JP7285341B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置（ＡＮＴＥＮＮＡ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ）に関するものであって、より詳細には、使用帯域を非常に簡便にデュアル化することができるデュアルバンド化が可能なアンテナ装置に関するものである。

無線通信技術、例えば、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）技術は、多数のアンテナを使用してデータ伝送用量を画期的に増やす技術であって、送信機では、それぞれの送信アンテナを通じて互いに異なるデータを伝送し、受信機では、適切な信号処理を通じて送信データを区分することができるＳｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ技法である。

したがって、送受信アンテナの個数を同時に増加させるにつれて、チャンネル用量が増加してより多いデータを伝送できるようにする。例えば、アンテナ数を１０個に増加させる場合、現在の単一アンテナシステムに比べて、同じ周波数帯域を使用して約１０倍のチャンネル用量を確保するようになる。このようなＭＩＭＯ技術が適用された送受信装置の場合、アンテナの個数が増えるにつれて、送信機（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）及びフィルター（Ｆｉｌｔｅｒ）の個数も共に増加するようになる。

ところで、従来のＭＩＭＯ技術が適用されたアンテナ装置の場合、一つのアンテナ装置に設けられた多数のアンテナに対応する周波数帯域は、既に設定された一つの帯域（例えば、３．５ＧＨｚまたは４．５ＧＨｚ帯域のうちいずれか一つ）にのみ対応するようにアンテナ素子が設計されているので、異なる周波数帯域への変更時に全体のアンテナ装置を入れ替えなければならないという問題点がある。

本発明は、上記技術的課題を解決するために案出されたものであって、利用可能な周波数帯域のデュアルバンド化の適用が可能なアンテナ装置を提供することをその目的とする。

また、本発明は、既に設定された周波数帯域から異なる周波数帯域への変更設計が容易なアンテナ装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、多数の発熱素子の単位放熱効率を拡張できるように、モジュールごとに区画設置可能なアンテナ送受信モジュールを含むアンテナ装置を提供することを、もう一つの目的とする。

本発明に係るアンテナ装置の実施例は、メインボードが組み込まれるように内部空間が形成され、外側面に多数の放熱ピンが設けられたメインハウジング、前記メインハウジングの内部空間を遮蔽するように備えられ、外側面に多数の放熱ピンが設けられたカバーハウジング及び前記カバーハウジングの外側面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子及び一つ以上のアンテナフィルタが結合されたアンテナ基板が組み込まれた多数の単位アンテナブロックを含み、前記多数の単位アンテナブロックは、少なくとも一つのコネクティングカードを介して前記メインボードと信号連結される。

ここで、前記カバーハウジングには、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの端部の一部が収容されるマウンティング部が、前記多数の他側放熱ピンの一部が除去された形態で設けられてもよい。

また、前記カバーハウジングには、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれに連結された前記コネクティングカードが貫通する貫通スロットが形成されてもよい。

また、前記メインボードには、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子にキャリブレーションポートがそれぞれ接続されるように実装されてもよい。

また、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子は、前記メインボードにより周波数帯域の位相が統合キャリブレーション制御されることができる。

また、前記多数の単位アンテナブロックはそれぞれ、前記アンテナ基板が設けられる第１基板設置空間が設けられ、前記第１基板設置空間と区画するように前記カバーハウジング側に第２基板設置空間が設けられたアンテナブロックボディ、前記第２基板設置空間の一側及び他側に前記メインボードと直交するように設けられる一対の送受信基板及び前記第１基板設置空間をカバーするように前記アンテナブロックボディに結合された単位レドームをさらに含むことができる。

また、前記一対の送受信基板それぞれの端部には、前記コネクティングカードの一端がピン結合される一側カードスロット口が設けられ、前記メインボードには、前記コネクティングカードの他端がピン結合される他側カードスロット口が設けられてもよい。

また、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子は、前記メインボードにより信号処理が統合制御されることができる。

また、前記アンテナブロックボディには、幅方向の一側及び幅方向の他側に前記第２基板設置空間を遮蔽するようにそれぞれ備えられ、前記第１基板設置空間及び前記第２基板設置空間から生じた熱を放熱するための一対の単位ブロックヒートシンクが備えられてもよい。

また、前記一対の単位ブロックヒートシンクは、前記メインボードの一面に対して平行に延長されてもよい。

また、前記アンテナブロックボディには、前記一対の送受信基板の間に配置され、相互間のＥＭＩを遮蔽する少なくとも一つのＥＭＩ遮蔽部が前記第２基板設置空間にさらに備えられてもよい。

また、前記一対の送受信基板それぞれには、２つの送信機２Ｔ及び２つの受信機２Ｒが実装され、前記メインボードには、前記アンテナブロックボディーが８つまたは１６つ連結され、３２つの送信機３２Ｔ及び３２つの受信機３２Ｒ、または、６４つの送信機６４Ｔ及び６４つの受信機６４Ｒの具現が可能である。

また、前記多数の単位アンテナブロックはそれぞれ、前記アンテナ基板及び単一送受信基板が設けられる基板設置空間が設けられたアンテナブロックボディ及び前記基板設置空間をカバーするように前記アンテナブロックボディに結合された単位レドームをさらに含むことができる。

また、前記単一送受信基板の一面には、前記コネクティングカードの一端がピン結合される一側カードスロット口が設けられ、前記メインボードには、前記コネクティングカードの他端がピン結合される他側カードスロット口が設けられてもよい。

また、前記アンテナブロックボディのうち前記カバーハウジングに向ける面には、前記基板設置空間から生じた熱を放熱するための単位ブロックヒートシンクが備えられてもよい。

また、前記単位ブロックヒートシンクは、前記メインボードの一面に対して直交するように延長されてもよい。

また、前記アンテナブロックボディには、前記アンテナ基板と前記単一送受信基板との間に配置され、相互間のＥＭＩを遮蔽する単一ＥＭＩ遮蔽部が前記基板設置空間にさらに備えられてもよい。

また、前記単一送受信基板には、４つの送信機４Ｔ及び４つの受信機４Ｒが実装され、前記メインボードには、前記アンテナブロックボディが８つまたは１６つ連結され、３２つの送信機３２Ｔ及び３２つの受信機３２Ｒ、または、６４つの送信機６４Ｔ及び６４つの受信機６４Ｒの具現が可能である。

また、前記アンテナ基板及び単一送受信基板は、それぞれ前記基板設置空間に所定間隔離隔するように積層して配置されてもよい。

本発明に係るアンテナ装置の一実施例によると、次のような様々な効果を達成することができる。第一に、利用可能な周波数帯域の設定前に、予め設定された周波数帯域に対応するアンテナをモジュールごとに選択的着脱が可能に備えられ、シングルバンドまたはデュアルバンド化の変換が容易であるという効果を有する。第二に、多数の発熱素子である電装部品のうち一部をメインボード（ＢＢ Ｂｏａｒｄ）から分離してモジュール化装着することによって、単位放熱効率を向上させることができるという効果を有する。

本発明の一実施例に係るアンテナ装置を示した斜視図である。 本発明の一実施例に係るアンテナ装置の側面図である。 本発明の一実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 本発明の一実施例に係るアンテナ装置の構成のうち、単位アンテナブロックを示した斜視図である。 本発明の一実施例に係る単位アンテナブロックの分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した一側断面図である。 本発明の一実施例に係る単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した他側断面図である。 本発明の他の実施例に係るアンテナ装置を示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るアンテナ装置の側面図である。 本発明の他の実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 本発明の他の実施例に係るアンテナ装置の構成のうち、単位アンテナブロックを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係る単位アンテナブロックの分解斜視図である。 本発明の他の実施例に係る単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した一側断面図である。 本発明の他の実施例に係る単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した他側断面図である。

以下、本発明に係るアンテナ装置の各実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、仮に、他の図面上に表示されてもできるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するにおいて、関連公知構成または機能に対する具体的な説明が、本発明の実施例に対する理解を妨害すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

本発明の実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語により該当構成要素の本質や順番または手順などが限定されない。また、異に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含め、ここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されることと同一の意味を有する。一般的に使用される辞典に定義されていることと同一の用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有することと解釈されなければならないし、本出願で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

図１は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置を示した斜視図であり、図２は、図１の側面図であり、図３は、図１の分解斜視図であり、図４は、図１の構成のうち単位アンテナブロックを示した斜視図であり、図５は、図４の分解斜視図であり、図６は、図４の単位アンテナブロックとメインボディーとの連結関係を示した一側断面図であり、図７は、図４の単位アンテナブロックとメインボディーとの連結関係を示した他側断面図である。

本発明に係るアンテナ装置の一実施例１００は、図１～図７に示されているように、メインハウジング１１０とカバーハウジング１２０及び多数の単位アンテナブロック１４０を含むように構成される。

メインハウジング１１０は、メインボード１１１が組み込まれるように内部空間１１６が形成され、外側面に多数の放熱ピン１１４が設けられてもよい。ここで、メインハウジング１１０は、一面が長方形に開口するように形成され、カバーハウジング１２０が結合されることによって、内部空間１１６を外部と遮蔽することができる。内部空間１１６は、後述する印刷回路基板とＰＳＵボード１１２とを設置できる厚さを有すれば十分である。印刷回路基板に実装された未図示の発熱素子から生じた熱は、多数の放熱ピン１１４が備えられた方向に放熱されるように設計され、ＰＳＵボード１１２に実装されたパワーサプライユニット（ＰＳＵ）から生じた熱は、カバーハウジング１２０の多数の放熱ピン１２４が備えられた方向に放熱されるように設計されてもよい。

以下では、理解の便宜のために、メインハウジング１１０を基準として多数の放熱ピン１１４が備えられた外側面側を「後方または背面」と称し、メインハウジング１１０を基準としてカバーハウジング１２０及び多数の単位アンテナブロック１４０が備えられた側を「前方または前面」と称して説明することにする。

メインボード１１１は、図面で詳細に示されていないが、キャリブレーションネットワークが具現された印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）形態で備えられ、後に詳細に説明する多数の単位アンテナブロック１４０に設けられたＲＦ素子及びデジタル素子（図面符号は表記せず）と、多数のフィルター１５３で備えられたアンテナ基板１５０の給電または信号制御及びキャリブレーション制御を可能にする制御部の役目を果たす。

メインボード１１１には、デジタルプロセッシング回路が具現され、後に詳細に説明する多数の単位アンテナブロック１４０と信号的に連結するための多数の他側カードスロット口１１５が前面に設けられてもよい。これについては、後に詳細に説明することにする。

また、メインボード１１１の前面には、後述する多数の単位アンテナブロック１４０それぞれのアンテナ素子１５２にキャリブレーションポート１０５がそれぞれ接続されるように実装されてもよい。キャリブレーションポート１０５は、後述するアンテナフィルタ１５３とフィーダーラインとにより生じる位相偏差を制御することができる。

メインボード１１１の一側、すなわちカバーハウジング１２０との間には、図３に示されているように、多数のパワーサプライユニット（ＰＳＵ）が実装されたＰＳＵボード１１２が備えられてもよい。ＰＳＵボード１１２のパワーサプライユニットは、各電装部品で電源を供給するための電源供給装置であってもよい。

メインハウジング１１０の背面に形成された多数の放熱ピン１１４は、メインボード１１１に実装された多数の発熱素子である電装部品から生成された熱を、内部空間１１６から外部（特に、メインハウジング１１０の後方側）に放熱し、発熱による電装性能の低下を防止するように備えられてもよい。

ここで、メインハウジング１１０の背面に形成された多数の放熱ピン１１４それぞれは、外部へ放熱時に熱による空気の上昇排出を考慮して、上下方向に長く形成され、隣接する放熱ピン１１４の間に空気が流動する流路が形成されるように備えられてもよい。

また、多数の放熱ピン１１４は、円滑な放熱のために、メインハウジング１１０と多数の放熱ピン１１４とは、熱伝導性材質で備えられることが好ましく、外部設置に対する容易性を確保するために軽量の金属材質で備えられることが好ましい。

一方、カバーハウジング１２０は、図３に示されているように、メインハウジング１１０の前端部に結合され、メインハウジング１１０の内部空間１１６を遮蔽するように備えられ、外側面に多数の放熱ピン１２４が設けられてもよい。

より詳細には、カバーハウジング１２０は、図３に示されているように、メインハウジング１１０の開口された一面（より詳細には、多数の放熱ピン１２４が備えられた側の反対面）を遮蔽するように結合される。カバーハウジング１２０は、メインハウジング１１０の内部空間１１６に設けられたメインボード１１１及びＰＳＵボード１１２を外部から保護する役目を果たす。

また、カバーハウジング１２０の外側面には、前述のように、多数の放熱ピン１２４が設けられてもよい。多数の放熱ピン１２４は、メインハウジング１１０の外側面に形成された多数の放熱ピン１１４と共にメインハウジング１１０の内部空間１１６に集熱された熱を外部に放熱する役目を果たす。

カバーハウジング１２０に形成された多数の放熱ピン１２４も、メインハウジング１１０の背面に形成された多数の放熱ピン１１４と同様に、外部へ放熱時に熱による空気の上昇排出を考慮して、上下方向に長く形成され、隣接する放熱ピン１２４の間に空気が流動する流路が形成されるように備えられることが好ましい。

このようなカバーハウジング１２０の外側面には、多数の単位アンテナブロック１４０に備えられたアンテナアセンブリ１３０が設けられてもよい。アンテナアセンブリ１３０は、少なくとも４つ以上１６つ以下のＭＩＭＯアンテナ装置に適用される組み立体で備えられてもよい。

一方、多数の単位アンテナブロック１４０は、図３～図７に示されているように、カバーハウジング１２０の外側面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子１５２及び一つ以上のアンテナフィルタ１５３が結合されたアンテナ基板１５０が組み込まれてもよい。

より詳細には、カバーハウジング１２０の外側面が所定広さを有するように備えられたと仮定する場合、図３に示されているように、カバーハウジング１２０の外側面のうち一部を占めるように、８個の単位アンテナブロック１４０が未図示の締結部材（例えば、締結ねじなど）を用いて固く結合されてもよい。例えば、多数の単位アンテナブロック１４０は、カバーハウジング１２０の外側面に２行４列または４行２列に並んで配置されてもよい。

ここで、カバーハウジング１２０には、多数の単位アンテナブロック１４０それぞれの端部の一部が収容されるマウンティング部１２１は、多数の他側放熱ピン１２４の一部が除去された形態で設けられてもよい。カバーハウジング１２０に形成されたマウンティング部１２１には、後述する単位アンテナブロック１４０の結合ブロック１４３の一端面が密着するように結合されてもよい。

このような多数の単位アンテナブロック１４０は、少なくとも一つのコネクティングカード１４９を介してメインボード１１１と信号連結されるように備えられてもよい。このために、カバーハウジング１２０には、多数の単位アンテナブロック１４０それぞれに連結されたコネクティングカード１４９が貫通する貫通スロット１２５が追加でさらに形成されてもよい。このとき、少なくとも一つのコネクティングカード１４９は、後述する単位アンテナブロック１４０の結合ブロック１４３により外部から保護されるように位置されるので、外部に露出することなく安全に貫通スロット１２５を通じて配置することができる。本発明の一実施例に係るアンテナ装置では、少なくとも一つのコネクティングカード１４９は、幅方向に所定距離離隔した一対で備えられてもよい。

多数の単位アンテナブロック１４０は、図４～図７に示されているように、アンテナ基板１５０が設けられる第１基板設置空間１４２ａが前方側に設けられ、第１基板設置空間１４２ａと区画するようにカバーハウジング１２０が備えられた後方側に第２基板設置空間１４２ｂが設けられたアンテナブロックボディ１４１と、第２基板設置空間１４２ｂの一側及び他側にメインボード１１１と直交するように設けられる一対の送受信基板１４８と、第１基板設置空間１４２ａをカバーするようにアンテナブロックボディ１４１に結合された単位レドーム１６０をさらに含むことができる。

既に公知された従来のＭＩＭＯアンテナ装置の殆ど（代表的に、韓国登録特許第１０－１８５４３０９号（２０１８年０５月０３日公告）は、一つの内部空間を有するメインハウジングの内部にメインボード、ＰＳＵボード、アンテナ基板及び後述する送受信基板が積層されるように備えられ、一つのレドームを用いてメインハウジングを遮蔽するように備えられたことが開示されている。しかし、このような従来のＭＩＭＯアンテナ装置の一例は、メインハウジングの内部空間という限定された空間に多数の発熱素子である電装部品が集約されて設けられた結果、その放熱に限界があるという問題点があった。

本発明の各実施例によるアンテナ装置は、前述の従来の問題点を能動的に解決するために、前記様々な電装部品をメインハウジング１１０の内部空間１１６と多数の単位アンテナブロック１４０に分離して分散配置する構造を提案する。要するに、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、図１～図７に示されているように、メインハウジング１１０の多数の一側放熱ピン１１４及びカバーハウジング１２０の多数の他側放熱ピン１２４を通じて、メインハウジング１１０の内部空間１１６に設けられたメインボード１１１に実装された多数の発熱素子である電装部品から生成された熱を専担して放熱するように備えられ、多数のアンテナブロック１４０それぞれの外面に形成された一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂを通じて、メインハウジング１１０の内部空間１１６と外側に離隔した部位に、多数の単位アンテナブロック１４０の内部に実装されたアンテナ素子１５２及びアンテナフィルタ１５３などから生成された熱を専担して放熱するように備えられてもよい。

アンテナブロックボディ１４１は、図４～図７に示されているように、略Ｔ字状の垂直断面の見掛けを有するブロック体であって、図面上のＴ字状の上端部（すなわち、前方部）に該当する位置に第１基板設置空間１４２ａが設けられる。また、アンテナブロックボディ１４１のうち図面上のＴ字状の下端部（すなわち、後方部）に該当する位置に第２基板設置空間１４２ｂが設けられる。第２基板設置空間１４２ｂは、左右方向に貫通されるように形成されてもよい。左右方向に貫通されるように形成された第２基板設置空間１４２ｂは、後述する一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂがそれぞれ結合される動作で遮蔽することができる。

図５及び図６に示されているように、第１基板設置空間１４２ａは、略図面上の一側または他側の方向に長く、かつその上下高さが相対的に小さい薄い直方体の空間形態で形成されてもよいし、第２基板設置空間１４２ｂは、略図面上の一側または他側の方向及び上下方向に長く、かつその幅が相対的に小さい直方体の空間形態で形成されてもよい。特に、第２基板設置空間１４２ｂは、後述のように、幅方向の一側または他側に開口するように連通して形成されてもよい。

第１基板設置空間１４２ａと第２基板設置空間１４２ｂとは、図５に示されているように、連通口１４５により相互連通するように形成されてもよい。また、第２基板設置空間１４２ｂには、少なくとも一つのコネクティングカード１４９が貫通して設けられるカード設置ホール１４６が形成されもよい。カード設置ホール１４６は、アンテナブロックボディ１４１のＴ字状の下端部の下端からカバーハウジング１２０側に所定長さが追加延設された結合ブロック１４３の内部を貫通するように形成されてもよい。結合ブロック１４３は、カバーハウジング１２０に形成されたマウンティング部１２１に締結部材（未図示）を用いて固くマッチング結合されてもよい。

第１基板設置空間１４２ａに安着されるアンテナ基板１５０は、図５に示されているように、アンテナボード１５１と、アンテナボード１５１の外側面に設けられた一つ以上のアンテナ素子１５２と、アンテナボード１５１の内側面に設けられた一つ以上のアンテナフィルタ１５３（ＭＢＦ、Ｍｉｃｒｏ Ｂｅｌｌｏｗｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を含むことができる。

第２基板設置空間１４２ｂに安着される一対の送受信基板１４８は、幅方向に相互離隔するように設けられてもよい。このとき、一対の送受信基板１４８は、それぞれの間に配置され、相互間のＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を遮蔽する少なくとも一つのＥＭＩ遮蔽部１４７を挟んでアンテナブロックボディ１４１の一側面に一つ及びアンテナブロックボディ１４１の他側面に一つが配置されてもよい。ここで、ＥＭＩ遮蔽部１４７は、一対の送受信基板１４８のうち一側送受信基板のＥＭＩを遮蔽するように備えられた一側ＥＭＩ遮蔽部１４７と、一対の送受信基板１４８のうち他側送受信基板のＥＭＩを遮蔽するように備えられた他側ＥＭＩ遮蔽部１４７を含み、一側ＥＭＩ遮蔽部１４７と他側ＥＭＩ遮蔽部１４７とは一対の送受信基板１４８の間に位置されてもよい。一側ＥＭＩ遮蔽部１４７と他側ＥＭＩ遮蔽部１４７とは、第２基板設置空間１４２ｂの中間部分に相互隣接するように垂直配置され、一側ＥＭＩ遮蔽部１４７の外側に該当する第２基板設置空間１４２ｂに一側送受信基板１４８が配置され、他側ＥＭＩ遮蔽部１４７の外側に該当する第２基板設置空間１４２ｂに他側送受信基板１４８が配置される。

一対の送受信基板１４８は、第１基板設置空間１４２ａに既に設けられたアンテナボード１５１と連通口１４５を通じて相互信号接続が可能に電気的に導通するように連結されることは当然である。

一方、アンテナブロックボディ１４１には、幅方向の一側及び幅方向の他側に第２基板設置空間１４２ｂを遮蔽するようにそれぞれ備えられ、第１基板設置空間１４２ａ及び第２基板設置空間１４２ｂから生じた熱を放熱するための一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂが備えられてもよい。

一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂのうち一つ１４４ａは、第２基板設置空間１４２ｂの開放された一側に結合され、第２基板設置空間１４２ｂの一側を遮蔽し、一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂのうち残りの一つ１４４ｂは、第２基板設置空間１４２ｂの開放された他側に結合され、第２基板設置空間１４２ｂの他側を遮蔽することができる。

また、一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂの外側面にはそれぞれ、メインボード１１１の一面に対して平行に延長された多数の放熱ピン（図面符号は表記せず）が設けられてもよい。多数の放熱ピンは、第１基板設置空間１４２ａ及び第２基板設置空間１４２ｂからなる空間で捕集された熱を外部に直接放熱することによって、電装部品の性能低下を防止する役目を果たす。

このように本発明に係るアンテナ装置の一実施例１００は、従来のメインハウジング１１０の内部空間１１６に集中的に設けられた発熱素子である電装部品の一部（すなわち、アンテナ素子１５２、アンテナフィルタ１５３及び送受信基板など）を、メインハウジング１１０と離隔した外側に分離して設け、各単位アンテナブロック１４０ごとに一対の単位ブロックヒートシンク１４４ａ、１４４ｂを通じて外部放熱することによって、放熱性能をより向上できるという利点を創出することができる。

また、本発明に係るアンテナ装置の一実施例１００において、多数の単位アンテナブロック１４０がメインボード１１１に着脱可能に接続されるように備えられることによって、従来、一つのアンテナ装置で具現できなかった周波数帯域のデュアルバンド化を非常に容易に具現可能であるという利点を提供する。

例えば、従来の場合、メインボード１１１に信号連結される一つ以上のアンテナ素子１５２及びアンテナフィルタ１５３に対応する周波数帯域が３．５ＧＨｚであり、最初設定された後には４．５ＧＨｚへの変更が可能ではあるが、製品全体を分解して新しく設計及び組み立てる必要があるという不具合があった。しかし、本発明の一実施例１００の場合、最初３．５ＧＨｚに設定された場合でも、既存の単位アンテナブロック１４０を分離した後、変更しようとする４．５ＧＨｚ周波数帯域に対応するアンテナ素子１５２及びアンテナフィルタ１５３で設計された単位アンテナブロック１４０のみを入れ替えて組み立てるという非常に簡便な作業でデュアルバンド化及びその以上のバンド化の具現が可能である。すなわち、一部は３．５ＧＨｚ周波数帯域の第１バンドを構成し、かつ他の一部は４．５ＧＨｚ周波数帯域の第２バンドを構成するように、多数の単位アンテナブロック１４０を配列し、かつ入れ替えて組み立てることができる。特に、この場合、カバーハウジング１２０の貫通スロット１２５を通じて、アンテナブロック１４０の後述するコネクティングカード１４９の挿入接続だけでも可能であるので、その配列及び入れ替えて組み立てることが非常に容易であるという利点を有する。

多数の単位アンテナブロック１４０は、少なくとも一つのコネクティングカード１４９を介してメインボード１１１と信号連結することができる。すなわち、本発明の一実施例１００において、８個の単位アンテナブロック１４０が設けられ、８個の単位アンテナブロック１４０のそれぞれは、メインボード１１１による統合信号制御が可能になるように、メインボード１１１に少なくとも一つのコネクティングカード１４９を通じて信号連結される。

ここで、カバーハウジング１２０には、多数の単位アンテナブロック１４０それぞれに連結されたコネクティングカード１４９が貫通する貫通スロット１２５が形成されもよい。また、一対の送受信基板１４８それぞれの端部には、コネクティングカード１４９の一端がピン結合される一側カードスロット口１４８ａが設けられ、メインボード１１１には、コネクティングカード１４９の他端がピン結合される他側カードスロット口１１５が設けられてもよい。一側カードスロット口１４８ａと他側カードスロット口１１５とは、コネクティングカード１４９の両端に備えられた１２０ピン端子がソケット結合される構造で備えられてもよい。

コネクティングカード１４９は、一対の送受信基板１４８のうち一側に備えられた送受信基板に一つが結合され、一対の送受信基板１４８のうち他側に備えられた送受信基板に一つが結合される。したがって、本発明の一実施例に係るアンテナ装置１００で使用されるコネクティングカード１４９は、多数の単位アンテナブロック１４０の幅方向に相互離隔するように備えられた２つで採用されてもよい。

ここで、それぞれの単位アンテナブロック１４０のうちアンテナ基板１５０には、４個の送信機４Ｔ及び４個の受信機４Ｒが機能するように備えられる４Ｔ４Ｒのアンテナ素子１５２が備えられる。一対の送受信基板１４８は、４個の送信機及び受信機４Ｔ４Ｒが２つに分割（すなわち、２Ｔ２Ｒ）され、分離して担当するように実装または備えられてもよい。

したがって、メインボード１１１にアンテナブロックボディ１４１が８個または１６個連結される場合、５Ｇ環境で求められる合計３２個の送信機３２Ｔ及び３２個の受信機３２Ｒ、または、６４個の送信機６４Ｔ及び６４個の受信機６４Ｒの具現が可能となる。

一方、メインボード１１１には、図３に示されているように、多数の単位アンテナブロック１４０それぞれのアンテナ素子１５２に接続されるように備えられたキャリブレーションポート１０５がさらに備えられてもよい。このように、本発明に係るアンテナ装置の一実施例１００は、メインボード１１１から多数の単位アンテナブロック１４０が分離可能に結合され、キャリブレーションポート１０５の接続を通じて周波数帯域の位相が統合キャリブレーション制御されるように備えられてもよい。

図８は、本発明の他の実施例に係るアンテナ装置を示した斜視図であり、図９は、図８の側面図であり、図１０は、図８の分解斜視図であり、図１１は、図８の構成のうち単位アンテナブロックを示した斜視図であり、図１２は、図１１の分解斜視図であり、図１３は、図１１の単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した一側断面図であり、図１４は、図１１の単位アンテナブロックとメインハウジング内のメインボードとの連結関係を示した他側断面図である。

図１～図７を通じて既に説明した本発明の一実施例に係るアンテナ装置１００の場合は、アンテナ基板１５０に対して２個の送受信基板１４８が分離して各送信機及び受信機の機能を分割して担当するように備えられたものであれば、以下で説明する本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００の場合は、アンテナ基板２５０と送受信基板２４８とが送信機及び受信機の個数ごとに分割されない実施例であると言える。

より詳細には、本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００は、図８～図１４に示されているように、多数の単位アンテナブロック２４０はそれぞれ、アンテナ基板２５０及び単一送受信基板２４８が設けられる基板設置空間２４２ａが設けられたアンテナブロックボディ２４１と、基板設置空間２４２ａをカバーするようにアンテナブロックボディ２４１に結合された単位レドーム２６０をさらに含むことができる。

すなわち、一実施例１００の場合、アンテナブロックボディ１４１にアンテナ基板１５０が設けられる第１基板設置空間１４２ａ及び第２基板設置空間１４２ｂが分離して設けられるものであるのに対し、他の実施例２００の場合、アンテナブロックボディ２４１にはアンテナ基板２５０と単一送受信基板２４８とが共に設けられるように単一の基板設置空間２４２ａのみが形成されてもよい。

また、一実施例１００の場合、アンテナ基板１５０に対して一対の送受信基板が直交するように配置されるものであるのに対し、他の実施例２００の場合、アンテナ基板２５０と単一の送受信基板とは、図面上の上下方向に相互積層して配置されてもよい。ここで、一実施例１００の場合には、第１基板設置空間１４２ａにアンテナ基板１５０のみが設けられるが、他の実施例２００の場合には、単一の基板設置空間２４２ａにアンテナ基板２５０と単一送受信基板２４８とがいずれも相互所定間隔離隔するように積層して配置される点で、相対的に一実施例１００の場合よりも、単一の基板設置空間２４２ａの上下高さがさらに大きく設定されることが好ましい。

また、一実施例１００の場合、一対の送受信基板の端部にコネクティングカード１４９の一端がピン結合される一側カードスロット口１４８ａが設けられるが、他の実施例２００の場合、単一送受信基板２４８の「一面（図面上の下面）」にコネクティングカード２４９の一端がピン結合される一側カードスロット口２４８ａが設けられる点で相違がある。すなわち、他の実施例２００では、単一送受信基板２４８がメインボード２１１に平行にアンテナ基板２５０に対して積層される構造で、基板設置空間２４２ａに設けられる結果、１２０ピン結合ソケットに該当する一側カードスロット口２４８ａが単一送受信基板２４８の一面に形成されることが構造的に好ましいからである。このとき、コネクティングカード２４９は、単一の基板設置空間２４２ａに長手方向に２つに分けられて一直線形態で備えられ、一側カードスロット口２４８ａもそれぞれのコネクティングカード２４９がソケット結合されるように単一の基板設置空間２４２ａの長手方向に一直線に配列されてもよい。

一方、本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００は、図１１及び図１２に示されているように、アンテナブロックボディ２４１のうちカバーハウジング２２０に向ける面に、基板設置空間２４２ａから生じた熱を放熱するための単位ブロックヒートシンク２４４が備えられてもよい。単位ブロックヒートシンク２４４には、メインボード２１１に向けるように延設された多数の放熱ピン（図面符号は表記せず）が設けられてもよい。すなわち、単位ブロックヒートシンク２４４は、メインボード２１１の一面に対して直交するように延設されてもよい。

また、本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００は、アンテナ基板２５０と単一送受信基板２４８との間に配置され、相互間のＥＭＩを遮蔽する単一ＥＭＩ遮蔽部２４７が基板設置空間２４２ａにさらに備えられてもよい。

前記のように構成される本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００においても、単一送受信基板２４８には、４つの送信機４Ｔ及び４つの受信機４Ｒが実装され、前記メインボード２１１には、前記アンテナブロックボディ２４１が８つまたは１６つ連結され、３２個の送信機３２Ｔ及び３２個の受信機３２Ｒ、または、６４個の送信機６４Ｔ及び６４個の受信機６４Ｒの具現が可能である。

すなわち、前述の一実施例１００の場合、送受信基板１４８が一対で備えられて分離される結果、４Ｔ４Ｒの機能を行うアンテナ基板１５０に対応してそれぞれ２Ｔ２Ｒの機能に対応するように具現された点を除けば、本発明の他の実施例２００の場合にも、４Ｔ４Ｒの機能を行うアンテナ基板２５０に対応する単一送受信基板２４８のみが設けられることによって、前述の３２Ｔ３２Ｒまたは６４Ｔ６４Ｒを具現することができる。

図８～図１４に具現される本発明の他の実施例に係るアンテナ装置２００の構成のうち説明されていない構成の各構造及び特徴は、前述の差異点を除き、いずれも同一の構造及び特性を有するので、図１～図７を通じて既に説明された本発明の一実施例に係るアンテナ装置１００の構成の説明で代替することにする。

上述のように、本発明の各実施例によるアンテナ装置１００、２００は、統合キャリブレーション制御及び統合信号制御を担当するメインボード１１１、２１１が備えられたメインハウジング１１０、２１０から、モジュールごとにアンテナ基板１５０、２５０及び送受信基板１４８、２４８が分離して着脱可能に備えられることによって、従来、シングルバンドから選択的にデュアルバンド化の周波数帯域の変更が容易であることはもちろん、放熱の分散化を通じてより信頼性の高い製品の製造が可能であるという利点を提供する。

以上、本発明に係るアンテナ装置の各実施例を添付された図面を参照して詳細に説明した。しかし、本発明の実施例が必ず前述の各実施例により限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有る者による様々な変形及び均等な範囲での実施が可能であることが当然であると言える。よって、本発明の真の権利範囲は、後述する請求の範囲により決められると言える。

本発明は、利用可能な周波数帯域のデュアルバンド化の適用及び既に設定された周波数帯域から異なる周波数帯域への変更設計が容易であり、多数の発熱素子の単位放熱効率を拡張できるようにモジュールごとに区画設置可能なアンテナ装置を提供する。

１００、２００：アンテナ装置
１１０：メインハウジング
１１１：メインボード
１１２：ＰＳＵボード
１１４：放熱ピン
１１５：他側カードスロット口
１１６：内部空間
１２０：カバーハウジング
１２１：マウンティング部
１２４：放熱ピン
１２５：貫通スロット
１３０：アンテナアセンブリ
１４０：多数の単位アンテナブロック
１４１：アンテナブロックボディ
１４２ａ：第１基板設置空間
１４２ｂ：第２基板設置空間
１４３：結合ブロック
１４４ａ、１４４ｂ：単位ブロックヒートシンク
１４５：連通口
１４７：ＥＭＩ遮蔽部
１４８：送受信基板
１４９：一対のコネクティングカード
１５０：アンテナ基板
１５１：アンテナボード
１５２：アンテナ素子
１５３：アンテナフィルタ
１６０：単一レドーム

Claims (19)

1. メインボードが組み込まれるように内部空間が形成され、背面に多数の一側放熱ピンが設けられたメインハウジングと、
   前記メインボードの前面を覆うように設けられ、前記メインハウジングの内部空間を仕切るカバーハウジングと、
   前記カバーハウジングの前面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子及び一つ以上のアンテナフィルタが結合されたアンテナ基板が組み込まれた多数の単位アンテナブロックと、を含み、
   前記カバーハウジングの前面には多数の他側放熱ピンが設けられ、
   前記カバーハウジングは、前記多数の単位アンテナブロックの各々の下端部に設けられた少なくとも１つのコネクティングカードが貫通する貫通スロットを有しており、
   前記多数の単位アンテナブロックは、前記コネクティングカードを介して前記メインボードと信号連結される、アンテナ装置。
2. メインボードが組み込まれるように内部空間が形成され、背面に多数の一側放熱ピンが設けられたメインハウジングと、
   前記メインハウジングの内部空間を遮蔽するように備えられ、前面に多数の他側放熱ピンが設けられたカバーハウジングと、
   前記カバーハウジングの前面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子及び一つ以上のアンテナフィルタが結合されたアンテナ基板が組み込まれた多数の単位アンテナブロックと、を含み、
   前記多数の単位アンテナブロックは、少なくとも一つのコネクティングカードを介して前記メインボードと信号連結され、
   前記カバーハウジングには、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの端部の一部が収容されるマウンティング部が、前記多数の他側放熱ピンの一部が除去された形態で設けられている、アンテナ装置。
3. 前記メインボードには、前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子にキャリブレーションポートがそれぞれ接続されるように実装されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子は、前記メインボードにより周波数帯域の位相が統合キャリブレーション制御されている、請求項３に記載のアンテナ装置。
5. メインボードが組み込まれるように内部空間が形成され、背面に多数の一側放熱ピンが設けられたメインハウジングと、
   前記メインハウジングの内部空間を遮蔽するように備えられ、前面に多数の他側放熱ピンが設けられたカバーハウジングと、
   前記カバーハウジングの背面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子及び一つ以上のアンテナフィルタが結合されたアンテナ基板が組み込まれた多数の単位アンテナブロックと、を含み、
   前記多数の単位アンテナブロックは、少なくとも一つのコネクティングカードを介して前記メインボードと信号連結され、
   前記多数の単位アンテナブロックのそれぞれは、
   前記アンテナ基板が設けられた第１基板設置空間と、前記第１基板設置空間と区画するように前記カバーハウジング側に設けられた第２基板設置空間とを有するアンテナブロックボディと、
   前記第２基板設置空間の一側及び他側に前記メインボードと直交するように設けられた一対の送受信基板と、
   前記第１基板設置空間をカバーするように前記アンテナブロックボディに結合された単位レドームとをさらに含む、アンテナ装置。
6. 前記一対の送受信基板それぞれの端部には、前記コネクティングカードの一端がピン結合される一側カードスロット口が設けられ、
   前記メインボードには、前記コネクティングカードの他端がピン結合される他側カードスロット口が設けられている、請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記多数の単位アンテナブロックそれぞれの前記アンテナ素子は、前記メインボードにより信号処理が統合制御されている、請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記アンテナブロックボディは、
   幅方向の一側及び幅方向の他側に前記第２基板設置空間を遮蔽するようにそれぞれ備えられ、前記第１基板設置空間及び前記第２基板設置空間から生じた熱を放熱するための一対の単位ブロックヒートシンクを備える、請求項５に記載のアンテナ装置。
9. 前記一対の単位ブロックヒートシンクは、前記メインボードの一面に対して平行に延長される、請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記アンテナブロックボディは、
    前記一対の送受信基板の間に配置され、相互間のＥＭＩを遮蔽する少なくとも一つのＥＭＩ遮蔽部を、前記第２基板設置空間にさらに備える、請求項８に記載のアンテナ装置。
11. 前記一対の送受信基板それぞれには、２つの送信機（２Ｔ）及び２つの受信機（２Ｒ）が実装され、
    前記メインボードには、前記アンテナブロックボディが８個または１６個連結され、３２個の送信機（３２Ｔ）及び３２個の受信機（３２Ｒ）、または、６４個の送信機（６４Ｔ）及び６４個の受信機（６４Ｒ）の具現が可能な、請求項５に記載のアンテナ装置。
12. 前記多数の単位アンテナブロックのそれぞれは、
    前記アンテナ基板及び単一送受信基板が設けられる基板設置空間が設けられたアンテナブロックボディと、
    前記基板設置空間をカバーするように前記アンテナブロックボディに結合された単位レドームとをさらに含む、請求項１に記載のアンテナ装置。
13. 前記単一送受信基板の一面には、前記コネクティングカードの一端がピン結合される一側カードスロット口が設けられ、
    前記メインボードには、前記コネクティングカードの他端がピン結合される他側カードスロット口が設けられている、請求項１２に記載のアンテナ装置。
14. 前記アンテナブロックボディのうち前記カバーハウジングに向ける面には、
    前記基板設置空間から生じた熱を放熱するための単位ブロックヒートシンクが備えられている、請求項１２に記載のアンテナ装置。
15. 前記単位ブロックヒートシンクは、前記メインボードの一面に対して直交するように延長される、請求項１４に記載のアンテナ装置。
16. 前記アンテナブロックボディには、
    前記アンテナ基板と前記単一送受信基板との間に配置され、相互間のＥＭＩを遮蔽する単一ＥＭＩ遮蔽部が前記基板設置空間にさらに備えられている、請求項１２に記載のアンテナ装置。
17. 前記単一送受信基板には、４個の送信機（４Ｔ）及び４個の受信機（４Ｒ）が実装され、前記メインボードには、前記アンテナブロックボディが８個または１６個連結され、３２個の送信機（３２Ｔ）及び３２個の受信機（３２Ｒ）、または、６４個の送信機（６４Ｔ）及び６４個の受信機（６４Ｒ）の具現が可能な、請求項１２に記載のアンテナ装置。
18. 前記アンテナ基板及び単一送受信基板は、それぞれ前記基板設置空間に所定間隔離隔するように積層して配置されている、請求項１２に記載のアンテナ装置。
19. メインボードが組み込まれるように内部空間が形成され、背面に多数の一側放熱ピンが設けられたメインハウジングと、
    前記メインハウジングの内部空間を遮蔽するように備えられ、前面に多数の他側放熱ピンが設けられたカバーハウジングと、
    前記カバーハウジングの背面のうち一部を占めるように着脱可能に結合され、内部に一つ以上のアンテナ素子及び一つ以上のアンテナフィルタが結合されたアンテナ基板が組み込まれた多数の単位アンテナブロックと、を含み、
    前記多数の単位アンテナブロックは、少なくとも一つのコネクティングカードを介して前記メインボードと信号連結され、
    前記多数の単位アンテナブロックのそれぞれは、
    前記アンテナ基板及び単一送受信基板が設けられる基板設置空間が設けられたアンテナブロックボディと、
    前記基板設置空間をカバーするように前記アンテナブロックボディに結合された単位レドームとをさらに含み、
    前記アンテナブロックボディのうち前記カバーハウジングに向ける面には、前記基板設置空間から生じた熱を放熱するための単位ブロックヒートシンクが備えられている、アンテナ装置。

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