散热盖的背面部还形成散热盖热容纳部,所述散热盖热容纳部向前方凹陷,以紧贴容纳所述多个PSU元件的前面;所述多个PSU元件可被容纳成使前面表面热接触于所述散热盖热容纳部。
另外,所述散热盖可使用铝(Al)材料或者镁(Mg)材料中的任意一种的金属成型材料通过压铸工艺模制而成。
另外,所述散热盖可用与所述天线外壳主体相同的材料模制而成。
(发明的效果)
根据本发明的天线装置的一实施例,可达成如下的各种效果:
第一,可删除作为现有天线装置的必要结构的天线罩及执行反射板作用的天线板(PCB)等的零部件,因此具有大幅度减少产品的制造成本的效果。
第二,以因为删除天线罩而增加的散热盖的面积可向前方散热天线外壳主体内部的系统热,因此具有大幅度提高散热性能的效果。
第三,可建立在产品的全制造过程中完全自动化的生产线,进而具有可节省制造时间及人工成本等的效果。
附图说明
图1是示出现有技术的天线装置的一示例的分解立体图;
图2是本发明的一实施例的天线装置的设置例的外观立体图;
图3a及图3b是示出本发明的一实施例的天线装置的正面及背面部立体图;
图4a及图4b是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的天线外壳主体的内部空间的分解立体图;
图5a及图5b是本发明的一实施例的天线装置的正面部及背面部分解立体图;
图6是本发明的一实施例的天线装置的主视图;
图7a及图7b是沿着图6的A-A线截取的剖面图及其切口立体图;
图8a及图8b是沿着图6的B-B线截取的剖面图及其切口立体图;
图9是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的辐射元件的散热盖侧前面的结合部位的分解立体图;
图10及图11是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的辐射元件的立体图及分解立体图;
图12a及图12b是本发明的一实施例的天线装置的结构中的散热盖侧及天线外壳主体侧分解立体图;
图13a及图13b是示出本发明的一实施例的天线装置的组装顺序的分解立体图。
(附图标记说明)
P:抱杆 C:夹紧部
100:天线装置 110:天线外壳主体
111:多个散热鳍片 113:内部空间
115:螺丝紧固端 117:热容纳图案
119:托架设置凸台 120:散热盖
121:微小散热凹凸部 121a:第一微小凹凸部
121b:第二微小凹凸部 123:平面设置部
125:螺丝贯通端 127:供电端子贯通孔
129:位置设定凸起 130:辐射元件
131:贴片板 132a、132b:供电端子
133:凸起压入孔 135:介电质成型材料
139:凸起贯通孔 139:凸起插入孔
140:主板 150:蛤壳板
160:RF滤波器 165:输出入端子部
170:PSU板 175:屏蔽板
180:供电面板 187:供电连接孔
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的一实施例的天线装置。
在对各个附图的构件赋予附图标记时,对于相同的构件,应注意即使在不同的附图标出,也应尽可能具有相同的附图标记。另外,在说明本发明的实施例时,若判断相关公知结构或者功能的具体说明妨碍理解本发明的实施例,则省略该具体说明。
在说明本发明的实施例的构件时,可使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等的用语。这种用语只是用于将一构件与其他构件区分开来,不得由该用语限制构件的本质或者顺序等。另外,除非有不同的定义,否则将技术性或者科学性用语包括在内的在此使用的所有用语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。诸如在通常使用的词典定义的用语应解释为与相关技术文章中的含义一致,除非在本申请中有明确定义,否则不得以理想性或者过度形式性的含义解释。
图2是本发明的一实施例的天线装置的设置例的外观立体图;图3a及图3b是示出本发明的一实施例的天线装置的正面及背面部立体图;图4a及图4b是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的天线外壳主体的内部空间的分解立体图;图5a及图5b是本发明的一实施例的天线装置的正面部及背面部分解立体图。
如图2所示,本发明的一实施例的天线装置100可结合于夹紧部C的前端部,所述夹紧部C以正交的水平方向间隔于抱杆P配置。夹紧部C可对于抱杆P可左右方向旋转转动及上下方向倾斜转动,进而可调整结合于所述夹紧部C前端部的本发明的一实施例的天线装置100的波束输出方向。
然而,夹紧部C仅是大范围调整电波收发方向,并不是用于实现波束成形的实质性结构,为了实现波束成形,如图2至图4b所示,作为阵列天线需要多个辐射元件130。多个辐射元件130生成窄定向波束来增加向指定的方向的电波集中。
近来,对于多个辐射元件130,偶极型的偶极天线或贴片型的贴片天线使用频率最高,并且以将相互之间的信号干扰最小化的间距间隔设计多个辐射元件130。在此,辐射元件130可采用上述的偶极型的偶极天线及贴片型的贴片天线中的任意一种,以下在本发明的一实施例中采用贴片型的贴片天线来进行说明。
以往,通常为了防止如上所述的多个辐射元件130的排列设计因外部环境因素而发生变化,从外部保护多个辐射元件130的天线罩成为了必要结构。据此,限于天线罩所覆盖的面积部分的多个辐射元件130及设置多个辐射元件130的天线板(PCB)不会暴露在外气下,因此在向外部散热因天线装置100的运行而产生的系统热方面非常受限,诸如无法向前方外气侧散热等。
本发明的一实施例的天线装置100设计成删除天线罩以使多个辐射元件130及设置多个辐射元件130的结构(后述的散热盖120的前面)全部直接暴露在外气下,同时使多个辐射元件130除了收发信号的功能以外还同时执行作为导热介质的作用。
更详细地说,如图3a至图4b所示,本发明的一实施例的天线装置100包括:散热盖120;多个辐射元件130,配置在散热盖120的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;天线外壳主体110,设置散热盖120。
如图4a所示,天线外壳主体110用导热性优秀的金属材料构成,大致形成为前后方向厚度薄的直角六面体箱体形状,并且前面形成开口,在内部可形成内部空间113,以设置后述的主板140、多个RF滤波器160及PSU板170。
在天线外壳主体110的背面,多个散热鳍片111形成预定图案形状地与天线外壳主体110形成一体,在天线外壳主体110的内部空间113中在后方部侧生成的热通过多个散热鳍片111可向后方迅速散热。
多个散热鳍片111设计成以左右宽度的中间部分为准越向左侧端及右侧端就越向上侧倾斜配置,进而形成向天线外壳主体110的后方散发的热分别向天线外壳主体110的左侧及右侧方向分散的上升气流。
在多个散热鳍片111中的一部分可与托架设置凸台119形成一体,所述托架设置凸台119设置未示出的夹紧托架,所述夹紧托架介入于夹紧部前端部的结合。
另一方面,在天线外壳主体110的前端边框部位沿着边缘间隔预定间距形成多个螺丝紧固端115,所述多个螺丝紧固端115分别形成多个螺丝紧固孔,用于与散热盖120螺纹结合。
在天线外壳主体110的内部空间113中与天线外壳主体110平行地层叠固定主板140。在主板140的背面可安装供电相关控制零部件,该供电相关控制零部件构成供电网络,用于利用通过PSU板170供应的电源校准控制供电信号,在主板140的前面可安装配置与供电网络连接的多个RF滤波器160,即带通滤波器。
供电相关控制零部件大部分作为发热元件(例如,TA、DA、RA、LNA、FPGA等),优选安装于主板140的背面,以直接表面热接触于天线外壳主体110的内部面,向天线外壳主体110的后方释放热。
同时,如图5a及图5b所示,在主板140的背面可印刷预定图案,以用于通电供电相关控制零部件,各个供电相关控制零部件与预定图案向后方凸出的高度可相互不同。在此,如上所述,在天线外壳主体110的内部面以阴角形状加工形成热容纳图案117,所述热容纳图案117形成为容纳各个供电相关控制零部件及预定图案的凸出部位的形状,以使分别以相互不同高度凸出的供电相关控制零部件及预定图案尽可能大面积地直接表面热接触。
在天线外壳主体110的前面,通过蛤壳板150以左右方向并列安装并排列多个RF滤波器160。在本发明的一实施例的天线装置100中,采用了在上端部以左右方向配置1列多个RF滤波器160,在中间部分以左右方向配置1列多个RF滤波器160,但是不必限于此,而是当然可对RF滤波器160的排列位置及数量进行各种变形设计。
多个RF滤波器160分别可采用空腔滤波器,所述空腔滤波器内部具有多个空腔,并且通过利用各个空腔的谐振器调频对比输入信号滤波输出信号的频带。然而,多个RF滤波器160不必限于空腔滤波器,而且不排除陶瓷波导滤波器。
RF滤波器160前后方向的厚度薄,有利于实现产品整体的纤薄化设计。在如此的设计方面,相比于前后方向厚度的缩小设计受限的空腔滤波器,RF滤波器160更加偏好采用有利于小型化设计的陶瓷波导滤波器。
如上所述的RF滤波器160形成在蛤壳板150,分别以插入输出入端子部165的形态贯通蛤壳板150,进而可装贴并固定在主板140,所述输出入端子部165是为了分别在成对间隔配置多个供电连接孔155(参照后述的图12b)与连接输入端口(未示出)及输出端口(未示出)连接而配置。
另一方面,如图4a及图4b所示,本发明的一实施例的天线装置100为,在天线外壳主体110的内部空间113层叠的主板140的前面还可包括通过屏蔽板175层叠的PSU板170。在PSU板170的前面部安装代表性发热元件中的一种的多个PSU元件,PSU元件可直接表面热接触于散热盖120的背面。
在此,如图4a所示,多个PSU元件将PSU板170的前面作为安装面,形成具有前端的高度各自不同的厚度;如图4b所示,在散热盖120的背面可由散热盖热容纳部122形成图案,以容纳多个PSU元件的前端尽可能大面积直接表面热接触。
图6是本发明的一实施例的天线装置的主视图;图7a及图7b是沿着图6的A-A线截取的剖面图及其切口立体图;图8a及图8b是沿着图6的B-B线截取的剖面图及其切口立体图。
如图6至图8b所示,本发明的一实施例的天线装置100为,散热盖120结合于天线外壳主体110的前端部,可将天线外壳主体110的内部空间113与外部完全隔绝。
散热盖120由导热性优秀的金属材料构成,优选为,可以是铝(Al)材料或者镁(Mg)材料。如此的散热盖120形成本发明的一实施例的天线装置100的前面外观,可定义为与天线外壳主体110一同直接暴露在外气下以最终释放在天线外壳主体110的内部空间113生成的系统热(各种电子零部件运行产生的热)的结构。即,在以往必须配置用于从外部环境因素中保护多个辐射元件130的天线罩,因此暴露在外气下的结构是天线罩,但是本发明的一实施例的天线装置100构成为,与天线外壳主体110暴露在后方侧的外气下相同,使散热盖120直接暴露在前方侧的外气下,进而可同时执行媒介散热的作用。
散热盖120执行媒介传热的功能,而且利用作为传热系数优秀的金属材料的由铝(Al)材料或者镁(Mg)构成的金属成型材料,可通过压铸法模制而成。优选为,散热盖120可用与天线外壳主体110相同的材料模制而成。
在此,在散热盖120的前面多个平面设置部123可形成为平面形状,以分别表面固定构成为贴片型的多个辐射元件130。在多个平面设置部123的各个中心位置设定凸起129向散热盖120的前方凸出预定长度,在多个位置设定凸起129分别压入并结合多个辐射元件130。对此将在之后进行更加详细的说明。
另一方面,在散热盖120的前面中多个平面设置部123未占据的剩余部位可与多个微小散热凹凸部121以锯齿形状或者肋条形状形成一体。在此,多个微小散热凹凸部121能够以上下方向延长形成。
另外,在多个微小散热凹凸部121配置成肋条形状的情况下,可向散热盖120的前面凸出预定长度。此时,多个微小散热凹凸部121可凸出成至少与散热盖120的边框相同的长度或者小于散热盖120边框的长度。
如图3a所示,在本发明的一实施例的天线装置100中,多个微小散热凹凸部121可包括:第一微小凹凸部121a,形成在配置有多个辐射元件130的散热盖120部位(在本实施例的情况下,在散热盖120中除了下端部位以外的上部侧);第二微小凹凸部121b,配置在作为与多个辐射元件130无关的部位的散热盖120中的下端部位。
更详细地说,第一微小凹凸部121a在形成在散热盖120前面的多个平面设置部123之间形成,以分别表面固定多个辐射元件130;第二微小凹凸部121b可形成在多个平面设置部123的外侧。
另外,如后述,在形成有第二微小凹凸部121b的散热盖120的背面部可对应配置前面安装有多个PSU元件的PSU板170。
第一微小凹凸部121a在通过散热盖120向外部释放系统热时起到增加与外气热交换的面积的作用。在此,第一微小凹凸部121a的前端优选设计为以不比多个辐射元件130的前面部更加向前方凸出的长度凸出。以散热盖120的前面为准,第一微小凹凸部121a的前端凸出得越多,就越担心分别对多个辐射元件130干扰信号,不仅如此还可妨碍产品整体的纤薄化设计。
但是,第二微小凹凸部121b作为负责从PSU板170的PSU元件产生的热的部位的凹凸部,形成在与多个辐射元件130的信号干扰无关的部位,因此第二微小凹凸部121b前端的高度也可设计成比多个辐射元件130的前面部更加向前方凸出的长度。
在散热盖120的边框部位可形成多个螺丝贯通端125,所述多个螺丝贯通端125沿着该边框端部间隔预定距离形成,并且与形成在天线外壳主体110的螺丝紧固端115相对应地形成螺丝贯通孔。在多个螺丝贯通端125可分别形成供紧固螺丝105贯通的螺丝贯通孔(未标记附图标记)。
多个紧固螺丝105在散热盖120前方侧分别贯通螺丝贯通端125的螺丝贯通孔之后紧固于在天线外壳主体110的螺丝紧固端115形成的螺丝紧固孔(未标记附图标记),进而能够以强力的结合力在天线外壳主体110的前端部固定散热盖120。
另一方面,在散热盖120的前面形成的多个平面设置部123可分别排列多个辐射元件130。在多个平面设置部123上可形成以前后方向贯通散热盖120的供电端子贯通孔127。
在散热盖120的背面可配置多个供电面板180,所述供电面板180形成供电图案185,以给在多个辐射元件130中相邻的一部分的辐射元件130供电。在供电面板180还可形成供电连接孔187,以在上述的供电图案185插入并连接后述的辐射元件130的供电端子132a、132b。
通过在主板140安装的多个供电控制相关零部件提供的供电信号通过配置在主板140前面的RF滤波器160的输出入端子部165中的输入端子输入于RF滤波器160之后滤波成想要的频带,之后通过供电面板180的供电图案185的电路经过贯通供电连接孔187的一对供电端子132a、132b中的一个供电端子132a输入于辐射元件130,之后能够以电磁波形式输出发送数据。
相反地,辐射元件130以电磁波形式接收的接收数据通过一对供电端子132a、132b中的剩余一个供电端子132b经过供电连接孔187之后输入于RF滤波器160,之后重新通过RF滤波器160的输出入端子部165中的输出端子可传递至主板140侧。
如上所述,多个辐射元件130是将贴片型的辐射元件130及偶极型的辐射元件130全部包括的概念,但是,为了便于说明,在本发明的一实施例的天线装置100以贴片型的辐射元件130为前提进行说明。
如后述,多个辐射元件130分别包括导电材料的贴片板131及导电材料的一对供电端子132a、132b,所述一对供电端子132a、132b连接于贴片板131,一对供电端子132a、132b可设置成贯通分别形成在散热盖120的平面设置部123的供电端子贯通孔127。
在此,多个辐射元件130设置在散热盖120的前面,而且设置成使表面直接暴露在外气下,进而与单纯执行收发信号的以往不同,执行作为一传热介质的功能,可执行将从天线外壳主体110的内部空间113产生的热释放到外气中或者可将在多个辐射元件130本身产生的热直接释放到外气中的作用。
图9是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的辐射元件的散热盖侧前面的结合部位的分解立体图;图10及图11是示出本发明的一实施例的天线装置的结构中的辐射元件的立体图及分解立体图。
如图9至图11所示,在本发明的一实施例的天线装置100中,辐射元件130可包括导电材料的贴片板131与导电材料的一对供电端子132a、132b,所述一对供电端子132a、132b连接于贴片板131。
贴片板131及一对供电端子132a、132b执行与普通的贴片型的辐射元件130相同的功能,因此省略该具体的运行说明。但是,在本发明的一实施例的天线装置100中,辐射元件130在单纯执行收发信号的功能的基础上,还执行作为在向外部释放在天线外壳主体110的内部空间113上存在的系统热时的传热介质的功能,据此对于传热方面将进行更加详细的说明。
另一方面,辐射元件130可利用具有预定导热性及预定的介电常数的介电质成型材料135嵌件注塑成型贴片板131及一对供电端子132a、132b。介电质成型材料135可包含聚醚酰亚胺材料。聚醚酰亚胺(ULTEM)材料为将聚醚酰亚胺(PEI)树脂挤压成型的材料,是赋予优秀的耐热性与强度的酰亚胺键与具有良好加工性的醚键的树脂,在大范围宽频带中具有预定的绝缘特性。
在此,介电质成型材料135在成型之后固化,起到从外部保护内部的贴片板131及一对供电端子132a、132b的主体的作用,同时由具有预定的介电常数的介电质材料构成,以稳定供电信号的输出入路径,不仅如此还具有预定的导热性,进而在向外部散热通过散热盖120传递的天线外壳主体110的系统热或者贴片板131本身的运行热时可执行媒介的传热介质功能。
贴片板131大致形成为四边形的导电性薄板形状,在贴片板131的背面平行连接一对供电端子132a、132b,以使一对供电端子132a、132b连接于已设定的供电点,一对供电端子132a、132b的一部分分别向散热盖120的前面正交地弯曲延伸。
在此,在嵌件注塑成型介电质成型材料135时,一对供电端子132a、132b的弯曲的前端部的一部分配置成暴露在介电质成型材料135的外部,一对供电端子132a、132b的各个暴露的前端部通过在散热盖120的平面设置部123形成的供电端子贯通孔127贯通散热盖120可向散热盖120的背面侧凸出。
另一方面,在贴片板131的中心可形成凸起压入孔133,所述凸起压入孔133压入于在散热盖120的平面设置部123中心形成的多个位置设定凸起129。同样地,在介电质成型材料135也可通过成型材料的固化形成用于插入多个位置设定凸起129的凸起插入孔139。通过嵌件注塑成型贴片板131,防止贴片板131在介电质成型材料135的内部暴露在外部,因此可获得可省略设置以往的用于从外部环境保护辐射元件的天线罩的优点。
由如上所述的结构构成的辐射元件130可通过分别压入结合于散热盖120的位置设定凸起129的方式结合。在该情况下,介电质成型材料135的背面优选形成为平面,以紧贴于散热盖120的前面(即,平面设置部123的前面)。这是为了在相当于执行作为传热介质功能的辐射元件130背面的介电质成型材料135的背面在尽可能在大面积部位表面热接触于平面设置部123,进而将因为相互间隔引起的传热阻抗最小化。
另外,辐射元件130的结合方式不限于上述的压入结合于位置设定凸起129的方式,也可通过预定的粘贴材料固定在散热盖120的平面设置部123。在该情况下,也可在辐射元件130中的介电质成型材料135的背面涂布所述粘贴材料中的一种的强力粘接材料之后结合于散热盖120的平面设置部123。
同时,辐射元件130的结合方式也可以是将上述的压入结合于位置设定凸起129的方式及利用预定的粘贴材料的结合方式混用的结合方式。即,也可在形成在辐射元件130的介电质成型材料135的凸起插入孔139及贴片板131的凸起压入孔133插入并固定位置设定凸起129时,在介电质成型材料135的背面涂布预定的粘贴材料之后以更加坚固的方式进行结合。
在辐射元件130分别紧贴设置在散热盖120的平面设置部123时,一对供电端子132a、132b分别通过在散热盖120的平面设置部123形成的供电端子贯通孔127贯通散热盖120向散热盖120的背面侧凸出,之后可连接于供电面板180的供电连接孔187。
图12a及图12b是本发明的一实施例的天线装置的结构中的散热盖侧及天线外壳主体侧分解立体图;图13a及图13b是示出本发明的一实施例的天线装置的组装顺序的分解立体图。
参照附图如下详细说明如上述构成的本发明的一实施例的天线装置100的组装过程。
首先,如图12a所示,以散热盖120为中心,在前面将多个辐射元件130分别紧贴结合于在散热盖120的前面形成的平面设置部123。此时,如上所述,可通过辐射元件130各个的一对供电端子132a、132b通过供电端子贯通孔127向散热盖120的背面凸出分别连接于紧贴于散热盖120背面配置的供电面板180的供电连接孔187的方式进行供电连接。
然后,如图12a所示,在散热盖120的背面中的下端部紧贴结合PSU板170,而且使在PSU板170的前面安装配置的多个PSU元件的前面容纳于在散热盖120的背面形成的散热盖热容纳部122内地紧贴配置。
如上所述,以散热盖120为中心,在前面紧贴结合多个辐射元件130,同时以散热盖120为中心,在背面紧贴结合多个供电面板180与PSU板170,完成散热盖120侧组装。
然后,如图12b所示,使在主板140的背面安装的各个供电相关控制零部件及预定图案的凸出部位紧贴容纳于在天线外壳主体110的内部面形成的热容纳图案117地在天线外壳主体110的内部空间113层叠结合主板140。
然后,将蛤壳板150层叠结合于主板140的前面,之后在形成在蛤壳板150的供电连接孔插入RF滤波器160的输出入端子部165与在主板140的背面安装的供电控制相关零部件通电地层叠结合多个RF滤波器160。此时,在主板140的前面中的一部分可层叠配置屏蔽板175,用于从主板140的前面间隔PSU板170结合至散热盖120侧。
如上所述,在天线外壳主体110的内部空间113分别依次层叠配置主板140、蛤壳板150及屏蔽板175之后固定多个RF滤波器160,完成天线外壳主体110侧的组装。
然后,如图13a所示,无需配置单独的天线罩,而是将结合多个辐射元件130的状态下的散热盖120移动至天线外壳主体110的前端部侧,如图13b所示,将多个紧固螺丝105贯通于在散热盖120的边框端部形成的螺丝贯通端125的螺丝贯通孔,之后紧固于在天线外壳主体110的边框端部形成的螺丝紧固端115的螺丝紧固孔,通过该动作将散热盖120坚固地紧固于天线外壳主体110的前端,完成整体组装。
如下说明如上述构成的本发明的一实施例的天线装置100的散热过程。
在天线外壳主体110的内部空间113产生的系统热中,从在主板140的背面安装的供电控制相关零部件(即,发热元件)产生的热通过与在天线外壳主体110的内部面形成的热容纳图案117表面热接触直接向天线外壳主体110的背面方向传热,之后通过与天线外壳主体110的背面形成一体的多个散热鳍片111可向后方散热。
然后,在天线外壳主体110的内部空间113产生的系统热中,存在于主板140的前面与散热盖120之间的热通过由金属材料构成的散热盖120中的至少一个向前方传热,通过直接暴露在外气下的微小散热凹凸部121中的第一微小凹凸部121a或者将辐射元件130的介电质成型材料135作为传热介质可向前方释放。
另外,在天线外壳主体110的内部空间113产生的系统热中,从PSU板170的PSU元件产生的热通过与在散热盖120背面形成的散热盖热容纳部122表面热接触直接向散热盖120的前面方向传热,之后通过直接暴露在外气下的微小散热凹凸部121中的第二微小凹凸部121b可向前方释放。
如上所述,本发明的一实施例的天线装置100为,在主板140与散热盖120之间产生的热向配置有散热盖120的前方侧及配置有多个散热鳍片111的后方侧分支释放,进而具有能够改善以往只向后方侧集中散热的散热结构的优点。
更详细地说,在辐射元件130及在散热盖120后方配置的发热元件(例如,PSU板170的PSU元件)产生的热中的至少一部分热通过暴露在外气下的辐射元件130及散热盖120前面中的至少任意一个部分向天线外壳主体110的前方释放,同时在天线外壳主体110的内部配置的发热元件(例如,供电控制相关零部件)产生的热中的至少一部分热通过在天线外壳主体110的背面形成的多个散热鳍片111可向天线外壳主体110的后方释放。
如上所述,本发明的一实施例的天线装置100为,不仅删除以往为了从外部环境保护辐射元件130而作为必要结构存在的天线罩,还可由散热盖120代替从辐射元件130辐射的电磁波的反射板的作用,因此通过缩小零部件可节省产品的制造成本,并且可缩小各个零部件占据的前后方向的体积,具有产品纤薄化设计容易的优点。
以上,参照附图详细说明了本发明的一实施例的天线装置。然而,本发明的实施例不必限于上述的一实施例,而是本发明所属技术领域中具有通常知识的人员当然可进行各种变形及同等范围内的实施。因此,本发明的真正的权利范围可由权利要求书的范围定义。
工业实用性
本发明提供一种天线装置,删除天线罩及安装辐射元件的基板(PCB)等的结构,节省产品的制造成本,并且可向天线外壳主体的全方位均匀散热。
Claims (21)
1.一种天线装置,包括:
散热盖;
多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;及
天线外壳主体,设置所述散热盖;
其中,在所述辐射元件及在所述散热盖后方配置的发热元件产生的热通过暴露在外气下的所述辐射元件及所述散热盖的前面中的至少任意一个向所述天线外壳主体的前方释放。
2.一种天线装置,包括:
散热盖;
多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;
天线外壳主体,设置所述散热盖,并且在背面与多个散热鳍片形成一体;及
主板,层叠配置在所述天线外壳主体与所述散热盖之间的内部空间;
其中,在所述主板与所述散热盖之间产生的热向配置有所述散热盖的前方侧及配置有所述多个散热鳍片的后方侧分支并释放。
3.一种天线装置,包括:
散热盖;
多个辐射元件,配置在所述散热盖的前面以暴露在外气下,并且实现波束成形;及
天线外壳主体,设置所述散热盖,并且在背面与多个散热鳍片形成一体;
其中,在所述辐射元件及在所述散热盖后方配置的发热元件产生的热中的至少一部分通过暴露外气下的所述辐射元件及所述散热盖的前面中的至少任意一个向所述天线外壳主体的前方释放;
在所述天线外壳主体的内部配置的发热元件产生的热中的至少一部分通过在所述天线外壳主体的背面形成的所述多个散热鳍片向所述天线外壳主体的后方释放。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的天线装置,其特征在于,
所述多个辐射元件采用偶极型的偶极天线及贴片型的贴片天线中的任意一种。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的天线装置,其特征在于,
所述多个辐射元件包括导电材料的贴片板及导电材料的一对供电端子,所述一对供电端子连接于所述贴片板;
所述贴片板及所述一对供电端子利用具有预定的导热性及预定的介电常数的介电质成型材料嵌件注塑成型。
6.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述介电质成型材料采用预定的导热材料,以通过导热方式向所述天线外壳主体的前方传递在所述天线外壳主体及所述散热盖之间生成的热。
7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,
所述预定的导热材料包含聚醚酰亚胺材料。
8.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述多个辐射元件通过预定的粘贴材料粘贴于所述散热盖的前面。
9.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
在所述散热盖的前面向前方凸出形成多个位置设定凸起,
所述多个辐射元件分别压入结合于所述多个位置设定凸起。
10.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述多个辐射元件通过预定的粘贴材料粘贴于所述散热盖的前面,而且分别压入结合于在所述散热盖的前面向前方凸出形成的多个位置设定凸起。
11.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述散热盖形成前后方贯通的供电端子贯通孔;
所述多个辐射元件为所述一对供电端子分别贯通所述供电端子贯通孔之后连接于紧贴于所述散热盖背面配置的天线子板。
12.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述介电质成型材料的背面与所述散热盖的前面紧贴固定,以将导热阻抗最小化。
13.根据权利要求1至3中的任意一项所述的天线装置,其特征在于,
所述散热盖与微小散热凹凸部形成一体,以增加所述散热盖的前面中除了所述多个辐射元件接触的部分以外的剩余部位的散热表面积。
14.根据权利要求13所述的天线装置,其特征在于,
所述微小散热凹凸部配置成向所述散热盖的前面凸出预定长度的多个肋条形状,而且以上下方向延长形成。
15.根据权利要求14所述的天线装置,其特征在于,
在所述散热盖的前面形成多个平面设置部,以分别表面固定所述多个散热元件;
所述微小散热凹凸部包括:
第一微小凹凸部,形成在所述多个平面设置部之间;及
第二微小凹凸部,形成在所述多个平面设置部外侧。
16.根据权利要求15所述的天线装置,其特征在于,
在形成有所述第二微小凹凸部的所述散热盖的背面部对应配置前面安装有多个PSU元件的PSU板。
17.根据权利要求1至3中的任意一项所述的天线装置,其特征在于,
在所述散热盖的背面紧贴配置多个RF滤波器的前面及多个PSU元件的前面。
18.根据权利要求17所述的天线装置,其特征在于,
所述多个RF滤波器采用空腔滤波器及陶瓷波导滤波器中的任意一种。
19.根据权利要求17所述的天线装置,其特征在于,
在所述散热盖的背面部还形成散热盖热容纳部,所述散热盖热容纳部向前方凹陷,以紧贴容纳所述多个PSU元件的前面;
所述多个PSU元件被容纳成使前面表面热接触于所述散热盖热容纳部。
20.根据权利要求1至3中的任意一项所述的天线装置,其特征在于,
所述散热盖使用铝材料或者镁材料中的任意一种的金属成型材料通过压铸工艺模制而成。
21.根据权利要求20所述的天线装置,其特征在于,
所述散热盖用与所述天线外壳主体相同的材料模制而成。
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