CN116349089A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线装置，上述天线装置包括：天线配置部，在前部面配置至少一个辐射器件；前方外罩，包括散热部，形成于相邻的多个上述天线配置部之间，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量；以及后方外罩，与上述前方外罩相结合，包括对射频信号进行滤波的滤波器及安装射频器件的主板，在上述滤波器中产生的热量将上述滤波器作为热传递介质来通过与上述前方外罩的背面接触并向上述前方外罩前部面传递。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及天线装置，更详细地，涉及如下的天线装置，即，去除现有天线装置的雷达天线罩，将辐射器件配置在天线装置的前方外罩，由此，可提高散热性能，可以实现小型化，且可节俭产品的制作费用。

背景技术

用于移动通信系统的中继器在内的基站天线具有多种形态和结构，通常，具有沿着长度方向立起的至少一个反射板上适当配置多个辐射器件的结构。

最近，正在积极进行满足对于基于多输入输出(MIMO)的天线的高性能需求并实现小型化、轻量化及低费用结构的研究。尤其，在适用用于体现线偏振或圆偏振的贴片型辐射器件的天线装置的情况下，通常，广泛使用了在由塑料或陶瓷材料的电介质基板形成的辐射器件进行镀金并通过焊接与印刷电路板等结合的方式。

图1为示出现有技术的天线装置的一例的分解立体图。

如图1所示，在现有技术的天线装置1中，多个辐射器件35向需要的方向输出并被配置成向作为波束输出方向的天线外罩本体10的前部面侧以促进波束形成，为了从外部环境进行保护，雷达天线罩50(radome)在天线外罩本体10的前端部隔着多个辐射器件35配置。

更详细地，包括：天线外罩本体10，呈前部面开口的薄的正六面体箱形状，在后部面以一体形成多个散热销11；主板20，在天线外罩本体10的内部中的后部面层叠配置；以及天线板30，在天线外罩本体10的内部中的前部面层叠配置。

在主板20安装用于校准供电控制的多个供电相关部件器件，在供电过程中发生的多个器件的热量通过天线外罩本体10的后方的多个散热销11向后方散热。

而且，在主板20的下侧或天线外罩本体10的下侧层叠安装多个供电单元(PSU，Power Supply Unit)器件的供电单元板40或按相同高度配置，从供电单元器件产生的热量也通过在天线外罩本体10的后方形成为一体的上述多个散热销11或与天线外罩本体10单独形成并附着在天线外罩本体10的背面的供电单元外罩15的供电单元散热销16向后方散热。在主板10的前部面配置以腔体滤波器型形成的多个射频滤波器25，天线板30的后部面在多个射频滤波器25的前部面层叠配置。

天线板30的前部面进而安装贴片型辐射器件或偶极型的多个辐射器件35，在天线外罩本体10的前部面可安装从外部保护各个部件并实现从多个辐射器件35的顺畅辐射的雷达天线罩50。

但是，在现有技术的天线装置的一例1中，天线外罩本体10的前方部被雷达天线罩50遮蔽，从而散热面积只能被限制成雷达天线罩50的面积，被设计成仅执行多个辐射器件35或射频信号的收发，从而在多个辐射器件35中产生的热量无法向前方释放，在天线外罩本体10的内部产生的热量一律无法向天线外罩本体10的后方排出，从而，存在散热效率受到很大的限制，对于用于解决这种问题的新散热结构设计的需求增加。

并且，根据现有技术的天线装置的一例1，因雷达天线罩50的体积及从天线板30前部面隔开形成辐射器件35的配置结构所占据的体积，而存在很难体现楼内(in-building)或5G阴影区域中所需求的小型尺寸的基站的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而提出，本发明的目的在于，提供如下的天线装置，去除雷达天线罩，辐射器件配置于天线装置的前方外罩，由此，将天线装置的前方外罩和后方外罩均用于前后方散热，由此，散热性能大幅度得到提高。

并且，本发明的再一目的在于，提供如下的天线装置，即，将滤波器用作热传递介质，从而可以向天线装置前方有效地传递天线外罩内部的热量。

同时，本发明的另一目的在于，提供如下的天线装置，即，可通过去除雷达天线罩来减少现有雷达天线罩所占据的前后体积，轻松实现楼内设置或5G阴影区域中所需求的小型尺寸的基站。

本发明的技术问题并不局限于以上提及的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可以从以下的记载明确理解未提及的其他技术问题。

本发明的天线装置包括：天线配置部，在前部面配置至少一个辐射器件；前方散热外罩，包括散热部，在至少一个上述天线配置部中相邻的多个天线配置部之间形成为一体，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量；以及后方散热外罩，与上述前方散热外罩相结合，在内部包括对射频信号进行滤波的滤波器及安装射频器件的主板，在上述滤波器中产生的热量直接将上述滤波器自身作为热传递介质来通过与上述前方散热外罩的背面接触并向上述前方散热外罩前部面传递。

并且，本发明的天线装置包括：多个辐射器件，用于发生双极化中的一个极化；前方散热外罩，包括多个天线配置部及散热部，上述多个天线配置部以分别在前部面配置上述多个辐射器件的方式相互隔开配置，上述散热部在上述多个天线配置部中相邻的多个天线配置部之间形成为一体，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量；以及后方散热外罩，与上述前方散热外罩相结合，包括对射频信号进行滤波的滤波器及安装射频器件的主板。

并且，上述辐射器件可包括：天线贴片电路部，在配置于上述天线配置部的辐射器件用印刷电路板上印刷而成；以及辐射用导向器，由导电性金属材质形成，与上述天线贴片电路部电连接。

并且，上述辐射用导向器可将辐射光束的方向引向前方并同时通过热传导向前方传递在上述辐射器件用印刷电路板后方产生的热量。

并且，本发明还可包括供电单元，在上述后方散热外罩的内部空间，以与上述主板相同的高度层叠配置，包括供电单元基板，在上述供电单元基板的前部面或后部面中的一个面安装配置包括供电单元器件在内的多个电气器件，在上述辐射器件用印刷电路板的后方产生的热量可以被定义为从上述滤波器及上述多个电气器件产生的热量。

并且，上述辐射用导向器可由能够实现上述热传导的热传导性材质形成。

并且，可在上述辐射器件用印刷电路板的上部面形成用于向上述天线贴片电路部供给供电信号的供电线。

并且，至少2个上述天线贴片电路部和上述辐射用导向器可形成一个天线模块，上述天线模块还包括天线模块盖，以保护除向外部空气露出的上述辐射用导向器之外的上述天线贴片电路部的方式进行密封。

并且，可在上述天线模块盖的一面形成贯通孔，上述辐射用导向器以向上述天线模块盖的前部面外部空气露出的方式结合，通过上述贯通孔与上述贴片电路部电连接。

并且，上述天线模块盖可被注塑成型，在上述天线模块盖的一面形成与上述辐射用导向器的背面型合的导向器固定部，在上述导向器固定部，能够与上述辐射用导向器结合的至少一个导向器固定突起部向前方突出形成，上述辐射用导向器被压入固定在至少一个导向器固定槽，上述至少一个导向器固定槽在背面中的与至少一个上述导向器固定突起部对应的位置凹陷而成。

并且，上述天线模块盖可被注塑成型，在上述天线模块盖，用于与上述滤波器结合的滤波器固定孔贯通形成。

并且，上述天线模块盖可被注塑成型，在上述天线模块盖，通过固定螺栓与上述辐射器件用印刷电路板螺栓紧固的至少一个基板固定孔贯通形成。

并且，可在上述辐射用导向器的背面形成贯通上述基板固定孔来向上述天线模块盖的背面露出的至少一个固定凸台，上述辐射器件用印刷电路板通过将上述固定螺栓紧固在上述固定凸台的工作固定在上述天线模块盖的背面。

并且，上述固定螺栓可由后端面以与上述滤波器的前部面匹配的方式紧固的沉头螺栓构成。

并且，上述天线模块盖可被注塑成型，在上述天线模块盖的一面，至少一个加强筋形成为一体。

并且，在上述辐射器件用印刷电路板可形成至少4个位置设定孔，在上述辐射用印刷电路板中，在以覆盖前部面的方式设置的在上述天线模块盖的背面所形成的至少2个位置设定突起向4个上述位置设定孔中的2个位置设定孔压入并插入，在以覆盖背面的方式设置的在上述前方散热外罩的前部面所形成的至少2个位置设定突起向4个上述位置设定孔中的2个位置设定孔压入并插入。

并且，可在上述滤波器与上述前方散热外罩的背面之间形成导热垫(ThermalPad)。

并且，在上述主板的上部面配置现场可编程门阵列(FPGA，Field ProgrammableGate Array)，在上述现场可编程门阵列产生的热量通过上述前方散热外罩的背面向上述前方外罩的前部面的散热部传递。

并且，在现场可编程门阵列中产生的热量能够以连接上述现场可编程门阵列与上述前方散热外罩的背面的热管或蒸汽室中的一个为介质传递。

并且，在上述滤波器的后端部，执行信号屏蔽功能的蛤壳部(Clamshell)可形成为一体，在被上述蛤壳部遮蔽的上述滤波器的内侧生成的热量通过上述后方散热外罩向后方散热。

并且，上述滤波器能够以内部空心形状的固定用管为介质固定在上述主板，上述固定用管在上述蛤壳部的端部朝向后方突出形成，在上述主板形成与上述固定用管连通的排热孔。

并且，可在上述排热孔涂敷热传导性材质。

并且，上述前方散热外罩由金属材质形成，至少一个上述天线配置部以向外部空气露出的方式配置，作为上述前方散热外罩的后方，向上述主板的前方生成的热量中的一部分以至少一个上述辐射器件为介质向前方散热，剩余热量以上述前方散热外罩为介质向前方散热，向上述主板的后方生成的热量能够以上述后方散热外罩为介质向后方散热。

根据本发明的天线装置的一实施例，本发明可具有如下的效果。

第一，去除作为天线前方散热的妨碍因素的雷达天线罩，辐射器件以向外部空气露出的方式配置于天线装置的前方散热外罩，由此，可以实现天线装置的前后方散热，从而大幅度提高散热性能。

第二，可以去除作为现有天线装置的必要结构的雷达天线罩，因此，大幅度节俭产品的制作成本。

第三，天线外罩本体内部的系统热量可以向前方散热因去除雷达天线罩而增加的散热盖的面积，因此，散热性能得到大幅度提高。

第四，可以实现向前方全面散热，因此，可以缩小后方散热外罩的散热销的长度，因此，整体产品的小型化设计变得简单。

第五，随着可以将在天线模块中执行电磁波的辐射功能辐射用导向器作为介质实现散热，可以将前方散热外罩的散热面积最大化。

本发明的效果并不局限于以上提及的效果，本发明所属技术领域的普通技术人员可从发明要求保护范围的记载明确理解未提及的其他效果。

附图说明

图1为示出现有技术的天线装置的一例的分解立体图。

图2为本发明一实施例的天线装置的正面部立体图。

图3a及图3b为本发明一实施例的天线装置的主视图及后视图。

图4为示出图2所示的天线装置的内部空间的分解立体图。

图5为沿着图3a的A-A线截取的剖视图及其部分放大图。

图6a及图6b为示出图2的结构中层叠在后方散热外罩的内部空间的主板及滤波器的前方侧及后方侧分解立体图。

图7为示出图2的结构中通过后方散热外罩的直接后方散热结构的分解立体图。

图8a及图8b为示出图2的结构中对于主板的子板及遮蔽板的设置状态的前方侧及后方层分解立体图。

图9为用于说明图2的结构中对于主板的供电单元的电连接状态的分解立体图。

图10为用于说明图2的结构中对于主板的滤波器的结合状态的分解立体图。

图11为用于说明图2的结构中从滤波器生成的热量以后方散热外罩为介质的散热状态的分解切开立体图。

图12a及图12b为示出图2的结构中对于后方散热外罩的内部结构部件的组装过程的前方侧及后方侧分解立体图。

图13为用于说明图2的结构中对于后方散热外罩的外侧部件的组装过程的分解立体图。

图14为用于说明图2的结构中对于前方散热外罩的天线模块的设置状态的前方侧分解立体图。

图15为示出图14的结构中的天线模块的前方散热外罩的前部面的设置状态的前方侧及后方侧分解立体图。

图16为示出图14的结构中的天线模块的立体图。

图17a及图17b为图14的前部面侧分解立体图及背面侧分解立体图。

图18为图14的结构中天线模块的主视图及沿着B-B线截取的剖视图及切开立体图。

附图标记的说明

1：天线装置 100：前方散热外罩

110：天线模块盖 120：印刷电路板

121：导向器 122：天线贴片部

124：供电线 125：导向器固定孔

140：天线配置部 150：散热部

170：滤波器 180：固定螺栓

200：后方散热外罩 210：后方散热销

220：主板

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明一实施例的天线装置。

在向各个附图的结构要素附加附图标记的过程中，需要注意的是，即使呈现在不同的附图中，对相同的结构要素尽可能赋予相同的附图标记。并且，在说明本发明的实施例的过程中，在判断为对于相关的公知结构或功能的具体说明妨碍对本发明的实施例的理解的情况下，将省略对其的详细说明。

在说明本发明的实施例的结构要素的过程中，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这种术语用于区分两种结构要素，对应结构要素的本质或顺次或顺序等并不局限于上述术语。并且，只要没有其他定义，包括技术或科学术语在内的在此使用的所有术语的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。通常使用的词典定义的术语的含义与相关技术的文脉所具有的含义相同，只要在本申请中并不明确，不能被解释成异常或过度形式的含义。

图2为本发明一实施例的天线装置的正面部立体图，图3a及图3b为本发明一实施例的天线装置的主视图及后视图，图4为示出图2所示的天线装置的内部空间的分解立体图，图5为沿着图3a的A-A线截取的剖视图及其部分放大图。

如图2所示，本发明一实施例的天线装置1包括形成天线装置1的前方外观的前方散热外罩100和形成天线装置1的后方外观的后方散热外罩200。其中，前方散热外罩100包括：天线配置部(参照后述的图14的附图标记170)，在前部面配置至少一个辐射器件116、117；以及散热部105，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量。尤其，至少一个天线配置部170可在前方散热外罩100的前部面形成为一体并相互隔开配置，散热部105以填充相邻天线配置部170之间的方式形成在前方散热外罩100的前部面整体面积中。

参照图2至图5，前方散热外罩100可以由热传导性优秀的金属材质形成，以可以直接向前方散热在与后述的后方散热外罩200之间生成的热量，如上所述，前方散热外罩100的前部面外观上可大体分为天线配置部170和散热部105。

其中，除天线配置部170之外的剩余空间可以主要执行作为散热部105的功能，散热部105作为多个散热销形态，以具有规定图案形状的方式与前方散热外罩100形成为一体，在前方散热外罩100与后方散热外罩200之间的内部空间生成的热量可通过以上述多个散热销形态设置的散热部150向前方迅速散热。

即，在本发明的天线装置的一实施例(1)中，与具有雷达天线罩(raydome)的现有技术相比，改善向天线装置1的前方的散热受到限制的结构并提出了通过天线装置1的前方散热的新概念的散热结构。

更详细地，在本发明的天线装置的一实施例(1)中，导入前方散热外罩100，由此，可以将现有雷达天线罩所占据的面积转换成热量释放面积。

前方散热外罩100至少将成后述的天线模块110所占据的面积之外的散热部105的全部面积转换成可实现热量释放的可用面积。同时，在天线模块110的结构中，辐射用导向器117由可以热传导的金属材质形成，由此可以确保更多的热量释放可用面积。

如图3a所示，前方散热外罩100呈覆盖与后方散热外罩200的直六面体箱体前端部的形状，可大致呈矩形板体形状。

在前方散热外罩100的前部面平坦地形成于后述的多个天线模块110相结合的天线配置部170。

多个天线配置部170可以与多个天线模块110的外形匹配，多个天线模块110分别为以沿着上下方向长的方式形成的矩形板体，各个天线模块110以向左右方向及上下方向隔开规定距离的方式以行列配置，多个天线配置部170也能够以与此相同的形状配置在前方散热外罩100的前部面。

其中，在后述的后方散热外罩200的内部空间中的下侧有可能不形成多个天线配置部170，以轻松通过上述散热部105直接向前方散热从后述的供电单元400的多个供电单元器件417产生的热量。

在前方散热外罩100的前部面中，上述散热部105以多个散热销形态向与多个天线配置部170并未占有的剩余面积对应的部分填充。其中，与考虑到与后述的后方散热外罩200形成为一体的多个后方散热销201所散热的后方热量的上升气流的分散或迅速排出的形状设计不同，若散热部105通过前方散热外罩100增加散热面积，则能够以适合的形状形成。即，散热部105无需仅呈用于分散所散热的前方热量的上升气流或迅速排出的形状，上述形状必然增加散热性能。在增加前方散热外罩100的表面积的限度内，也可以采用任何形状。

另一方面，后方散热外罩200与前方散热外罩100相结合来形成整体天线装置1的后方外观，在后方散热外罩200形成对射频信号进行滤波的多个滤波器350及安装与此相关的多个射频器件(未图示)等的主板310。后方散热外罩200整体可由热传导性优秀的金属材质形成，以有利于基于热传导的散热，大致呈前后方向的厚度薄的直六面体箱体形状，前部面开口形成，在内部面可形成设置主板310的内部空间200S，在上述主板310安装多个射频滤波器350、各种射频器件及现场可编程门阵列317等。

按照图3b，在后方散热外罩200的背面，多个后方散热销201能够以具有规定图案形状的方式与后方散热外罩200形成为一体，在后方散热外罩200的内部空间200S中，在后方部侧生成的热量可通过多个后方散热销201直接向后方散热。多个后方散热销201可被设计成以左右宽度中间部位为基准，越接近左侧端及右侧端，越向上倾斜配置(参照图3b的附图标记201a及201b)，从而向后方散热外罩200的后方散热的热量分别形成向后方散热外罩200的左侧及右侧方向分散的上升气流来更迅速地分散热量，但散热销201的形状并不局限于此。虽然并未在图中示出，优选地，当在后方散热外罩200的背面侧设置送风风扇模块(未图示)时，后方散热销从配置在中间的送风风扇模块中分别向左侧端及右侧端平行地形成，以便热量更迅速地排出通过送风风扇模块散热的热量。

并且，虽然并未示出，在多个后方散热销201的一部分，结合用于将天线装置1结合在抱杆(未图示)的夹紧装置(未图示)的托架安装部205可以形成为一体。其中，夹紧装置可以为通过使设置于其前端部的本发明一实施例的天线装置1向左右方向转动或向上下方向倾斜转动来调节天线装置1的方向性的结构。

另一方面，作为前方散热外罩100的背面与后方散热外罩200之间的空间，在多个滤波器350的周边产生的热量直接将前方散热外罩100作为热传递介质或者将滤波器170作为热传递介质来通过与前方散热外罩100的背面接触并向前方散热外罩100的前部面传递。同时，在多个滤波器350的内部产生的热量中的一部分可通过后方散热外罩200直接向后方散热。对此的具体说明将后述。

在后方散热外罩200的前部面，多个射频滤波器350可以与执行屏蔽及干扰外部的电磁波的功能的蛤壳部形成为一体，从而可以安装排列在主板310的已设定的位置。

在本发明一实施例的天线装置1中，采用多个射频滤波器350可以沿着左右方向总共相邻配置8个，同时，上述多个射频滤波器350沿着上下方向分别配置4列，但并不局限于此，上述排列位置及射频滤波器170的数量能够以多种方式设计变形。

虽然并未示出，多个射频滤波器3500可采用空腔滤波器来配置，在上述空腔滤波器中，分别在内部设置多个空腔(cavity)，通过利用各个空腔的共振器的频率调节来对输出信号与输入信号的频带进行滤波。但是，射频滤波器170并不局限于空腔滤波器，并不排除陶瓷波导滤波器(Ceramic Waveguide Filter)。

射频滤波器350的前后方向的厚度小有利于将产品设计成整体小型化。在上述产品的小型化设计方面，与前后方向厚度的缩小设计受限的空腔滤波器相比，射频滤波器350可以考虑小型化设计有利的除陶瓷波导滤波器。但是，为了满足在5G频率环境下需要的基站天线的高输出性能，应必须解决所伴随的天线散热问题，为了有效地释放在天线内部产生的热量，优选地，在将射频滤波器350作为热传递介质来使用并向前方散热外罩100的前部面传递在滤波器350中产生的热量方面，可以采用空腔滤波器。

在上述射频滤波器350中产生的热量可通过与前方散热外罩100的背面接触来向前方散热外罩100的前部面传递，在滤波器350与前方散热外罩100的背面之间可形成导热垫109。导热垫109不仅执行通过与前方散热外罩100的面接触顺畅地传递在滤波器350中产生的热量，而且一同执行当组装滤波器350与前方散热外罩100之间时解除公差的功能。

另一方面，如图4所示，形成后方散热外罩200的内部空间200S的内侧面能够以主板310及后述的子板320的背面部位型合的形状形成。即，可通过增加与主板310及子板320的背面的热接触面积来提高散热性能。

在后方散热外罩200的左右两侧还可设置把手部160，使得在现场的工作人员以可轻松运输本发明一实施例的天线装置1或者轻松安装抱杆(未图示)的方式进行把持。

同时，在后方散热外罩200的下端部外侧可贯通组装用于与未图示的基站装置电缆连接及用于协调内部部件的各种外侧安装部件500。

图6a及图6b为示出图2的结构中层叠在后方散热外罩的内部空间的主板及滤波器的前方侧及后方侧分解立体图，图7为示出图2的结构中通过后方散热外罩的直接后方散热结构的分解立体图，图8a及图8b为示出图2的结构中对于主板的子板及遮蔽板的设置状态的前方侧及后方层分解立体图，图9为用于说明图2的结构中对于主板的供电单元的电连接状态的分解立体图。

如图6a及图6b所示，本发明一实施例的天线装置1可包括天线层叠组件300，在后方散热外罩200的内部空间200S层叠配置。

如图6a及图6b所示，天线层叠组件300作为以主板310为基准层叠在前部面的射频滤波器，可包括多个滤波器350和以主板310为基准层叠在背面的子板320。

虽然未图示，主板310能够以多个层层叠设置，在内部或面可以图案印刷对于多个滤波器350的供电的供电电路。尤其，在主板310的前部面可以安装多个供电部件中的LNA器件312，可以插入安装用于对于多个滤波器350的供电连接的多个供电连接器360。

另一方面，如主板310，子板320可在前部面分别图案印刷作为发送路径及接收路径的用于对于多个滤波器350的供电的一对供电电路321，可安装多个供电部件中的PA器件322。

其中，在主板310可加工形成多个贯通部312，以使层叠在其背面的子板320的结构中，其前部面的供电电路321及PA器件322向多个滤波器350的背面侧露出。

并且，如上所述，在多个滤波器350的下端部侧，蛤壳部(未图示)可以形成为一体，在多个滤波器350的后端部侧与主板310及子板320之间形成规定的空气层，从作为代表发光器件的LNA器件312及PA器件322产生的热量可通过形成于主板310的热量释放孔(参照图11的附图标记357a)向后方散热外罩200侧散热。

如图7所示，在主板310的背面可安装配置作为代表发热器件的多个现场可编程门阵列器件317a及RFIC器件317b。多个现场可编程门阵列器件317a及RFIC器件317b为当驱动时释放大量的热量的半导体器件，采用与后方散热外罩200的内部空间200S的内侧面直接热表面接触并通过后方散热外罩200向后方散热的结构。

更详细地，如图7所示，在后方散热外罩200的内侧面，与多个现场可编程门阵列器件317a及RFIC器件317b的表面直接热接触的热接触收容面203a可向前方突出形成，同时，收容在子板320的背面侧通过阳刻图案印刷或者安装的多个突出部件的热接触槽203b向后方突出形成。因此，主板310及子板320的背面全部与后方散热外罩200的内侧面热表面接触，因此，具有大幅度提高散热性能的优点。

另一方面，如图8a及图8b所示，在主板310的前部面中，在除多个滤波器350所占据的部分之外的部分可以层叠结合遮蔽板330。遮蔽板330为如下的遮蔽部件，即，配置于主板310与前方散热外罩100之间，屏蔽除通过多个滤波器350的电信号线之外的剩余部分的电气部件或基于外部电磁波的信号影响，由此确保更加稳定的信号性能。

如图6a及图6b及图7所示，本发明一实施例的天线装置1还可包括用于向多个滤波器350及天线模块110供电的供电单元400。

如图6a及图6b及图7所示，供电单元400可在主板310的下侧，以与主板310相同的高度层叠配置在后方散热外罩200的内部空间200S。

上述供电单元400可包括：供电单元基板410；以及多个电气器件419，包括配置在供电单元基板410的前部面或后部面中的一个的多个供电单元器件417。

供电单元400能够以多个汇流条340为介质向主板310侧分散供电。更详细地，如图6a、图6b及图9所示，多个汇流条340可分别相互连接供电单元基板410及主板310的左侧端与右侧端，尤其，多个汇流条340可通过向已形成的接触孔319插入的工作与主板310相连接。

尤其，在供电单元400中，供电单元器件417及电气器件419当驱动时排出大量的热量，如图7所示，在后方散热外罩200的内部空间200S中，在供电单元基板410所占据的部分，热接触收容部217能够以与供电单元器件417及电气器件419的形状对应的方式向后方凹陷而成。因此，从供电单元400的供电单元器件417及电气器件419产生的热量能够以后方散热外罩200作为热传递介质来向后方散热。

但是，在供电单元400中产生的热量无需通过后方散热外罩200向后方散热，且未图示，也能够以作为热传递介质的单独设置的蒸汽室或热管结构为介质向前方散热外罩100侧向前方散热。这是因为在本发明一实施例的天线装置1的情况下，与具有现有雷达天线罩的情况不同，具有有利于通过前方散热外罩100前方散热的结构。

图10为用于说明图2的结构中对于主板的滤波器的结合状态的分解立体图。图11为用于说明图2的结构中从滤波器生成的热量以后方散热外罩为介质的散热状态的分解切开立体图。

如上所述，针对主板310的前部面及背面，若分别层叠配置遮蔽板330及子板320，则如图10及图11所示，将作为射频滤波器的多个滤波器350安装配置在主板310的前部面。

在此情况下，多个滤波器350作为在各自的后端部，蛤壳部形成为一体的空腔滤波器，可在形成蛤壳部的部位分别形成至少一个滤波器组装突起357，上述滤波器组装突起357用于向形成于主板310的滤波器组装孔317插入并组装，滤波器组装突起357可呈内部空心的管形状。

因此，在多个滤波器350各自的后端部与主板310之间的空气层，从LNA器件312及PA器件322发生并捕集的热量可通过管形状的滤波器组装突起357及形成于主板310的热量释放孔357a向后方散热外罩200侧轻松散热。

另一方面，在多个滤波器350的后端部可形成与安装于主板310的供电连接器360电连接的一对主板侧同轴连接器353a，在多个滤波器350的前端部可以形成于配置于前方散热外罩100的前部面的天线模块110电连接的一对天线侧同轴连接器353b。

同时，在多个滤波器350的前端部可配置对前方散热外罩100的背面的热传递起到介质作用的导热垫109，从各个多个滤波器350产生的热量可将前方散热外罩100作为热传递介质来更加迅速地向前方散热。

并且，在多个滤波器350的前端部可形成用于利用对于前方散热外罩100的固定螺丝351的螺丝结合的螺栓紧固孔359，通过固定螺丝351贯通形成于前方散热外罩100的螺栓贯通孔119来紧固在螺栓紧固孔359的工作，在多个滤波器350的前部面可层叠结合前方散热外罩100。

根据上述结构，在滤波器350中产生的热量可以直接与前方散热外罩100的背面或天线模块110的结构中的辐射用导向器117相接触，由此，可以确认与以往相比，滤波器350的热量可以降低14℃～16℃。这是因为受到如下的影响，即，因删除作为现有散热的妨碍因素的雷达天线罩所产生的影响和滤波器350的热量通过由适合散热的材质形成的前方散热外罩100的背面及对于辐射用导向器117的直接热传递(热传导)提高热传递性能的影响。

图12a及图12b为示出图2的结构中对于后方散热外罩的内部结构部件的组装过程的前方侧及后方侧分解立体图，图13为用于说明图2的结构中对于后方散热外罩的外侧部件的组装过程的分解立体图。

如图2至图11所示，若完成对于主板310的结构部件的组装及对于后方散热外罩200的层叠组件300的组装，则从后方散热外罩200的后端部移动外侧部件500来完成组装。

其中，后方散热外罩200通过后述的前方散热外罩100及天线模块110的组装完全遮蔽内部空间200S并密封，且无需如额外的雷达天线罩的保护部件。

图14为用于说明图2的结构中对于前方散热外罩的天线模块的设置状态的前方侧分解立体图，图15为示出图14的结构中的天线模块的前方散热外罩的前部面的设置状态的前方侧及后方侧分解立体图，图16为示出图14的结构中的天线模块的立体图，图17a及图17b为图14的前部面侧分解立体图及背面侧分解立体图，图18为图14的结构中天线模块的主视图及沿着B-B线截取的剖视图及切开立体图。

为了体现波束形成(Beamforming)，如图14至图18所示，需要作为阵列天线(Arrayantenna)的多个辐射器件，多个辐射器件可生成窄定向波束(narrow directional beam)来增加向指定的方向的电波集中。最近，多个辐射器件以最高频率使用偶极型的偶极天线(Dipole antenna)或贴片型的贴片天线(Patch antenna)，以将相互之间的信号干扰最小化的方式隔开设计。以往，通常，为了防止如上所述的多个辐射器件的排列设计因外部环境因素而改变，必须构成从外部保护多个辐射器件的雷达天线罩。因此，针对雷达天线罩所覆盖的面积部分，多个辐射器件及设置多个辐射器件的天线板不会向外部空气露出，从而因天线装置1的工作而发生的系统热量向外部的散热非常受限。

本发明一实施例的天线装置1的辐射器件117包括：天线贴片电路部116，在配置于天线配置部170的辐射器件用印刷电路板115上印刷而成；以及辐射用导向器117，由导电性金属材质形成，与天线贴片电路部116电连接。在辐射器件用印刷电路板115印刷而成天线贴片电路部116，以可产生正交的±45极化或垂直/水平极化中的一个双极化的贴片器件形成。在辐射器件用印刷电路板115的上部面，向天线贴片电路部116供给供电信号的供电线(未图示)以相互连接各个天线贴片电路部116的方式图案形成。

以往，在天线装置中的供电线在安装天线贴片电路部的印刷电路板的下部形成供电线路，因此，为此，具有多个贯通孔等供结构变得复杂，供电结构占据辐射器件用印刷电路板115的下部空间，从而发生作为妨碍滤波器350与辐射器件用印刷电路板115之间的直接表面热接触的因素作用的问题，本发明的实施例的供电线在与图案印刷天线贴片电路部116的辐射器件用印刷电路板115相同的前部面图案印刷而成，由此，供电结构变得极为简单，不仅如此，存在可以确认滤波器350与辐射器件用印刷电路板115直接表面热接触的结合空间的优点。

另一方面，辐射用导向器117由热传导性或导电性金属材质形成，并与天线贴片电路部116电连接。辐射用导向器117可执行将辐射束的方向引向前方并同时通过热传导向前方传递在辐射器件用印刷电路板115的后方产生的热量的功能。辐射用导向器117可以由良好地传播电波的导电性材质的金属构成，在各个天线贴片电路部116的上部隔开设置。

其中，前方散热外罩100的散热部105(散热销)的高度可以为与后述的天线模块盖111相结合的辐射用导向器117的高度。可以改变设计辐射用导向器117的高度，由此可通过改变散热部105(散热销)的高度来调节散热量。

在本发明的实施例中，说明了利用天线贴片电路部116及辐射用导向器117的辐射器件，在适用偶极天线的情况下，可以省略辐射用导向器的结构，偶极天线的高度相对较高，可通过将散热部105(散热销)的高度增加来增加散热量。

参照图14至图18，形成于辐射用导向器117的背面的突出部117a通过天线模块盖111的贯通孔114a与天线贴片电路部116电连接。辐射用导向器117的整体大小、形态及设置位置等可通过测定在对应天线贴片电路部116中辐射的辐射束的特性来通过进行实验或模拟对应特性来适当设计。辐射用导向器117起到将在天线贴片电路部116中发生的辐射束方向引向前方的作用，进一步减少整体天线波束宽度并提高旁瓣的特性。不仅如此，可补偿因贴片型天线所导致的损失，且由导电性材质的金属形成，从而可以一同执行散热功能。优选地，辐射用导向器117的形状呈用于将辐射束方向引向前方的适当的形态，即，具有无方向性的圆形，但并不局限于此。

另一方面，至少2个天线贴片电路部116和辐射用导向器117可以形成一个天线模块110。在图14至图18中示出3个天线贴片电路部116和辐射用导向器117形成一个单位天线模块110的例，根据用于提高增益(gain)的天线模块的最优设计，天线贴片电路部116及辐射用导向器117的数量可以改变。

天线模块110还可包括密封天线模块110的结构中辐射器件用印刷电路板115的至少一面的天线模块盖111。

在天线模块盖111及辐射器件用印刷电路板115可形成沿着前后方向贯通的盖贯通孔113及基板贯通孔115b，通过固定螺栓351在前方散热外罩100的外侧依次贯通盖贯通孔113及基板贯通孔115b之后，贯通前方散热外罩100的螺栓贯通孔119并紧固在形成于多个滤波器350的前端部的螺栓紧固孔359的工作来使各个天线模块110固定在天线配置部170的前部面。

其中，如图15的(a)部分所示，优选地，在天线配置部170的边缘部位形成至少收容天线模块盖111的边缘端部的收容筋178，天线模块盖111具有向天线配置部170的收容筋178强行扣入来实现气密或防水的大小。

另一方面，如图15所示，在辐射器件用印刷电路板115，在形成四边形的边角侧的4个位置形成沿着前后方向贯通的位置设定孔115-1～115-4，在天线配置部170的前部面形成2个位置设定突起173a、173b，上述2个位置设定突起173a、173b被压入在形成于辐射器件用印刷电路板115的4个位置设定孔115-1至115-4中对角线方向的2个位置设定孔115-1、115-2，在天线模块盖111的背面可形成2个位置设定突起111-3、111-4，上述2个位置设定突起111-3、111-4被压入在剩余2个位置设定孔115-3、115-4，上述剩余2个位置设定孔115-3、115-4不与形成于辐射器件用印刷电路板115的4个位置设定孔115-1至115-4中形成于天线配置部170的前部面的上述2个位置设定突起173a、173b接触。

因此，如图15所示，当将天线模块110设置在天线配置部170时，可通过向天线模块盖111的背面侧移动辐射器件用印刷电路板115，来向2个位置设定孔115-3、115-4压入并插入形成于天线模块盖111的背面侧的2个位置设定突起115-3、115-4的工作来固定之后(参照图15的(b)部分)，通过向形成于前方散热外罩110的前部面的天线配置部170侧移动与辐射器件用印刷电路板115相结合的天线模块盖111来使2个位置设定突起173a、173b向辐射器件用印刷电路板115的2个位置设定孔115-1、115-2压入并插入的工作来暂时固定。

即，在辐射器件用印刷电路板115中，在以覆盖前部面的方式形成的天线模块盖111的背面和以紧贴背面的方式形成的前方散热外罩100的天线配置部170的前部面，位置设定突起111-3、111-4、173a、173b可分别向位置设定孔115-1至115-4压入并插入，从而两者之间可以稳定地配置。

另一方面，如图15所示，在辐射器件用印刷电路板115的前部面可印刷形成上述天线贴片电路部116，辐射器件用印刷电路板115的背面印刷形成导电性接点图案115c，通过形成于滤波器350的前端的天线侧同轴连接器353b与接点图案115c的接点向天线贴片电路部116侧供电。

其中，天线模块盖111可通过塑料材质注塑成型，如图17a所示，在天线模块盖111的一面形成于辐射用导向器117的背面型合的导向器固定部114，在导向器固定部114，可以与辐射用导向器117结合的导向器固定突起部114b可向前方突出形成。

同时，如图17b所示，辐射用导向器117可被压入固定在至少一个导向器固定槽，上述至少一个导向器固定槽在背面中的与至少一个上述导向器固定突起部对应的位置凹陷而成。

并且，在天线模块盖111可贯通形成用于与滤波器350结合的滤波器固定孔113。若通过滤波器固定孔113，滤波器固定螺丝(未图示)贯通天线模块盖111之后，贯通形成于辐射器件用印刷电路板115的贯通孔115b并紧固在形成于滤波器350螺栓紧固孔359，则前方散热外罩100可坚固地层叠结合在滤波器350的前部面。如图16所示，优选地，滤波器固定孔113被控遮蔽盖119密封。

其中，在天线模块盖111可形成通过固定螺栓180与辐射器件用印刷电路板115螺栓紧固的至少一个基板固定孔114a。而且，在辐射用导向器117的背面可形成贯通基板固定孔114a来向天线模块盖111的背面露出的至少一个固定凸台117a。辐射器件用印刷电路板115可通过贯通以使固定螺栓180沿着前后方向贯通前方散热外罩110的天线配置部170的方式形成的导向器固定孔178之后紧固在固定凸台117a的工作固定在天线模块盖111的背面。

另一方面，优选地，固定螺栓180由后端部以与位于后方的滤波器350的前部面匹配的方式紧固的沉头螺栓形成。这是为了使由沉头螺栓形成的固定螺栓180的后端面与滤波器350的前部面尽可能以最大的面积表面热接触。固定螺栓180及辐射用导向器117可由热传导性材质形成，向具有滤波器350的前方散热外罩100和主板310及供电单元400之间的内部空间200S释放的热量可通过前方散热外罩100自身的热传导或通过上述固定螺栓180和辐射用导向器117的热传导方式向前方侧散热。

并且，在天线模块盖111的一面可形成至少一个加强筋111a，从而形成天线模块盖111的外观，并可加强塑料材质的天线模块盖111的强度。

简单说明如上所述的本发明一实施例的天线装置1的散热状态如下。

以主板310为基准，在前方散热外罩100之间生成的热量和与从其之间的空间对应的滤波器350生成的热量可通过与前方散热外罩100的背面直接表面热接触或以滤波器350和辐射用导向器117为介质来向前方散热外罩100的前方散热。

在此情况下，在本发明一实施例的天线装置1的情况下，代替去除现有的雷达天线罩，将雷达天线罩所占据的面积转换成散热面积，由此可以实现更加优秀的散热性能。

以主板310为基准，在主板310的背面侧生成的热量及在供电单元400的背面侧生成的热量可以与后方散热外罩200直接表面热接触并利用与后方散热外罩200形成为一体的多个散热销201迅速向后方散热。

在此情况下，作为滤波器350与主板310之间的空间，通过蛤壳部捕集的热量可通过滤波器350的滤波器组装突起357及主板310的热量释放孔357a，将后方散热外罩200作为热传递介质来向后方散热。

如上所述，本发明一实施例的天线装置1具有如下的效果，即，通过因去除雷达天线罩而增加的前方散热外罩100的面积，天线装置1内部的系统热量可以向包括后方和前方的全方位释放，天线模块110配置于天线装置1的前方散热外罩100并向外部空气露出，由此，可以实现天线装置1的前后方散热来大幅度提高散热性能。

以上，参照附图，详细说明了本发明的天线装置的一实施例。但是，本发明的实施例并不局限于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可在多种变形及等同的范围内进行实施。因此，本发明的真正的发明要求保护范围通过后述的发明要求保护范围定义。

Claims (23)

1.一种天线装置，其特征在于，

包括：

至少一个天线配置部，在前部面配置至少一个辐射器件；

前方散热外罩，包括散热部，在至少一个上述天线配置部中相邻的多个天线配置部之间形成为一体，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量；以及

后方散热外罩，与上述前方散热外罩相结合，在内部包括对射频信号进行滤波的滤波器及安装射频器件的主板，

在上述滤波器中产生的热量直接将上述滤波器自身作为热传递介质来通过与上述前方散热外罩的背面接触并向上述前方散热外罩前部面传递。

2.一种天线装置，其特征在于，包括：

多个辐射器件，用于发生双极化中的一个极化；

前方散热外罩，包括多个天线配置部及散热部，上述多个天线配置部以分别在前部面配置上述多个辐射器件的方式相互隔开配置，上述散热部在上述多个天线配置部中相邻的多个天线配置部之间形成为一体，向外部空气露出来向前方传递在后方产生的热量；以及

后方散热外罩，与上述前方散热外罩相结合，包括对射频信号进行滤波的滤波器及安装射频器件的主板。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，上述辐射器件包括：

天线贴片电路部，在配置于上述天线配置部的辐射器件用印刷电路板上印刷而成；以及

辐射用导向器，由导电性金属材质形成，与上述天线贴片电路部电连接。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，上述辐射用导向器将辐射光束的方向引向前方并同时通过热传导向前方传递在上述辐射器件用印刷电路板后方产生的热量。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，

还包括供电单元，在上述后方散热外罩的内部空间，以与上述主板相同的高度层叠配置，包括供电单元基板，在上述供电单元基板的前部面或后部面中的一个面安装配置包括供电单元器件在内的多个电气器件，

在上述辐射器件用印刷电路板的后方产生的热量被定义为从上述滤波器及上述多个电气器件产生的热量。

6.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，上述辐射用导向器由能够实现上述热传导的热传导性材质形成。

7.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，在上述辐射器件用印刷电路板的上部面形成用于向上述天线贴片电路部供给供电信号的供电线。

8.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，

至少2个上述天线贴片电路部和上述辐射用导向器形成一个天线模块，

上述天线模块还包括天线模块盖，以保护除向外部空气露出的上述辐射用导向器之外的上述天线贴片电路部的方式进行密封。

9.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，

在上述天线模块盖的一面形成贯通孔，

上述辐射用导向器以向上述天线模块盖的前部面外部空气露出的方式结合，通过上述贯通孔与上述贴片电路部电连接。

10.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，

上述天线模块盖被注塑成型，

在上述天线模块盖的一面形成与上述辐射用导向器的背面型合的导向器固定部，在上述导向器固定部，能够与上述辐射用导向器结合的至少一个导向器固定突起部向前方突出形成，

上述辐射用导向器被压入固定在至少一个导向器固定槽，上述至少一个导向器固定槽在背面中的与至少一个上述导向器固定突起部对应的位置凹陷而成。

11.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，

上述天线模块盖被注塑成型，

在上述天线模块盖，用于与上述滤波器结合的滤波器固定孔贯通形成。

12.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，

上述天线模块盖被注塑成型，

在上述天线模块盖，通过固定螺栓与上述辐射器件用印刷电路板螺栓紧固的至少一个基板固定孔贯通形成。

13.根据权利要求12所述的天线装置，其特征在于，

在上述辐射用导向器的背面形成贯通上述基板固定孔来向上述天线模块盖的背面露出的至少一个固定凸台，

上述辐射器件用印刷电路板通过将上述固定螺栓紧固在上述固定凸台的工作固定在上述天线模块盖的背面。

14.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于，上述固定螺栓由后端面以与上述滤波器的前部面匹配的方式紧固的沉头螺栓构成。

15.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，上述天线模块盖被注塑成型，在上述天线模块盖的一面，至少一个加强筋形成为一体。

16.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，

在上述辐射器件用印刷电路板形成至少4个位置设定孔，

在上述辐射用印刷电路板中，在以覆盖前部面的方式设置的在上述天线模块盖的背面所形成的至少2个位置设定突起向4个上述位置设定孔中的2个位置设定孔压入并插入，在以覆盖背面的方式设置的在上述前方散热外罩的前部面所形成的至少2个位置设定突起向4个上述位置设定孔中的2个位置设定孔压入并插入。

17.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，在上述滤波器与上述前方散热外罩的背面之间形成导热垫。

18.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，在上述主板的上部面配置现场可编程门阵列，在上述现场可编程门阵列产生的热量通过上述前方散热外罩的背面向上述前方外罩的前部面的散热部传递。

19.根据权利要求18所述的天线装置，其特征在于，在上述现场可编程门阵列中产生的热量以连接上述现场可编程门阵列与上述前方散热外罩的背面的热管或蒸汽室中的一个为介质传递。

20.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，

在上述滤波器的后端部，执行信号屏蔽功能的蛤壳部形成为一体，

在被上述蛤壳部遮蔽的上述滤波器的内侧生成的热量通过上述后方散热外罩向后方散热。

21.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，

上述滤波器以内部空心形状的固定用管为介质固定在上述主板，上述固定用管在上述蛤壳部的端部朝向后方突出形成，

在上述主板形成与上述固定用管连通的排热孔。

22.根据权利要求21所述的天线装置，其特征在于，在上述排热孔涂敷热传导性材质。

23.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

上述前方散热外罩由金属材质形成，至少一个上述天线配置部以向外部空气露出的方式配置，

作为上述前方散热外罩的后方，向上述主板的前方生成的热量中的一部分以至少一个上述辐射器件为介质向前方散热，剩余热量以上述前方散热外罩为介质向前方散热，

向上述主板的后方生成的热量以上述后方散热外罩为介质向后方散热。

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