JP6250059B2

JP6250059B2 - 移動通信システムの小型基地局装置

Info

Publication number: JP6250059B2
Application number: JP2015542956A
Authority: JP
Inventors: ドク−ヨン・キム; ヨン−チャン・ムン; ミョン−シク・イ; チャン−ウー・ヨ; チ−バク・リュ
Original assignee: ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: EP2922307A4; EP2922307B1; CN104782139B; US9572196B2; CN104782139A; KR20150095673A; WO2014077634A1; KR101769524B1; ES2862457T3; EP2922307A1; US20150250022A1; JP2016506614A

Description

本発明は、移動通信システムの基地局装置に関し、特に、屋外に設置される小型化された基地局装置に関する。

移動通信システムで、基地局とは、セル内で携帯端末機の電波を中継するシステムを示す。基地局は、主に建物の屋上などに設置されて携帯端末機の電波を中継する。したがって、セル単位で基地局が存在し、このような基地局は、携帯端末機と交換局間にインターフェース機能の他にも着発信信号送出、通話チャネル指定、通話チャネル監視などをセル単位で制御する。
また、垂直または水平でビームティルティングが可能な制御アンテナが多い長所を有するために、基地局に採用されるアンテナとして普及されてきた。
さらに、現在、既存の移動通信サービス半径よりも非常に小さな地域をカバーするシステムとして、周波数負荷を減らし、通話品質まで向上させる小型基地局が設置されている。このような基地局システムは、小規模地域で集中発生するデータトラフィックを収容するために使用される。建物内や家庭で小型基地局設置が可能になることによって、陰影地域も解消し、より高度化されたネットワーク及びコンバージェンスサービスが可能になる。

しかし、従来の移動通信システムに採用される小型化された基地局は、内部に装着される重要部品、例えば、メインボード、電源供給部、アンテナ、フィルタ、電源増幅部などが上下積層型で構成されて、全体サイズを小型化するのに限界がある。
特に、従来の小型化された基地局は、フィルタに配列されたそれぞれの空洞(cavity)空間が広いほどアンテナ特性が安定的であるが、それぞれの空洞を一列で狭く配列しなければならないため、顧客の要求に対応するアンテナ特性維持のためには、空洞が配列されたフィルタの横/縦サイズが大きくなる問題がある。
特に、従来の小型基地局は、メインボードと電源増幅部などが一つのボードに構成されて、全体的にメインボードのサイズが大きくなり、電源増幅部などの発熱にも問題が発生する。

したがって、本発明の目的は、重要部品、例えば、複数個のボードを外形ケースの機能をする筐体内部面に立体的に配置して、小型化に有利な移動通信システムの小型基地局装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、筐体内部面の適材適所に立体的に配置された複数個のボードの発熱のために、筐体外部面に発熱部、例えば、ヒートシンクを各々配置して、発熱効果が優秀であり、小型化に有利な移動通信システムの小型基地局装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、主に屋外用に適合した移動通信システムの小型基地局装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、電源増幅部が複数個である場合、相互間を最も離隔されるように配置させることで、発熱問題を最小化した移動通信システムの小型基地局装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、フィルタの複数の空洞を上下積層構造(対面する構造）で構成することで、それぞれの空洞空間が広くなり、アンテナ特性を向上させることができる移動通信システムの小型基地局装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明は、筐体内部面にボードを立体的に実装し、外部面に発熱部を有する小型基地局を提示する。
具体的に、移動通信システムの基地局装置であって、多面体形状であり、内部が中空であるケースと、上記ケースの内部に収容され、上記ケースと同一の面体形状を有するハウジングと、上記ケースとハウジングとの間に位置する少なくとも一つ以上のボードと、を含むことができる。

上述したように、本発明は、デジタルインターフェースモジュールとアンテナ部が筐体内部のＺ軸方向に積層されるように配置されるが、フィルタを上下積層、すなわち相互対面するように配置し、第１及び第２の電源増幅部と、上記アップダウンコンバータ及び電源供給部を筐体内部面に立体的に配置して、基地局の小型化を達成し、特に、筐体外部面の各々にヒートシンクを構成して、それぞれのボードで発生する発熱問題を解決した。
本開示のアンテナ基地局は、ボード部がケースと面対面で接触されることによって、ボード部で発生する熱を効率的に発熱させることができる。
また、ボード部がフィルタハウジングの実装部に装着される場合、実装部の接続開口を通して外部露出なしに、ボード部と隣接するボード部を電気的に接続して安全性を高め、アンテナ基地局の組立工程も単純化することができる。

本発明による小型基地局の外観を示す斜視図である。本発明による小型基地局の構成を示す分離斜視図である。本発明による小型基地局のアンテナ部を示す斜視図であり、アンテナ部のアンテナが除去された状態を示す図である。本発明による小型基地局のアンテナ部を示す断面図である。本発明による小型基地局のアンテナ部を示す平面図であり、アンテナ部のアンテナが除去された状態を示す図である。本発明による小型基地局のアンテナを示す斜視図である。本発明による筐体のそれぞれの内部面にそれぞれのボードが装着される前の配列状態を示す平面図である。本発明による筐体内部面にボードが装着された一例を示す例示図である。本発明による筐体内部面にボードが装着された他の一例を示す例示図である。本開示の多様な実施形態のうち一つの実施形態によるアンテナ基地局の構成が分離された状態を示す図である。図１０に開示のアンテナ基地局で、フィルタハウジングにボードが装着された状態を示す図である。図１０に開示のアンテナ基地局で、フィルタハウジングにボードが装着された状態を示す図である。図１１の断面図を概略的に示す図である。図１１に開示のアンテナ基地局が結合された状態を示す図である。

以下で添付された図面を参照して本発明を説明する。同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
本発明による小型基地局を説明する際に、図１及び図２に示された直交座標系を使用するが、‘Ｘ軸’は横方向を示し、‘Ｙ軸’は縦方向を示し、‘Ｚ軸’は垂直方向を示す。本発明による基地局は、従来に比べて、横サイズ、縦サイズ及び垂直方向サイズが小さくなったので、小型化されたことを意味し、小型化されたにもかかわらず、既存の基地局性能は維持するということを意味する。すなわち、上記小型化の意味は、３軸に沿って全体サイズが従来に比べて小さくなったことを意味し、言い換えれば、横/縦/幅のうち一つが小さくなったことを意味する。また、本発明による基地局は、出力が高い屋外用に適合し、小型化され、かつボードの発熱問題を解決した基地局であることに留意すべきである。
図１には、本発明による移動通信システムの小型基地局(以下、‘基地局’と称する）の外観が図示される。図示された基地局は小型化を追求し、かつ、屋外用に適合した基地局である。屋外用基地局は、屋内用基地局に比べて出力が大きいために、小型化を追求すると共にボードで発生する発熱問題を考慮すべきであり、本発明は、基地局を小型化し、発熱問題を解決した基地局である。
図１には、基地局の完全組立状態として、カバー１０と、筐体１１が結合された外観が示される。筐体１１の外部面には、発熱部（ＨＳ）が各々設けられ、後述するボードの発熱機能を担当する。発熱部（ＨＳ）は、後述するヒートシンク(heat sink)を示す。この場合、参照番号１１は、外部環境に露出される外部筐体を示す。以下、外部筐体を‘筐体’と称する。

図２は、本発明による基地局の構成を示す分離斜視図である。図２に示されたように、上記基地局は、筐体１１の内部にアンテナ部１５（antenna unit)と、内部面に装着される少なくとも３個以上のボードＢ１〜Ｂ４(プリント回路基板)と、電源供給部１４(ＰＳＵ：Power Supply Unit)が立体的に配置され、筐体１１の外部面に発熱部（ＨＳ）、例えば、複数個のヒートシンクが設けられる。
上述した複数個のボードの‘立体的配置’とは、一個の軸を中心にして積層型で配置するという意味ではなく、Ｘ、Ｙ及びＺ軸を含む３軸を考慮して、重要構成要素、例えば、ボードを配置するという意味であり、特に、一つのボードに複数個の他のボードがＸ、Ｙ軸に沿って直立されるように配置され、Ｚ軸に沿って、残りの重要構成要素を配置するということを意味し、このような立体的配置によって、本発明による基地局は小型化に非常に有利である。併せて、本発明の基地局は、重要構成要素の小型化のための立体的配置以外に、立体的配置によるボードの発熱問題を解決する構成を提示する。

図２及び図７を参照して、筐体１１を説明する。筐体１１は、多面体形状であり、複数個の板形状の部材の結合で構成されるが、それぞれの部材は、複数個の外部面１１１ａ〜１１４ａ，１３５ａと、内部面１１１ｂ〜１１４ｂ，１３５ｂを有し、筐体１１の背部にある内部筐体にアンテナ部１５が収容される。特に、筐体１１は、上端が開放されたボックス形状であり、少なくとも３個以上の内部面と、少なくとも３個以上の外部面を有する。図には、筐体１１が有する５個の外部面１１１ａ〜１１４ａ，１３５ａと５個の内部面１１１ｂ〜１１４ｂ，１３５ｂが示される。しかし、筐体１１の形状によって上記外部面と内部面の個数は変形可能である。
上記複数個の外部面は、向き合いながら対置する第１及び第２の外部側面１１１ａ，１１２ａと、第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａ間で向き合いながら各々対置する第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａを含む。第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａは、相互平行して、第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａは相互平行する。また、第１の外部面１１１ａは、第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａと垂直であり、第２の外部面１１２ａは第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａと垂直である。併せて、第１乃至第４の外部面１３１ａ〜１１４ａは平らな形状である。また、筐体１１は、長方体形状であるため、第１〜４外部面１１１ａ〜１１４ａは長方形形状である。
筐体１１は、複数個の外部面を含む。上記外部面の形状の観点から、上記外部面のうち、第１の外部面１１１ａと第２の外部面１１２ａは、同一の長方形または正方形形状で構成されてもよく、第３の外部面１１３ａと第４の外部面１１４ａも同一の長方形または正方形で構成されてもよく、底外部面１３５ａも長方形または正方形で構成されてもよい。

また、上記外部面のサイズ(広さ）の観点から、第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａと第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａは、同一サイズの長方形で構成されてもよく、相異なるサイズの長方形で構成されてもよく、同一サイズの正方形で構成されてもよい。
また、上記外部面のうち、底に位置する底外部面１３５ａは長方形または正方形で構成されてもよく、第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａと第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａより大きいか、小さいか同じ形状で構成されてもよい。本発明による筐体１１は、底外部面１３５ａが第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａや第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａより広く構成されることが好ましい。図２には、底面１３５ａが第１及び第２の外部面１１１ａ，１１２ａと第３及び第４の外部面１１３ａ，１１４ａより広く構成されたことが図示された。上記筐体内部にある内部筐体は、底面が最も広く構成されて、アンテナ部１５が配置されることが好ましい。

上記内部面は、向き合いながら対置する第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂと、第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂ間で、向き合いながら各々対置する第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂを含む。第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂは、相互平行し、第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂは相互平行する。また、第１の内部面１１１ｂは、第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂと垂直であり、第２の内部面１１２ｂは、第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂと垂直である。併せて、第１乃至第４の内部面１３１ｂ〜１３４ｂは平らな形状である。また、上記筐体は長方体形状であるため、第１〜４内部面１３１〜１３４は長方形形状である。
筐体１１は、内部面を含む。上記内部面の形状の観点から、上記内部面のうち、第１の内部面１１１ｂと第２の内部面１１２ｂは、同一の長方形または正方形形状で構成されてもよく、第３の内部面１１３ｂと第４の内部面１１４ｂも同一の長方形または正方形で構成されてもよく、上記外周面のうち、底にある底内部面１３５ｂも長方形または正方形で構成されてもよい。

また、上記内部面のサイズ(広さ）の観点から、第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂと第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂは、同一サイズの長方形で構成されてもよく、相異なるサイズの長方形で構成されてもよく、同一サイズの正方形で構成されてもよい。
また、上記内部面のうち、底に位置する底内部面１３５ｂは長方形または正方形で構成されてもよく、第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂと第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂより大きいか、小さいか同じ形状で構成されてもよい。本発明による筐体１１は、底内部面１３５ｂが第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂや第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂより広く構成されることが好ましい。図２には、底内部面１３５ｂが第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂと第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂより広く構成されて図示される。

具体的に、筐体１１の内部面に装着されるボードの配置に対して説明する。
筐体１１の内部面には、複数個のボードＢ１〜Ｂ４と、電源供給部１４が配置される。上記複数個のボードは第１乃至第４のボードＢ１〜Ｂ４を含む。第１のボードＢ１は、筐体１１の底内部面１３５ｂに配置される。第２及び第３のボードＢ２，Ｂ３は、筐体１１の第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂに各々配置される。第４のボードＢ４は、第３の内部面１１３ｂに配置される。電源供給部１４は第４の内部面１１４ｂに配置される。
また、第１のボードＢ１はデジタルインターフェースモジュールであり、筐体底内部面１３５ｂに対面した状態で平行に配置される。第２のボードＢ２は第１の電源増幅部（ＰＡＭ）であり、第１の内部面１１１ｂに対面した状態で平行に配置される。第３のボードＢ３は、第２の電源増幅部（ＰＡＭ）であり、第２の内部面１１２ｂに対面した状態で平行に配置される。第４のボードＢ４は、アップ/ダウンコンバータであり、第３の内部面１１３ｂに対面した状態で平行に配置される。電源供給部１４は第４の内部面１１４ｂに対面した状態で平行に配置される。

上述したように、第１乃至第４のボードＢ１〜Ｂ４及び電源供給部１４は、概略的にプレート形状であり、上記筐体の内部面、具体的に平らな第１乃至第４の内部面１１１ｂ〜１１４ｂと底内部面１３５ｂに間隙を有するかまたは密着されるように配置可能である。第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３は、向き合いながら対置し、相互平行する。アップダウンコンバータＢ４と電源供給部１４は相互離隔された状態で対置しながら相互平行する。
第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３は、発熱効率を考慮して、アンテナ部を中心にして離隔された状態で配置される。すなわち、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３には、図示されない電力増幅素子が配置されるが、これは発熱問題を考慮したためである。すなわち、電源増幅部Ｂ２，Ｂ３が複数個である場合に相互間に最も離隔された距離を有するように配置することが発熱に最も効果的である。筐体１１が図面に示されるように六面体である場合には、相互対面する所に配置することが好ましく、筐体１１の形状が多様に実施される場合にも各電源増幅部を最も離隔された距離に位置させることが最も好ましい。また、発熱問題を考慮して、一つのボードで電源増幅部を構成することより、２個に分割して電源増幅部を構成することも当業者には十分に可能である。
また、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３は、第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂに配置されて例示されるが、第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂに配置させることも可能であることは明らかである。また、アップダウンコンバータＢ４と電源供給部１４は、第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１４ｂに構成されるが、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３が第３及び第４の内部面１１３ｂ，１１Ｂ４に配置されると、第１及び第２の内部面１１１ｂ，１１２ｂに配置させることができる。アップダウンコンバータＢ４と電源供給部１４は、相互向き合い、対置しながら離隔された状態を維持する。また、第１の電源増幅部Ｂ２はデジタルインターフェースモジュールＢ１と、アップダウンコンバータＢ４及び電源供給部１４と相互垂直方向に向かい、第２の電源増幅部Ｂ３はデジタルインターフェースモジュールＢ１と、アップダウンコンバータＢ４及び電源供給部１４と相互垂直方向に向かう。
また、上記基地局に採用された複数個のボード配置状態を説明すると、第１のボードＢ１の縁側の周りに沿って、第２乃至第４のボードＢ２〜Ｂ４は各々直立されるように配置される。

図３乃至図６を参照すれば、アンテナ部１５は筐体内部にある内部筐体内に配置される。また、アンテナ部１５は、アンテナ１５０と、アンテナ送受信モジュール、反射板１５１と、グラウンド板１５２及び複数個の放射素子１５３を含む。グラウンド板１５２と放射素子１５３は、電気的に接続されて輻射信号が伝えられる。放射素子１５３は、複数個で構成されるが、各々放射パターン部が設けられる。放射パターンは四角形、丸形、四角リング型などで具現されることができる。

図４に示されるように、アンテナ部１５が内部筐体内に配置されると、４個の内部壁１３６はアンテナ反射板機能を担当する。
また、本実施形態では、内部筐体が長方体形状であり、内部に空洞が設けられたフィルタを一例で説明するが、これに限定されるものではない。上記フィルタ部は、少なくとも２個以上のフィルタ（Ｔｘ，Ｒｘ）が相互対向するように内部筐体内に結合される。図４には、空洞が配列されたフィルタが上下積層型で対面するように配置されたことが示される。
内部筐体が多面体形状である場合、内部筐体に設けられた外部の５面のうち最も広い面側にアンテナ部１５を配置することが好ましい。すなわち、アンテナ部１５の反射板１５１は許可される面積で広ければ広いほどＲＦ特性向上に良いため、図示されたように最も広い面に設置することが好ましい。
図１及び図７を参照して、筐体１１の外部面の構成に対して説明する。上記筐体は、金属材質、例えば、アルミニウム材質で構成されて、外部環境に露出されることで、発熱機能を実行する。また、筐体１１の内部面、すなわち第１乃至第４の内部面と、底内部面には各々ボードが設置されると説明した。
特に、筐体１１の外部面１１１ａ〜１１４ａには、発熱部、例えば、ヒートシンク（ＨＳ）が各々追加的に設置される。上記それぞれの外部面に設置された発熱部（ＨＳ）は、それぞれのボードＢ２〜Ｂ４，１４で発生する熱を外部に伝達する機能を担当する。上記筐体の外部面に各々設置された発熱部（ＨＳ）は、筐体外部を囲む。上記それぞれの発熱部は、４個の側方にある第１乃至第４の外部面１１１ａ〜１１４ａに各々設置され、底外部面に各々設置される。

以下で、図７乃至図９を参照して本発明による基地局の筐体内部面に装着されるボードの装着構造に対して説明する。
図７には、筐体１１を構成するそれぞれの第１乃至第４の内部面１１１ｂ〜１１４ｂに各々ボードＢ２〜Ｂ４，１４が装着される構造を示す。上記筐体は、側方に４個の部材を結合して側方向の外形をなすが、上記それぞれのボードは、部材の内部面に装着された後に一体になった部材とボードは各々図示されない締結具、例えば、ねじにより結合されて、側方向外形をなす。同時にボードは半田やコネクタなどを利用して部材と共に接続される。
この場合、上記ボードは内部面に二つの方法で装着させることができる。

図８に図示されるように、ボード８０は、筐体部材８２の内部面８２０に面対面で密着されるように装着させることができる。すなわち、ボード８０の上面には、各種電子部品が配置され、底面は内部面８２０と密着されるように配置される。上述したように、上記筐体は４個の外部面と、底外部面を有し、上記４個の外部面と底外部面には各々発熱部（ＨＳ）、例えばヒートシンクが各々配置される。一方、上記筐体は４個の内部面と、１個の底内部面を有するが、上記ボードは内部面に直接密着されるように配置されて、外部面に設けられたヒートシンク（ＨＳ）によりボード８０で発生した熱をヒートシンクを通して、外部に発熱させる。

図９に図示されるように、ボード９０は、対面した状態で筐体部材の内部面９２０に僅かのギャップがあるように、すなわち、離隔されるように装着させることができる。仮に、ボード９０の上面に各種電子部品が装着され、底面に各種電子部品が装着されると、上記ボードは内部面９２０に僅かの距離を置いて装着させることができる。そのために、上記内部面の所定の位置に複数個のスペーサが設けられる。
上記ボードで、電源増幅部は、他のボードに比べて、電源増幅素子が設けられて熱の発生が多いために、図８に図示された方式で内部面８２０に直接密着されるように装着されることが好ましい。併せて、ボードの上下面に各種部品が実装されるボードは図９に図示された方式で内部面に装着されることが好ましい。
また、本発明による基地局筐体は、複数個の内外部面を有する部材で構成されるが、それぞれの部材は図示されない締結具により機構的に接続され、それぞれのボードは図示されないコネクタまたは半田付けにより相互接続可能であり、本発明の特徴を不必要にすると判断されるため、部材の機構的接続関係や、ボード間の電気的接続関係に対する詳細な説明は省略する。

以下では、図１０乃至図１４を参照してアンテナ基地局の他の実施形態を説明する。上記の実施形態によるアンテナ基地局と本実施形態によるアンテナ基地局は、筐体の内部にボードが密着結合されて、ボードで発生する熱を外部筐体を通じて放出することは同一である。しかし、上述した実施形態によるアンテナ基地局は、ボードが外部筐体の内部に予め結合された状態で、今後内部筐体に結合させることができる構成である。一方、本実施形態のアンテナ基地局は、内部筐体にボードが予め実装された状態で、外部筐体が内部筐体をカバーする構成である点で差異点がある。従って、上述した構成や、内容のうち同一の構成や、内容は先の実施形態の説明を準用する。

図１０は、本開示の多様な実施形態のうち一つの実施形態に他のアンテナ基地局の構成が分離された状態を示す図である。図１０を参照すれば、本開示のアンテナ基地局はフィルタハウジング１２０、ボード部（Ｂ１〜Ｂ２、少なくとも一つ以上のボードと電源供給部などを含む。)、及びケース１１０を含むことができる。このようなアンテナ基地局は、フィルタハウジング１２０を中心にしてアンテナ部１５、ボード部（Ｂ１〜Ｂ２)、ケース１１０が適材適所に立体的に配置されることができる。‘立体的配置’は、上述したように、Ｘ、Ｙ及びＺ軸を含む３軸を考慮して重要構成要素が配置されるということを意味するものである。特に、このような要素の配置及び組立における発熱や組立の容易性などを考慮したものである。

図１１及び１２は、図１０に開示のアンテナ基地局で、フィルタハウジングにボードが装着された状態を示す図である。図１３は、図１１の断面図を概略的に示す図である。図１１乃至図１３を参照すれば、フィルタハウジング１２０は上述した構成の内部筐体に該当し、ケース１１０は、上述した構成の筐体１１に該当する構成であり、フィルタハウジング１２０は、筐体(内部筐体)、フィルタ部、本体などの多様な他の名称(以下では、‘フィルタハウジング１２０’と称する。)で称され、本開示のフィルタハウジング１２０は、ボックス形状を有し、内部空間にアンテナ部１５が収容され、ボード部Ｂ１〜Ｂ４が配置されることによって、アンテナ基地局に含まれる構成を称する。また、ケース１１０は、筐体(外部筐体)、ハウジング、カバーなどの多様な他の名称(以下では、‘ケース１１０’と称する。)で称され、本開示のケース１１０は、その内側にアンテナ部１５を有するフィルタハウジング１２０及びボード部Ｂ１〜Ｂ４をカバーする構成でアンテナ基地局の最外部に提供される構成を称する。

フィルタハウジング１２０は多面体形状を有し、形状によって複数個の外部面と内部空間を有する。一例で、本開示のフィルタハウジング１２０は長方体形状であると示したが、このような長方体形状のフィルタハウジング１２０は、６個の外部面と一つの内部空間を有することができる。フィルタハウジング１２０の相互向き合うように対面する２ペアの外部面と１ペアの上、下外部面を含む。すなわち、第１及び第２の外部側面１３１，１３２と、第１及び第２の外部側面１３１，１３２と各々相互隣接して相互向き合う第３及び第４の外部側面１３３，１３４と、上部側面１３６及び底面１３５に区分することができる。
それぞれの外部側面１３１〜１３６には、ボード部Ｂ１〜Ｂ４が実装されるように所定空間を形成する実装部１２１が形成される。実装部１２１は、それぞれの外部側面に実装されるボード部Ｂ１〜Ｂ４が安着されるように所定の引入された溝形状を有することができる。従って、フィルタハウジング１２０の形状は、その内部にアンテナ部１５を実装し、フィルタハウジング１２０の外側面部には一定の形状で引入された溝が形成される。
実装部１２１には、接続開口１２２が形成される。接続開口１２２は、実装部１２１と隣接する実装部１２１を連通させて、外側面部に安着されるボードと隣接する外側面部に安着されるボードを電気的に接続するように接続端子が実装されるか、または、接続端子が装着されることができる。従って、ボード部Ｂ１〜Ｂ４が外側面部１３１〜１３６に実装されると、ボード部Ｂ１〜Ｂ４と隣接するボード部Ｂ１〜Ｂ４は接続開口１２２を通して、相互電気的に直接に接続されることによって、接続端子が外部に露出されることなく、ボード部Ｂ１〜Ｂ４をフィルタハウジング１２０に装着した後、これらの放熱のためにケース１１０と相互面対面で接触させることができる(図１１参照)。

本開示の実施形態によるボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は、その一面にチップなどのモジュールが実装されるが、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の一面は、フィルタハウジング１２０の外側面部に向かって位置されるように実装部１２１に結合される。従って、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の他の一面はフィルタハウジング１２０の外側面に露出され、後述するケース１１０がフィルタハウジング１２０をカバーすると、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の他の一面とケース１１０の内側面は面対面で接触させることができ、ボード部Ｂ１〜Ｂ４で発生する熱をフィルタハウジング１２０だけでなくケース１１０側に放出させることもできる。
ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は、デジタルインターフェースモジュール(Ｂ１，DIM BOARD)、電源増幅部（Ｂ２，Ｂ３，PAM BOARD）、アップ/ダウンコンバータ(Ｂ４，（LAN BOARD)とも称される。)、電源供給部(１４，PSU BOARD)のうちの少なくとも一つ以上を含むボードを含む。これらの配置状態は、アンテナ基地局の設置方向や内部構成間の性能などを考慮して立体的に多様に配置させることができることは明らかである。

本開示では、外部側面１３１〜１３６に上記のそれぞれのボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４が提供されることを例示する。デジタルインターフェースモジュール(Ｂ１，DIM BOARD）は、フィルタハウジング１２０の底面１３５の実装部１２１に引入されて底面１３５と平行に配置され、第１の電源増幅部（Ｂ２，PAM BOARD）は第１の外部側面１３１の実装部１２１に引入されて第１の外部側面１３１と平行に配置される。第２の電源増幅部(Ｂ３，PAM BOARD）は、第２の外部側面１３２の実装部１２１に引入されて第２の外部側面１３２に平行に配置され、アップ/ダウンコンバータ(Ｂ４，LAN BOARD）は第３の外部側面１３３の実装部１２１に引入されて第３の外部側面１３３に平行に配置される。また、電源供給部(１４，PSU BOARD）は第３の外部側面に対向する第４の外部側面１３４に提供され、ここで第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３はフィルタハウジング１２０を中心にして相互対向して離隔された状態で配置させることができる。これは、発熱効率を考慮したためである。すなわち、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３には電力増幅素子が配置されるが、電力増幅素子では高温の熱が発生する。電力増幅素子で発生する熱は、フィルタハウジング１２０に提供されるアンテナ部１５の放射性能に影響を及ぼす。したがって、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３がフィルタハウジング１２０を中心にして相互隣接するように提供されると、電力増幅素子で発生する熱を片方に集中させることができる。従って、電源増幅部は複数個が提供される場合にはフィルタハウジング１２０を中心にして相互対向して熱が一側に集中されることを防止することができる。

本開示のように、フィルタハウジング１２０が長方体の形状を有する場合は、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３が相互対向して形成されることを提案するか、多面体の形状を有するフィルタハウジング１２０である場合には、外部側面の間の距離が最も遠い位置の実装部１２１上に電源増幅部が実装されることが好ましい。しかし、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の実装は、発熱問題だけではなく、実装されるボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４間の干渉などを考慮できることは当業者にとって明らかである。
また、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３は、第１及び第２の外部側面１３１，１３２に配置されたことを例示したが、第３及び第４の外部側面１３３，１３４に配置させることができることは明らかである。また、アップダウンコンバータＢ４と電源供給部１４は、第３及び第４の外部側面１３３，１３４に構成されるが、第１及び第２の電源増幅部Ｂ２，Ｂ３は第３及び第４の外部側面１３３，１３４に配置されると、第１及び第２の外部側面１３１，１３２に配置させることができる。アップダウンコンデンサーＢ４と電源供給部１４は相互向き合って、対置しながら離隔された状態を維持する。また、第１の電源増幅部Ｂ２は、デジタルインターフェースモジュールＢ１と、アップダウンコンバータＢ４及び電源供給部１４と相互垂直方向に向かい、第２の電源増幅部Ｂ３はデジタルインターフェースモジュールＢ１と、アップダウンコンバータＢ４及び電源供給部１４と相互垂直方向に向かうなど実装される位置などはいくらでも変更可能である。

上述したように、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は、その一面が外側面部１３１〜１３５に向かって実装部１２１に締結されると、各ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は接続開口１２２を通して相互電気的に接続させることができる。したがって、フィルタハウジング１２０の実装部１２１にボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４が締結される組立だけで、別途の接続端子を使用しなくてもボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４と隣接するボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４を接続させることができるという長所がある。ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４が実装部１２１に結合されると、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の他の一面はフィルタハウジング１２０の外側面を形成するようになる。従って、後述するケース１１０がフィルタハウジング１２０をカバーして締結されると、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の他の一面はケース１１０の内側面と面対面接触されるようになる(図１２及び１３参照)。
ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４がフィルタハウジング１２０に締結されるだけでなく、ケース１１０と面対面で接触されることによって、上述した電源増幅部などに提供される電源増幅素子で発生する熱はフィルタハウジング１２０側に発熱させることだけでなくケース１１０を通して外部に放熱させることもできるので、放熱効果が向上する。
この場合、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４とケース１１０との間には熱パッド１５０（Thermal pad)をさらに設けることができる。実際的にボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４とケース１１０が面対面で接触されても微視的にはその密着程度が加工状態などによって弱いので、熱パッド１５０をさらに有して密着程度を強くすることで、放熱効果をさらに倍加させることも十分可能である。

上述したように、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は、フィルタハウジング１２０の実装部１２１に安着されて結合される。ボード部Ｂ１〜Ｂ４の締結は、多様な方法があり得る。例えば、ねじ及びねじが締結されるように孔が形成されて、これを通じてボード部Ｂ１〜Ｂ４，１５は実装部１２１に締結させることができ、または両面テープのような締結材を利用して締結されるなど、その締結のための構成はいくらでも変形や変更することが可能であることは明らかである。ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４がフィルタハウジング１２０に締結された状態でケース１１０はフィルタハウジング１２０をカバーするように設けられる。すなわち、組立順序によって説明すれば、上述した実施形態ではケース１１０にボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４が装着され、隣接するように位置するボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４を電気的に接続しながらフィルタハウジング１２０の外部側面に結合させる構成である。
併せて、本実施形態では、フィルタハウジング１２０の実装部１２１にボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４が装着されると、隣接するボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は、接続開口１２２を通して相互電気的に接続させることができる。この状態で、フィルタハウジング１２０の外側にケース１１０を密着カバーすれば、ボード部Ｂ１〜Ｂ４の他面がケース１１０の内側面と密着されながらカバーされて組立されるものである。

図１４は、図１１に開示のアンテナ基地局が結合された状態を示す図である。図１４を参照すれば、フィルタハウジング１２０にカバーされるケース１１０は、一体型のカバーの場合もあるが、本開示の実施形態では複数個のプレート１１１〜１１４が結合されることによって多面体形状の面をカバーするように設けられることを例示する。
プレート１１１〜１１４には、外側面は複数個のシンクが相互隣接するように形成されてヒートシンクを形成する発熱部（ＨＳ）を有する。これによってプレートの内側面１１１ｂ〜１１４ｂは、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４の他面と対面し密着結合されるように噛み合う面を形成する。立方体の形状を有するフィルタハウジング１２０の場合、アンテナ部１５が実装される上部外側面１３７を除いて、各面にプレート１１１〜１１４を提供することができる。
本開示のアンテナ基地局の組立はフィルタハウジング１２０にボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４を結合した後、各外部側面１３１〜１３６にプレート１１１〜１１４が結合されることによって組立工程が簡略化される。また、実装部１２１と隣接する実装部１２１と結合されるそれぞれのボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４は別途の接続線を利用しなくても接続開口１２２を通して電気的に簡単に接続することができる。したがって、ボード部間の接続線の外部露出なしに電流がより安定的に流れて組立工程もより単純化できる。
また、上述した実施形態でのように、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４がケース１１０と面接触されることによって、ボード部Ｂ１〜Ｂ４，１４で発生する熱はケース１１０を通して外部に発熱できる。併せて、本開示のボード部Ｂ１〜Ｂ４は、フィルタハウジング１２０にも結合されることによって、フィルタハウジング１２０を通した発熱も可能であり発熱の効率が極大化できるものである。

１０カバー
１１筐体
１４電源供給部
１５アンテナ部
ＨＳ発熱部
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ボード

Claims

移動通信システムの基地局装置であって、
多面体形状であり、内部が中空であるケースと、
前記ケースの内部に収容され、前記ケースと同一の面体形状を有するハウジングと、
前記ハウジングの外面のうちの面積が最も広い面に設置されるアンテナ部と、
前記ケースとハウジングとの間に位置し、前記アンテナ部が設置された外面と相異なる外面に設置される少なくとも２個以上のボード部と、
を含み、
前記アンテナ部が設置されるハウジングの外面にはアンテナ部の反射板の役割のための隔壁が設けられ、
前記少なくとも２個以上のボード部は、第１の電源増幅部及び第２の電源増幅部を含み、前記第１の電源増幅部及び前記第２の電源増幅部は、前記ハウジングを中心にして相互離隔された状態で対向配置されることを特徴とする基地局装置。
前記ボード部は、前記ケースの内面に設置されることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記ボード部は、前記ケースの内面に密着されるように設置されるか、またはスペーサによって離隔されて設置されることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記ケースが前記ハウジングに締結されると、前記ケースの内面は前記ハウジングの外面に設置されたボード部と密着されることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記ケースの外面には放熱のための放熱ピンが形成されることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記ボード部は少なくとも２個以上の電源増幅ボード部を含み、
前記それぞれの電源増幅ボード部は、相互対向して最も遠い面に各々設置されることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記ボード部は電源供給ボード部を含み、
前記電源供給ボード部は、少なくとも３個以上の他のボード部が設置されるそれぞれの面と隣接する面に設置されることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記ケースは、複数のプレートが相互結合されて前記ハウジングの外面を囲むように結合されることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
前記プレートは放熱ピンが設けられるヒートシンクであることを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
前記ハウジングの外面には、前記少なくとも一つのボード部が実装される実装部が形成されることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
前記実装部には、隣接する他のボード部と電気的に接続するための接続開口が設けられることを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
前記ケースの内側面とボード部の一面との間には熱パッド(thermal pad)がさらに設けられることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。