KR102366925B1 - 안테나 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 다수의 제1발열 소자 및 다수의 제2발열 소자가 각각 이격 분산되게 배면에 실장된 제1기판을 수용 고정하는 메인 하우징, 상기 메인 하우징의 배면 측에 착탈 가능하게 결합되고, 소정의 냉매가 충진되되 상기 냉매가 상기 제1발열 소자 및 제2발열 소자로부터 열을 전달받아 외측으로 갈수록 분산 유동되게 형성된 패턴 유동로를 따라 외측으로 이동되면서 상기 열을 방열하는 적어도 하나 이상의 유(U)자형 방열 군집체 및 상기 유자형 방열 군집체의 상기 메인 하우징의 배면에 대한 착탈을 매개함과 동시에 상기 제1발열 소자 및 제2발열 소자로부터 상기 유자형 방열 군집체로 열을 포집 전달하는 적어도 하나 이상의 열포집 매개 고정부를 포함함으로써, 방열 성능을 향상시키는 이점을 제공한다.
Description
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발열 소자들로부터 발생된 열의 상승 기류 형성에 따른 열 집중 현상을 최대한 억제하고, 발열원으로부터 후방으로 신속한 방열을 유도하는 안테나 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술, 예를 들어, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은, 다수의 안테나를 사용하여 데이터 전송용량을 획기적으로 늘리는 기술로서, 송신기에서는 각각의 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신기에서는 적절한 신호처리를 통해 송신 데이터들을 구분해내는 Spatial multiplexing 기법이다.
따라서, 송수신 안테나의 개수를 동시에 증가시킴에 따라 채널 용량이 증가하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 한다. 예를 들어 안테나 수를 10개로 증가시키려면 현재의 단일 안테나 시스템에 비해 같은 주파수 대역을 사용하여 약 10배의 채널 용량을 확보하게 된다. 이와 같은 MIMO 기술이 적용된 송수신 장치의 경우, 안테나의 개수가 늘어남에 따라 송신기(Transmitter)와 필터(Filter)의 개수도 함께 증가하게 된다.
이와 같은 송신기 및 필터의 개수 증가에 따라 발열 소자 또한 증가하는 문제점이 있고, MIMO 기술은 안테나 장치의 성능 저하를 방지하기 위하여 다수의 발열 소자들로부터 발생하는 열을 효과적으로 방열시키는 방열 구조에 관한 연구가 선행된다.
그러나, 종래의 안테나 장치는, 다수의 부품 수 증가라는 문제 및 부품 상호 간의 간섭을 회피하기 위하여 상하로 길게 다수의 발열 소자들이 배치되는 바, 그 전체적인 외형 또한 상하로 길게 배치되며, 하부의 발열 소자들로부터 발생된 열이 상측에서 열 집중되어 균일한 안테나 성능의 유지를 방해하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 방열 성능이 향상된 안테나 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 동일한 사양 및 제원의 발열 소자들의 방열에 대응하는 독립된 U자형 방열 군집체 및 중간 방열 군집체를 마련하되, 열의 상승 기류에 의한 열 집중 현상이 최소로 억제할 수 있는 안테나 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 메인 하우징의 배면을 통해 방출되는 방열 성능을 높여 발열 소자들의 성능 감소가 저하되는 것을 방지하는 안테나 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예는, 다수의 발열 소자들이 배면에 실장된 제1기판을 수용 고정하는 메인 하우징; 상기 메인 하우징의 배면 측에 착탈 가능하게 결합되고, 소정의 냉매가 충진되되 상기 냉매가 상기 발열 소자들로부터 열을 전달받아 외측으로 갈수록 분산 유동되게 형성된 패턴 유동로를 따라 외측으로 이동되면서 상기 열을 방열하는 적어도 하나 이상의 유(U)자형 방열 군집체; 및 상기 유자형 방열 군집체의 상기 메인 하우징의 배면에 대한 착탈을 매개함과 동시에 상기 발열 소자들로부터 상기 유자형 방열 군집체로 열을 포집 전달하는 적어도 하나 이상의 열포집 매개 고정부를 포함한다.
여기서, 상기 유자형 방열 군집체는, 상기 메인 하우징의 배면 측 하부에 구비된 하측 방열부 및 상기 메인 하우징의 배면 측 상부에 구비된 상측 방열부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 발열소자들은, 제1발열 소자 및 제2발열 소자를 포함하고, 상기 제1발열 소자(P)는 PA(Power Amplifier) 소자이고, 상기 제2발열 소자(S)는 RFIC용 반도체 소자 또는 LNA(Low Noise Amplifier) 소자일 수 있다.
또한, 상기 하측 방열부 및 상기 상측 방열부 사이에 해당하는 상기 제1기판의 배면 측에 실장된 다수의 제3발열 소자로부터 발생된 열을 방열하는 중간 방열 군집체를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간 방열 군집체는, 상기 제3발열 소자의 발열 부위에 설치되어 상기 제3발열 소자로부터 열을 흡수 포집하는 열 포집부 및 일단은 상기 열 포집부와 열 접촉되고 타단은 상기 메인 하우징의 후방측에 구비된 마운팅 겸용 방열부에 열 접촉되는 히트 파이프로 구비된 열 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 제3발열 소자의 발열량은 적어도 상기 다수의 발열 소자들의 발열량보다 클 수 있다.
또한, 상기 유자형 방열 군집체는, U자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 상기 냉매가 충진되도록 내측으로 상기 패턴 유동로가 양각 가공된 내측 방열판 및 U자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 상기 내측 방열판의 외측에 접합되는 외측 방열판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판은, 상기 패턴 유동로에 충진된 상기 냉매가 누출되지 않도록 폐쇄 접합될 수 있다.
또한, 상기 패턴 유동로는, 상기 U자 형상의 단면 중 연결 부위에 구비되고, 상기 열포집 매개 고정부로부터 열을 전달받는 열수용 패턴부 및 상기 열수용 패턴부와 연통되게 형성되고, 상기 열수용 패턴부로부터 전달되는 열을 발산하도록 상기 U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 방열 패턴부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열수용 패턴부는, 상기 U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 상기 방열 패턴부를 상호 연결하도록 복수개의 직선 형태로 형성되고, 상기 방열 패턴부는, 상기 복수개의 직선 형태로 형성된 상기 복수개의 열수용 패턴부의 선단과 전부 연통되되, 외측으로 갈수록 방열 면적이 증가하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열 패턴부는, 상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판이 상호 접합되되 원형 또는 다각형 형상으로 접합되는 접합면 및 상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판이 상호 이격되되 상기 접합면 사이 또는 상기 접합면 외측으로 상기 냉매가 유동되는 냉매 유동로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열포집 매개 고정부는, 상기 열수용 패턴부 일부가 수용되도록 U자 형상의 형합홈을 가질 수 있다.
또한, 상기 유자형 방열 군집체는, 상호 열 경계층의 간섭이 이루어지지 않는 갭 거리(Gaps) 및 높이(Height)를 가지는 U자 형상의 단면을 가지는 다수의 단위 방열체로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예에 따르면, 발열 소자들별로 독립된 U자형 방열 군집체 및 중간 방열 군집체를 통해 효과적으로 방열시킴과 아울러, 상하로 길게 형성된 메인 하우징의 배면에서 열의 상승 기류에 의한 열 집중 현상을 최소화함으로써 부품의 성능 저하가 발생되는 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 전면 외관 및 배면 외관을 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1a의 분해 사시도이며,
도 3은 도 1b의 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 구성 중 메인 하우징과 제2기판의 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 2의 구성 중 중간 방열 군집체의 메인 하우징의 배면에 대한 설치 모습을 나타낸 전면측 분해 사시도 및 배면측 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 단면도 및 그 일부 확대도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체를 나타낸 사시도이고,
도 8은 도 7의 구성 중 내측 방열판의 전개도이며,
도 9는 도 7의 분해 사시도이고,
도 10은 도 7의 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 효과를 증명하기 위한 다수의 발열 소자들 및 다수의 U자형 방열 군집체의 배치 관계를 나타낸 단면도 및 배면도이고,
도 12는 도 11의 "B" 부분을 확대한 확대도이며,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 방열 속도를 나타낸 시뮬레이션도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 열전달 모습을 나타낸 시뮬레이션도이며,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 높이 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이고,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 갭 거리 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이다.
도 2는 도 1a의 분해 사시도이며,
도 3은 도 1b의 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 구성 중 메인 하우징과 제2기판의 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 2의 구성 중 중간 방열 군집체의 메인 하우징의 배면에 대한 설치 모습을 나타낸 전면측 분해 사시도 및 배면측 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 단면도 및 그 일부 확대도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체를 나타낸 사시도이고,
도 8은 도 7의 구성 중 내측 방열판의 전개도이며,
도 9는 도 7의 분해 사시도이고,
도 10은 도 7의 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 효과를 증명하기 위한 다수의 발열 소자들 및 다수의 U자형 방열 군집체의 배치 관계를 나타낸 단면도 및 배면도이고,
도 12는 도 11의 "B" 부분을 확대한 확대도이며,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 방열 속도를 나타낸 시뮬레이션도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 열전달 모습을 나타낸 시뮬레이션도이며,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 높이 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이고,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 갭 거리 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이다.
이하, 본 발명에 따른 안테나 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
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.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 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 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 전면 외관 및 배면 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1a의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1b의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 구성 중 메인 하우징과 제2기판의 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 1a 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 전방으로 개구된 수용 공간을 형성하고, 대략 상하 방향으로 길고 얇은 전후 수용폭을 가지는 직육면체 형상으로 형성된 메인 하우징(20)과, 메인 하우징(20)의 수용 공간 내측에 수용된 PAU(파워증폭기, Power Amplifier Unit) 및 DTU(디지털 송수신 유닛, Digital Transceving Unit)용 기판으로서 클램쉘(Clamshell)(28)을 매개로 다수의 MBF(Multi Band filter) 소자(24)가 전면에 실장되고, 다수의 제1발열 소자(P), 다수의 제2발열 소자(S) 및 다수의 제3발열 소자(F)가 배면에 실장된 제1기판(23)과, 다수의 안테나 소자(22)가 실장된 제2기판(21)을 포함한다.
일반적으로 제1기판(23)은 메인 보드로 지칭되고, 제2기판(21)은 안테나 보드로 지칭될 수 있다. 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)는 출력 전력이 상이한 소자로서, 제1발열 소자(P)는 PA(Power Amplifier) 소자이고, 제2발열 소자(S)는 RFIC용 반도체 소자 또는 LNA(Low Noise Amplifier) 소자일 수 있다. 제1발열 소자(P)인 PA 소자는 고주파 전력증폭기의 주요 발열 부품인 트랜지스터로서 출력 전력이 큰 RF 소자이며, 제2발열 소자(S)인 RFIC용 반도체 소자 또는 LNA(Low Noise Amplifier) 소자 대비 발열량이 크다.
제2발열 소자(S)보다 발열량이 큰 제1발열 소자(P)는, 후술할 메인 하우징(20)의 열 접촉부(29)에 제2발열 소자(S)보다 더 가깝게 배치되도록 설계할 수 있고, 그에 따라 제1발열 소자(P)에서 발생된 열은 열 접촉부(29)와의 직접 표면 열접촉을 통해 쉽게 열전도되어 메인 하우징(20)의 배면 측에 설치된 유자형 방열 군집체(100)를 통해 방열될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 메인 하우징(20)의 수용 공간을 차폐하되, 전자파가 관통하는 재질로 구비되어 메인 하우징(20)의 전방측에 고정되는 레이돔(10)과, 메인 하우징(20)의 후방에 착탈 가능하게 구비되어, 상술한 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)로부터 발생되는 열을 외부로 방열하는 U자형 방열 군집체(100)를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상술한 제1기판(23) 및 제2기판(21)과는 분리되게 마련되되 메인 하우징(20)의 배면 측에 착탈 가능하게 설치되는 PSU 하우징(31)을 포함하는 전원부를 더 포함할 수 있다. PSU 하우징(31)의 내부에는 실질적으로 전원을 상술한 제1발열 소자(P) 내지 제3발열 소자(F)로 공급하는 다수의 PSU(파워서플라이 유닛, Power Supply Unit) 소자(34)가 실장된 PSU용 기판(33)이 내장되고, PSU 하우징(31)의 외측에는 독립적으로 다수의 PSU 소자(34)로부터 발열되는 열을 방열하는 다수의 PSU 방열핀(32)이 구비될 수 있다. PSU 하우징(31)은 PSU용 기판(33)이 내장되는 PSU 수용 공간을 차폐하면서 메인 하우징(20)과의 경계를 구획하는 PSU 커버(35)를 더 포함할 수 있다.
일반적으로, 안테나 장치(1)의 경우 주파수 형태로 출력 및 입력되는 신호의 송수신 역할을 수행하는 안테나 소자(22)와 같은 부품 소자들은 레이돔(10) 근처에 위치된 제2기판(21)의 전면에 실장되고, 발열을 수반하는 제1발열 소자(P) 내지 제3발열 소자(F) 및 PSU 유닛 소자(34)와 같은 부품 소자들은 메인 하우징(20)의 배면 측으로 방열이 이루어지도록 통상 제1기판(23)에 실장되거나 제1기판(23)에 근접되게 실장된다. 이를 위해, 통상의 안테나 장치(1)의 경우에는, 후방측 외관을 구성하는 메인 하우징(20)의 배면 측에 다수의 방열핀(27)이 메인 하우징(20)과 일체로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)의 구성 중 U자형 방열 군집체(100) 및 중간 방열 군집체(240)는, 상술한 통상의 안테나 장치(1)의 다수의 방열핀(27)과는 달리, 메인 하우징(20)에 대하여 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 따라서, 제2기판(21) 측에 실장되는 제1발열 소자(P), 제2발열 소자(S) 및 제3발열 소자(F)의 위치 및 발열량에 따라 상이한 형태의 U자형 방열 군집체(100) 및 중간 방열 군집체(240)의 설치 위치 및 형상 설계가 가능하므로, 방열 성능을 최대화할 수 있는 장점을 가진다.
보다 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 1a 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 다수의 제1발열 소자(P) 및 다수의 제2발열 소자(S)가 각각 이격 분산되게 배면에 실장된 제1기판(23)을 수용 고정하는 메인 하우징(20)과, 메인 하우징(20)의 배면 측에 착탈 가능하게 결합되고, 소정의 냉매가 충진되되 냉매가 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)로부터 열을 전달받아 외측으로 갈수록 분산 유동되게 형성된 패턴 유동로(109)를 따라 외측으로 이동되면서 열을 방열하는 적어도 하나 이상의 유자형 방열 군집체(100)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)에 있어서, 제3발열 소자(F)가 제1기판(23)의 배면의 중간 부위에 실장 배치되고, 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)가 제3발열 소자(F)를 사이에 두고 상측 및 하측에 분산 실장되므로, 유자형 방열 군집체(100) 또한 메인 하우징(20)의 배면 상측 및 하측에 각각 2개의 군집체로써 마련될 수 있다. 상측과 하측에 각각 마련된 유자형 방열 군집체(100)의 사이 공간으로는 후술하는 중간 군집 방열체(240)가 위치될 수 있다.
여기서, 유자형 방열 군집체(100)는, 메인 하우징(20)의 배면에 대한 착탈을 매개함과 동시에 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)로부터 유자형 방열 군집체(100)로 열을 포집 전달하는 적어도 하나 이상의 열포집 매개 고정부(27)에 의하여 메인 하우징(20)의 배면에 착탈될 수 있다. 메인 하우징(20)의 배면 측에는 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)가 후방 측으로 노출되도록 구비된 다수개의 노출공(미도시)이 형성될 수 있다.
그러나, 반드시 다수개의 노출공이 형성될 필요는 없고, 메인 하우징(20) 자체가 금속 재질의 열전도성 재질인 바, 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)가 메인 하우징(20)의 내측면에 직접 표면 열접촉되는 구조로 구비되면 족할 것이다.
즉, 도 4를 참조하면, 제2기판(21)의 배면 측에는 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)가 후방으로 돌출되게 다수 개소 실장 배치되고, 메인 하우징(20)의 내측면에는 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)의 실장 위치에 대응되는 위치에 전방으로 돌출되어 각각 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)의 배면에 직접 표면 열접촉되도록 배치된 열 접촉부(29)가 메인 하우징(20)과 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)로부터 발생된 열은 열 접촉부(29)와의 직접 표면 열접촉을 통해 열전도되어 메인 하우징(20)의 배면 측에 설치된 유자형 방열 군집체(100)를 통해 매우 높은 방열 성능을 유지하면서 능동적으로 후방 방열될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 메인 하우징(20)의 배면 측에 해당하는 제1기판(23)의 배면 부위에 상대적으로 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)보다 발열량이 높은 FPGA(Field Programable Gate Array) 소자로 구비되는 제3발열 소자들(F)로부터 발생된 열을 외부로 방열시키는 중간 방열 군집체(240)를 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 구성 중 중간 방열 군집체의 메인 하우징의 배면에 대한 설치 모습을 나타낸 전면측 분해 사시도 및 배면측 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 상술한 유자형 방열 군집체(100) 외에, 제3발열 소자들(F)의 전용 방열을 위하여 중간 방열 군집체(240)를 더 포함한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 제3발열 소자들(F)로부터 발생한 열을 상술한 유자형 방열 군집체(100)를 통해서도 메인 하우징(20)의 후방 방열이 충분히 가능하지만, 메인 하우징(20)에서의 비균일한 열의 발생에 따른 방열 성능의 저하를 방지하기 위하여, 제3발열 소자들(F)로부터 발생된 열만을 전용으로 후방 방열시키기 위하여 중간 방열 군집체(240)를 마련한다.
중간 방열 군집체(240)(240)는, 도 5a 및 도 5b에 참조된 바와 같이, 제3발열 소자들(F)의 발열 부위에 설치되어 제3발열 소자들(F)로부터 열을 흡수 포집하는 열 포집부(241)와, 일단은 열 포집부(241)와 열 접촉되고 타단은 후방측에 구비된 마운팅 겸용 방열부(210)에 열 접촉되는 열 전달부(243)를 포함할 수 있다.
열 전달부(243)는, 다수의 히트 파이프로 구비될 수 있다. 히트 파이프는, 내부에 냉매가 충진되는 형태로서, 일측으로부터 소정의 열을 공급받으면 내부의 냉매가 기화되어 타측으로 이동되고, 타측에서 방열되면서 액화된 후 다시 일측으로 이동되어 기화되는 것을 반복 수행하는 폐쇄형 열교환기의 일종이다. 즉, 중간 방열 군집체(240)는, 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자들(S)에 비하여 발열량이 상대적으로 큰 제3발열 소자들(F)의 발열 부위로부터 상술한 유자형 방열 군집체(100)와는 독립적으로 열을 전달받아 메인 하우징(20)의 후방 측으로 방열하기 위한 구성이다.
열 포집부(241)는, 도 5a 및 도 5b에 참조된 바와 같이, 다수의 히트 파이프로 구비된 열 전달부(243)의 일단부를 메인 하우징(20)의 배면에 다수의 홈 형상으로 형성된 파이프 수용부(도면부호 미표기) 측에 열 접촉 결합시키는 역할을 함과 동시에, 열 전달부(243)의 일단부를 통해 전달되는 열을 1차 방열시키는 역할을 수행한다.
이를 위해, 열 포집부(241)는, 다수의 히트 파이프로 구비된 열 전달부(243)의 일단부를 파이프 수용부 측에 밀착 결합시키는 전단 결합 플레이트(241a)와, 전단 결합 플레이트(241a)로부터 후방으로 소정길이 연장되되, 상하 수직 방향으로 배열된 다수의 방열핀 형상으로 형성된 중간 방열핀(242)을 포함할 수 있다. 중간 방열핀(242)은, 열 전달부(243)의 일단부(전단부)와 타단부(후단부) 사이에 배치되어, 전단 결합 플레이트(241a)를 통하여 전달되는 열을 직접 외기로 방열하는 역할을 수행한다.
마운팅 겸용 방열부(210)는, 도면에 도시되지 않았으나, 지주 폴과 연결된 안테나 장치(1)용 클램핑 기구에의 안테나 장치(1)의 결합을 매개하는 역할을 수행한다. 보다 상세하게는, 마운팅 겸용 방열부(210)는, 메인 하우징(20)의 좌우 양측에 고정되는 한 쌍의 고정 판부(215)와, 한 쌍의 고정 판부(215)의 후방부를 상호 연결하고, 다수의 방열 핀이 좌우로 이격되게 형성된 마운팅 방열핀부(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 중간 방열 군집체(240)의 구성 중 열 전달부(243)의 타단부는 마운팅 겸용 방열부(210)의 마운팅 방열핀부(220) 측 내부(즉, 전면부)에 형성된 파이프 안착부(230)에 후단 결합 플레이트(243a)를 매개로 열 접촉되도록 연결될 수 있다. 후단 결합 플레이트(243a)는, 앞서 설명한 전단 결합 플레이트(241a)와 마찬가지로, 다수의 히트 파이프로 구비된 열 전달부(243)의 후단부를 파이프 안착부(230)에 밀착 결합시키는 역할을 수행한다. 마운팅 겸용 방열부(210)의 마운팅 방열핀부(220)는 상술한 유자형 방열 군집체(100)보다 메인 하우징(20)의 배면 측에서 더 후방 측에 위치하므로, 상대적으로 발열량이 큰 제3발열 소자들(F)로부터 발생된 열이 기타 제1발열 소자들(P) 및 제2발열 소자들(S)의 발열에 의한 열의 혼합(mixing)이 방지되면서 용이하게 외부 방열이 가능한 바, 메인 하우징(20) 내부의 열 분포가 유자형 방열 군집체(100)만을 구비한 경우보다 더 균일해지는 이점을 가진다.
한편, 유자형 방열 군집체(100)는, 상술한 바와 같이, 제3발열 소자들(F)이 구비된 메인 하우징(20)의 배면 중간을 기준으로 메인 하우징(20)의 배면 측 하부에 구비된 하측 방열부(120) 및 메인 하우징(20)의 배면 측 상부에 구비된 상측 방열부(110)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 유자형 방열 군집체(100)는, 하측 방열부(120)와 상측 방열부(110)로 구분한 것은, 상술한 제3발열 소자들(F)이 메인 하우징(20)의 배면 측에 위치된 제1기판(23)의 중간 부분에 위치한 결과이며, 만일 제3발열 소자들(F)이 메인 하우징(20)의 중간 부분이 아니라 하측 또는 상측에 위치된 경우에는 유자형 방열 군집체(100)는 상술한 하측 방열부(120) 및 상측 방열부(110)의 구분 없이 단일의 방열부로 형성되는 것도 가능함은 당연하다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)에서는, 도 5a 및 도 5b에 참조된 바와 같이, 제1발열 소자들(P) 및 제2발열 소자들(S)은 메인 하우징(20)의 배면 측 중 중간 부분을 제외한 하부 측 및 상부 측에 해당하는 부위에 위치되고, 중간 부분에는 제3발열 소자들(F)이 위치되는 것으로 한정하여 설명한다.
아울러, 제1발열 소자들(P)은 상대적으로 제2발열 소자들(S)에 비하여 발열량이 큰 부품 소자로 한정하고, 제1발열 소자들(P) 주변으로 다수의 제2발열 소자들(S)이 넓게 분산 배치된 것으로 한정하여 설명한다. 다만, 이와 같은 제1발열 소자들(P) 및 제2발열 소자들(S)의 위치 설계는 단순히 본 발명의 일 실시예에 있어서 후술하는 도 11 내지 도 16의 시험 결과를 도출하기 위한 것일 뿐, 반드시 이와 같은 위치 설계에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되어서는 아니 될 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 단면도 및 그 일부 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체를 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 7의 구성 중 내측 방열판의 전개도이고, 도 9는 도 7의 분해 사시도이며, 도 10은 도 7의 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이다.
본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 일 실시예에서, 유자형 방열 군집체(100)는, 다수의 단위 방열체(100U)로 구비되어, 각각 메인 하우징(20)의 배면 측에 상하 길이방향으로 길게 결합되되, 메인 하우징(20)의 좌우 방향으로 각각 소정거리 이격된 갭 거리(Gaps)를 가지도록 배치될 수 있다.
다수의 단위 방열체(100U)는, 도 6 내지 도 10에 참조된 바와 같이, 영문자 유(U)자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 냉매가 충진되도록 유(U)자 형상의 내측으로 패턴 유동로(109)가 양각 가공된 내측 방열판(102)과, 영문자 유(U)자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 내측 방열판(102)의 외측에 접합되는 외측 방열판(101)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 6에 참조된 바와 같이, 다수의 단위 방열체(100U) 중 U자 형상의 개구된 양단 부위는 메인 하우징(20)의 배면 측에서 후방측(도 6의 도면상 상측)을 향하여 개구되도록 함과 아울러, U자 형상의 연결 부위는 메인 하우징(20)의 배면 측에 구비된 열포집 매개 고정부(27)에 형합되도록 착탈될 수 있다. 이를 위해, 열포집 매개 고정부(27)는, 외측 방열판(101)의 U자 절곡 부분의 외측면이 완전 접촉되는 형상으로 기 가공 형성됨이 바람직하다.
따라서, 단위 방열체(100U)의 구성 중 U자 형상의 연결 부위는 제1발열 소자들(P) 또는 제2발열 소자들(S)로부터 메인 하우징(20)을 매개로 하는 간접 열접촉을 통해 열을 포집 및 전달하는 기능을 수행하는 부분이고(후술하는 열수용 패턴부(108) 참조), 단위 방열체(100U)의 구성 중 U자 형상의 개구된 양단 부위는 U자 형상의 연결 부위를 통해 전달되는 열을 최종적으로 방열하는 기능을 수행하는 부분이다(후술하는 방열 패턴부(105,106) 참조).
본 발명의 일 실시예에서, 단위 방열체(100U) 중 패턴 유동로(109)가 양각 가공된 구성은 내측 방열판(102)이고, 외측 방열판(101)은 패턴 유동로(109)가 양각 가공된 내측 방열판(102)의 외측에 접합되도록 구비되는 것으로 한정하고 있으나, 반대로 외측 방열판(101)이 외측으로 패턴 유동로(109)가 양각 가공 형성되고, 내측 방열판(102)이 외측 방열판(101)의 내측에 접합되는 실시예의 구현도 가능할 것이다.
단위 방열체(100U)의 패턴 유동로(109)에 충진되는 냉매는, 상술한 중간 방열 군집체(240)의 열 전달부(243)인 히트 파이프와 유사한 냉매일 수 있다. 즉, 폐쇄된 패턴 유동로(109)에 충진된 후 후술하는 열수용 패턴부(108)로부터 소정의 열을 전달받으면 기화되어 방열 패턴부(105,106) 측으로 이동하여 방열할 수 있는 상 변화가 가능한 열전달 매체일 수 있다.
내측 방열판(102)과 외측 방열판(101)은, 패턴 유동로(109)에 충진된 냉매가 누출되지 않도록 폐쇄 접합되는 것이 바람직하다. 일단 충진된 냉매는 재충전 없이 재사용 가능할 수 있다. 냉매의 상 변화를 유도하기 위하여 별도의 구동력을 형성하는 압축기와 같은 구동 요소를 필요로 하지 않는다.
도 7에 참조된 바와 같이, 내측 방열판(102)과 외측 방열판(101) 사이에 형성된 패턴 유동로(109)에 냉매의 충진이 가능하도록 패턴 유동로(109)와 연결되고 내측 방열판(102) 및 외측 방열판(101)의 길이방향 일측 단부로 소정길이 연장된 한 쌍의 냉매 충진구(103,104)가 상술한 패턴 유동로(109)의 형성 방법과 동일한 방식으로 가공 형성될 수 있다. 한 쌍의 냉매 충진구(103,104)는 냉매가 충진된 이후에는 상호 접합됨으로써 충진된 냉매가 패턴 유동로(109) 상에서 폐쇄된 상태로 누출되지 않을 수 있다.
한편, 패턴 유동로(109)는, 도 8 및 도 9에 참조된 바와 같이, 단위 방열체(100U)의 U자 형상의 단면 중 연결 부위에 구비되고, 열포집 매개 고정부(27)로부터 열을 전달받는 열수용 패턴부(108)와, 열수용 패턴부(108)와 연통되게 형성되고, 열수용 패턴부(108)로부터 전달되는 열을 발산하도록 U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 방열 패턴부(105,106)를 포함할 수 있다.
열수용 패턴부(108)는, U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 방열 패턴부(105,106)를 상호 연결하도록 복수개의 직선 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 열수용 패턴부(108)는, 단위 방열체의 U자 형상의 만곡 부위를 연결하도록 구비되는 바, 내부에 충진된 냉매가 후술하는 열포집 매개 고정부(27)에 형합되어 용이하게 열을 포집 및 전달할 수 있게 된다.
보다 상세하게는, 도 8 및 도 9에 참조된 바와 같이, 열포집 매개 고정부(27)의 외측면에 열수용 패턴부(108)에 해당하는 부위가 형합되도록 체결 나사와 같은 체결부재를 이용하여 독립적으로 체결될 수 있다. 이를 위해, 단위 방열체(100U)의 내측 방열판(102) 및 외측 방열판(101)에는, 열수용 패턴부(108) 사이를 관통하도록 형성되어 체결부재가 체결되는 다수의 나사 체결공(107)이 형성될 수 있다.
방열 패턴부(105,106)는, 복수개의 직선 형태로 형성된 복수개의 열수용 패턴부(108)의 선단과 전부 연통되되, 외측으로 갈수록 방열 면적이 증가하게 형성될 수 있다. 이와 같은 방열 패턴부(105,106)는, 내측 방열판(102)과 외측 방열판(101)이 상호 접합되되 원형 또는 다각형의 형상으로 접합되는 접합면(105)과, 내측 방열판(102)과 외측 방열판(101)이 상호 이격되되 접합면(105) 사이 또는 접합면(105) 외측으로 냉매가 유동되는 냉매 유동로(106)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 접합면(105)이 다각형의 형상으로 형성되되, 도 5 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 헥사곤(hexagon, 육각형) 형상으로 형성되는 것으로 채택하고 있다. 그러나, 이 형상에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 방열 패턴부(105,106)의 구성 중 접합면(105)이 헥사곤 형상을 취하는 것으로 한정하여 설명하고 있으나, 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있음은 물론, 내부에 충진된 냉매의 상 변화에 관여하는 온도 조건을 충족하는 모든 형상의 채용이 가능함은 당연하다고 할 것이다.
열수용 패턴부(108)는, 도 10에 참조된 바와 같이, 내측 방열판(102)과 외측 방열판(101) 사이에 매우 미세한 간격을 가지도록 형성되는 바, 소정의 열이 전달되면 열수용 패턴부(108)에 충진된 냉매의 기화가 원활하게 이루어지고, 기화된 냉매는 방열 패턴부(105,106) 측으로 이동하게 된다.
냉매 유동로(106)는, 다수의 헥사곤 형상의 접합면(105)의 개수에 관계없이 내부에 충진된 냉매가 단절 없이 유동 가능하게 연결된 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 냉매 유동로(106)는, 단위 방열체(100U)의 길이방향 일측 최외곽 및 길이방향 타측 최외곽에 위치한 열수용 패턴부(108)의 단부에서 방열 패턴부(105,106)의 단부 측으로 갈수록 점점 단위 방열체(100)의 길이방향 양측으로 길이가 늘어나는 형상으로 형성됨이 바람직하다. 이는, 방열 패턴부(105,106)의 구성 중 냉매 유동로(106)의 면적을 증가시켜 열전달 면적으로 증가시키기 위함이다.
열수용 패턴부(108)로부터 기화되어 냉매 유동로(106)로 유동된 냉매는 냉매 유동로(106) 상에서 외기와 열교환하면서 응축되어 다시 액화됨으로써 열수용 패턴부(108) 측으로 이동되는 것을 반복하게 된다.
한편, U자형 방열 군집체(100)는, 도 6에 참조된 바와 같이, 열포집 매개 고정부(27)를 매개로 메인 하우징(20)의 배면 측에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 열포집 매개 고정부(27)는, 메인 하우징(20)의 배면 측에 메인 하우징(20)과 일체로 가공 형성될 수 있음은 물론, 별도로 제조되어 메인 하우징(20)의 배면 측에 결합되도록 구비되는 것도 가능하다.
열포집 매개 고정부(27)는, 도 6에 참조된 바와 같이, 상술한 U자 형상의 단면을 가지는 열수용 패턴부(108) 측의 만곡 부위 외측면 일부가 수용되도록 메인 하우징(20)을 향하여 오목하게 U자 형상의 형합 홈이 홈 가공 형성될 수 있다. 따라서, 열수용 패턴부(108) 일부가 형합 홈에 의하여 열 접촉될 때 보다 많은 면적의 열 접촉이 이루어지므로 열전달률이 향상될 수 있다. 열수용 패턴부(108) 측이 수용되는 형합 홈의 높이(열포집 매개 고정부(27)의 평평한 면으로부터 형합 홈의 단부까지의 이격 거리를 말함) 설정은 후술하는 실험 데이터에 의하여 다양한 크기로 결정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 효과를 증명하기 위한 다수의 발열 소자들 및 다수의 U자형 방열 군집체의 배치 관계를 나타낸 단면도 및 배면도이고, 도 12는 도 11의 "B" 부분을 확대한 확대도이다.
본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 일 실시예에서는, 도 11 및 도 12에 참조된 바와 같이, 유자형 방열 군집체(100)에 의한 실험적 효과를 증명하기 위하여, 제1기판(23)의 배면 상에 제1발열 소자(P) 4개를 각각 상측에 2개 및 하측에 2개가 상호 좌우 방향으로 소정거리 이격되도록 배치한 후, 제2발열 소자(S) 7개를 상측의 제1발열 소자(P)와 하측의 제1발열 소자들(P) 사이인 중간 부분에 좌우 방향으로 소정거리 이격되게 배치한다.
유자형 방열 군집체(100)의 각 단위 방열체 사이의 이격거리는 갭 거리(Gaps)로 정의하고, 단위 방열체의 U자 형상의 단면 내측 저면으로부터 개구된 양단까지의 이격거리는 높이(Height)로 정의하기로 하며, 대략 섭씨 45도씨의 자연 대류 상태에서 소정의 발열이 이루어진 상태의 열의 흐름을 관찰하여 소정의 시험 데이터를 도출하였다.
이는, 유자형 방열 군집체(100)의 각 단위 방열체 사이의 이격거리인 갭 거리(Gaps)와 그 높이(Height)의 최적값을 설계하기 위한 것이다. 그러나, 본 시험 데이터는 단순히 갭 거리(Gaps) 및 그 높이(Height)의 관계 원리를 정의하고자 함에 불과할 뿐 그 시험 데이터에 의하여 한정되는 것은 아니다. 즉, 메인 하우징(20)의 전체 크기 및 제1발열 소자(P)와 제2발열 소자(S)의 개수와 상호 이격거리 등에 의하여 시험 데이터는 완전히 상이한 결과값을 나타낼 수 있기 때문이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 방열 속도를 나타낸 시뮬레이션도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 열포집 매개 고정부에 의한 열전달 모습을 나타낸 시뮬레이션도이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 높이 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성 중 단위 방열체의 최적의 갭 거리 설계를 위한 열전달 시뮬레이션도이다.
도 13을 참조하면, 유자형 방열 군집체(100)가 구비된 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S) 주변의 열 흐름은 매우 균일한 열 흐름 속도(Velocity)를 가지는 것으로 확인된다. 따라서, 가령 주변의 제3발열 소자들과 같은 발열 부품이 존재하는 경우에도 별도로 영향을 받지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
도 14 및 아래의 표 1을 참조하면, 열포집 매개 고정부(27)가 구비된 경우와 그렇지 않은 경우의 차이를 확인할 수 있다. 즉, 열포집 매개 고정부(27)가 구비된 경우에는 그렇지 않은 경우보다 대략 -0.4도씨 내지 -3.4도씨 범위의 온도 차이를 보인다. 이는, 열포집 매개 고정부(27)를 구비하여 보다 넓은 열전달 면적을 확보한 상태에서 다수의 단위 방열체에 균일하게 열을 전달하여 줌으로써 방열 성능을 향상시킴을 알 수 있는 지표이다.
구분 | 발열 소자 No. | 온도 측정값[℃] |
온도차 ΔT
[℃] |
|
열포집 매개 고정부(27) X | 열포집 매개 고정부(27) O | |||
1 | P.1 | 89.6 | 86.4 | -3.2 |
2 | P.2 | 89.4 | 86.2 | -3.2 |
3 | P.3 | 88.6 | 85.2 | -3.4 |
4 | P.4 | 88.8 | 85.4 | -3.4 |
5 | S.1 | 105.0 | 104.2 | -0.8 |
6 | S.2 | 105.7 | 104.5 | -1.2 |
7 | S.3 | 106.3 | 104.9 | -1.4 |
8 | S.4 | 106.3 | 104.3 | -2 |
9 | S.5 | 104.5 | 104.1 | -0.4 |
10 | S.6 | 107.7 | 106.5 | -1.2 |
11 | S.7 | 109.2 | 107.6 | -1.6 |
한편, 도 15를 참조하면, 단위 방열체(100U)의 높이(Height)는 70mm 이상이고 90mm 이하일 때 열 간섭이 발생하지 않고 방열이 잘 되는 것을 시뮬레이션 값을 통해 확인할 수 있었다. 예컨대 단위 방열체(100U)의 높이가 60mm인 경우와 단위 방열체(100U)의 높이가 100mm 이상인 경우에는 도 15에 참조된 바와 같이, 주변의 단위 방열체(100U)와 상호 열 간섭이 발생함으로써 방열 성능을 저하시키는 것을 확인할 수 있었다.
도 16을 참조하면, 단위 방열체(100U) 간의 갭 거리(Gaps)는, 8mm 이상이고 12mm 이하일 때 상호 열 간섭이 발생하지 않음을 알 수 있었다. 즉, 단위 방열체(100U) 간의 갭 거리(Gaps)가 5mm 이하인 경우와, 15mm 이상인 경우에는 도 16에 참조된 바와 같이, 상호 간의 열 간섭이 발생하여 방열 성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
그러나, 이와 같은 시험 데이터는, 제조되는 안테나 장치(1)의 사양에 따라 상이한 설계 지표를 제공하는 것일 뿐이고, 단위 방열체(100U) 간 갭 거리(Gaps) 및 높이(Height)에 따른 방열 성능의 차이가 발생함을 보여주는 것에 그 의의가 있다. 단위 방열체(100U) 간 갭 거리(Gaps) 및 높이(Height)의 설계 오류는 상하로 길게 배치된 안테나 장치(1)의 다수의 제1발열 소자들(P), 제2발열 소자들(S) 및 제3발열 소자들(F)로부터 발생된 열에 의한 상승 기류에 의해 일정 부분에서 열 집중 현상이 이루어지게 되므로, 본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 일 실시예는, 상술한 열 집중 현상을 사전에 방지하여 방열 성능의 감소를 예방하는 이점도 창출할 수 있다.
즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 일 실시예에 따르면, 단위 방열체(100ㅕ)의 갭 거리(Gaps) 및 높이(Height)를 상호 간 열 간섭이 방지되는 최적의 설계에 따라 구비함으로써, 안테나 장치(1)의 방열 성능을 향상시킬 수 있음은 물론, 제3발열 소자(F)와 같이 주변의 제1발열 소자(P) 및 제2발열 소자(S)보다 상대적으로 발열량이 큰 부품 소자의 발열에 의한 상승 기류에 영향을 받는 것을 최소화할 수 있는 이점을 제공한다.
이상, 본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예를 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.
1: 안테나 장치 10: 레이돔
20: 메인 하우징 21: 제2기판
22: 안테나 소자 23: 제1기판
24: MBF 소자 27: 열포집 매개 고정부
30: 전원부 31: PSU 하우징
32: PSU 방열핀 33: PSU용 기판
34: PSU 소자 100: 유자형 방열 군집체
101: 외측 방열판 102: 내측 방열판
103,104: 냉매 충진구 105: 방열 패턴부, 접합면
106: 방열 패턴부, 냉매 유동로 107: 나사 체결공
108: 열수용 패턴부 110: 상측 방열부
120: 하측 방열부 210: 마운팅 겸용 방열부
215: 고정 판부 220: 마운팅 방열핀부
240: 중간 방열 군집체 241: 열 포집부
243: 열 전달부 P: 제1발열 소자(들)
S: 제2발열 소자(들) F: 제3발열 소자(들)
20: 메인 하우징 21: 제2기판
22: 안테나 소자 23: 제1기판
24: MBF 소자 27: 열포집 매개 고정부
30: 전원부 31: PSU 하우징
32: PSU 방열핀 33: PSU용 기판
34: PSU 소자 100: 유자형 방열 군집체
101: 외측 방열판 102: 내측 방열판
103,104: 냉매 충진구 105: 방열 패턴부, 접합면
106: 방열 패턴부, 냉매 유동로 107: 나사 체결공
108: 열수용 패턴부 110: 상측 방열부
120: 하측 방열부 210: 마운팅 겸용 방열부
215: 고정 판부 220: 마운팅 방열핀부
240: 중간 방열 군집체 241: 열 포집부
243: 열 전달부 P: 제1발열 소자(들)
S: 제2발열 소자(들) F: 제3발열 소자(들)
Claims (13)
- 다수의 발열 소자들이 배면에 실장된 제1기판을 수용 고정하는 메인 하우징;
상기 메인 하우징의 배면 측에 착탈 가능하게 결합되고, 소정의 냉매가 충진되되 상기 냉매가 상기 발열 소자들로부터 열을 전달받아 외측으로 갈수록 분산 유동되게 형성된 패턴 유동로를 따라 외측으로 이동되면서 상기 열을 방열하는 적어도 하나 이상의 유(U)자형 방열 군집체; 및
상기 유자형 방열 군집체의 상기 메인 하우징의 배면에 대한 착탈을 매개함과 동시에 상기 발열 소자들로부터 상기 유자형 방열 군집체로 열을 포집 전달하는 적어도 하나 이상의 열포집 매개 고정부; 를 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 유자형 방열 군집체는,
상기 메인 하우징의 배면 측 하부에 구비된 하측 방열부; 및
상기 메인 하우징의 배면 측 상부에 구비된 상측 방열부; 를 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 다수의 발열소자들은, 제1발열 소자 및 제2발열 소자를 포함하고,
상기 제1발열 소자(P)는 PA(Power Amplifier) 소자이고, 상기 제2발열 소자(S)는 RFIC용 반도체 소자 또는 LNA(Low Noise Amplifier) 소자인, 안테나 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 하측 방열부 및 상기 상측 방열부 사이에 해당하는 상기 제1기판의 배면 측에 실장된 다수의 제3발열 소자로부터 발생된 열을 방열하는 중간 방열 군집체; 를 더 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 중간 방열 군집체는,
상기 제3발열 소자의 발열 부위에 설치되어 상기 제3발열 소자로부터 열을 흡수 포집하는 열 포집부; 및
일단은 상기 열 포집부와 열 접촉되고 타단은 상기 메인 하우징의 후방측에 구비된 마운팅 겸용 방열부에 열 접촉되는 히트 파이프로 구비된 열 전달부; 를 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 다수의 제3발열 소자의 발열량은 적어도 상기 다수의 발열 소자들의 발열량보다 큰, 안테나 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 유자형 방열 군집체는,
U자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 상기 냉매가 충진되도록 내측으로 상기 패턴 유동로가 양각 가공된 내측 방열판; 및
U자 형상의 단면을 가지도록 절곡되되, 상기 내측 방열판의 외측에 접합되는 외측 방열판; 을 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판은, 상기 패턴 유동로에 충진된 상기 냉매가 누출되지 않도록 폐쇄 접합되는, 안테나 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 패턴 유동로는,
상기 U자 형상의 단면 중 연결 부위에 구비되고, 상기 열포집 매개 고정부로부터 열을 전달받는 열수용 패턴부; 및
상기 열수용 패턴부와 연통되게 형성되고, 상기 열수용 패턴부로부터 전달되는 열을 발산하도록 상기 U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 방열 패턴부; 를 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 열수용 패턴부는, 상기 U자 형상의 단면 양단 부위에 각각 형성된 상기 방열 패턴부를 상호 연결하도록 복수개의 직선 형태로 형성되고,
상기 방열 패턴부는, 상기 복수개의 직선 형태로 형성된 상기 복수개의 열수용 패턴부의 선단과 전부 연통되되, 외측으로 갈수록 방열 면적이 증가하게 형성된, 안테나 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 방열 패턴부는,
상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판이 상호 접합되되 원형 또는 다각형 형상으로 접합되는 접합면; 및
상기 내측 방열판과 상기 외측 방열판이 상호 이격되되 상기 접합면 사이 또는 상기 접합면 외측으로 상기 냉매가 유동되는 냉매 유동로; 를 포함하는, 안테나 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 열포집 매개 고정부는,
상기 열수용 패턴부 일부가 수용되도록 U자 형상의 형합홈을 가지는, 안테나 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 유자형 방열 군집체는, 상호 열 경계층의 간섭이 이루어지지 않는 갭 거리(Gaps) 및 높이(Height)를 가지는 U자 형상의 단면을 가지는 다수의 단위 방열체로 구비된, 안테나 장치.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024147711A1 (ko) * | 2023-01-06 | 2024-07-11 | 주식회사 케이엠더블유 | 능동적 방열 기구 |
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