KR102534806B1 - 다중 입출력 안테나 장치 - Google Patents

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KR102534806B1
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Abstract

본 발명은 다중 입출력 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 적어도 일 영역에 소정의 공간 형태로 수용 공간이 형성된 메인 보드 및 상기 메인 보드의 후면부 측에 적층되고, 상기 수용 공간을 향하는 전면부에 다수의 발열 소자들이 실장된 서브 보드를 포함하고, 상기 발열 소자들로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 후면부 측으로 방열되도록 구비되어, 안테나 장치의 방열 성능을 향상시킴은 물론, 안테나 장치의 주파수 필터링 성능을 향상시키는 이점을 제공한다.

Description

다중 입출력 안테나 장치{MULTI INPUT AND MULTI OUTPUT ANTENNA APPARATUS}
본 발명은 다중 입출력 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적으로 RF 소자로부터 발생한 열 및 RF 필터로부터 발생한 열을 효율적으로 메인 하우징의 후방으로 방열시킴으로써 안테나 성능을 향상시킬 수 있는 다중 입출력 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.
특히, 메인 하우징에는 다수의 기판(예를 들면, 메인 하우징의 설치 공간 상에서 배면 측에 밀착 배치된 PBA(Printed Board Assembly), PBA의 전방 측으로 소정거리 이격되게 적층 배치된 안테나 보드 및 PBA 또는 안테나 보드의 일측에 배치된 PSU 기판 등)이 적층 배치되고, 작동 시 다량의 구동열을 발생시키는 다수의 RF 급전 네트워크 소자 및 RF 필터가 설치된다.
그런데, 종래의 다중 입출력 안테나 장치의 경우, 작동 시 메인 하우징의 내부에 발생하는 다량의 구동열을 메인 하우징의 외부(특히, 후방)로 효과적으로 방열하여야 하는데, 이를 위해 PBA의 전면에 발열 소자를 실장한 후 발열 소자의 실장면인 PBA의 후방으로 관통되는 다수의 비어 홀을 가공하거나, 다수의 비어 홀에 대응되는 위치에 열전달 코인을 설치함으로써 방열시키는 구조를 채택한다.
그러나, PBA는 일반적으로 열전도율이 낮은 기판 재질로 이루어진 바, 비어 홀을 통해 열을 배출하는 구조는 발열 소자와 비어 홀 간의 접촉 면적이 작아 방열 효율이 작은 한편, 열전달 코인을 이용한 구조 또한 발열 소자와의 접촉면의 접촉 공차에 의한 소정의 방열 효과 저하를 나타내는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 메인 하우징의 배면 측에 직접 밀착되도록 메인 보드로부터 분리된 서브 보드를 통해 방열 성능을 극대화할 수 있는 다중 입출력 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서브 보드의 전면과 후면에 RF 급전 네트워크 소자들과 같은 발열 소자들을 분산 실장함으로써 접지 면적을 확장시킴은 물론, 서브 보드의 접지 패턴과의 임피던스 매칭이 가능하도록 하는 다중 입출력 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 멀티 밴드 필터의 후단부에 크램쉘부를 일체 형성하고, 일체 형성된 크램쉘부를 이용하여 동일 멀티 밴드 필터 내의 Tx/Rx 및 Tx/Tx 사이를 차폐하여 Isolation(차폐성)을 확보함으로써 신호 간섭을 저하시킬 수 있는 다중 입출력 안테나 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치의 일 실시예는, 적어도 일 영역에 소정의 공간 형태로 수용 공간이 형성된 메인 보드 및 상기 메인 보드의 후면부 측에 적층되고, 상기 수용 공간을 향하는 전면부에 다수의 발열 소자들이 실장된 서브 보드를 포함하고, 상기 발열 소자들로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 후면부 측으로 방열되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 메인 보드는, 상기 서브 보드보다 상대적으로 전방부에 배치되고, 상기 서브 보드는, 전면부가 상기 메인 보드의 후면부 일부와 밀착되게 적층 배치되되, 상기 메인 보드의 후면부와 비접촉되는 범위인 상기 수용 공간을 형성하고, 상기 수용 공간에 해당되는 전면부에 상기 다수의 발열 소자들이 실장될 수 있다.
또한, 상기 메인 보드는, 전후방으로 적층된 멀티 레이어층이 일체로 접합 형성된 일체형 원보드이고, 후면부 중 일부의 영역에서 상기 멀티 레이어 중 적어도 일부가 제거된 수용 공간을 형성하고, 상기 서브 보드는, 상기 멀티 레이어층 중 상기 메인 보드의 가장 후방에 위치한 레이어층의 후면부 측에 적층되고, 상기 수용 공간을 향하는 전면부에 상기 다수의 발열 소자들이 실장될 수 있다.
또한, 상기 발열 소자들의 구동에 의한 온도 상승에 따른 상기 서브 보드의 열팽창량은 상기 메인 보드의 열팽창량 보다 작을 수 있다.
또한, 상기 서브 보드의 전후 두께는 상기 메인 보드의 전후 두께보다 작을 수 있다.
또한, 상기 메인 보드의 전면부에는 제1발열 소자들이 배치되고, 상기 서브 보드의 전면부에는 제2발열 소자들이 배치되며, 상기 제2발열 소자들의 출력 전력은 상기 제1발열 소자들의 출력 전력보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1발열 소자들은 Rx 소자(LNA)이고, 상기 제2발열 소자들은 Tx 소자(PA 및 DA)일 수 있다.
또한, 상기 서브 보드의 후면부 측에는 제3발열 소자들이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 제3발열 소자들은, FPGA를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 보드의 후면부 중 상기 서브 보드의 전면부와 겹치지 않는 후면부에는 디지털 반도체들이 실장 배치되고, 상기 메인 보드의 디지털 반도체들로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 다수의 발열 소자들로부터 발생한 열과 함께 상기 서브 보드의 후면부 측으로 방열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 메인 보드와 상기 서브 보드는, 에폭시 수지 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 메인 보드는, 복수의 송수신 채널을 갖는 복수의 섹션을 포함하고, 상기 서브 보드는, 상기 복수의 섹션 각각에 대응되는 개수로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 서브 보드는, 상기 발열 소자들의 발진을 방지하는 발진방지회로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 보드는, 적어도 2개의 레이어층을 가지는 다층 기판일 수 있다.
또한, 상기 서브 보드의 전면에 해당하는 레이어층에는 상기 발열 소자들 중 일부로서 능동소자가 실장 배치되고, 상기 서브 보드의 후면에 해당하는 레이어층에는 상기 발열 소자들 중 나머지로서 수동소자가 배치되며, 상기 능동소자 및 수동소자로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 후면측으로 방열될 수 있다.
또한, 상기 서브 보드의 후면에 해당하는 레이어층 중 상기 발열 소자들 사이에는 접지 패턴(GND 패턴)이 형성되고, 상기 접지 패턴은 상기 메인 보드 및 상기 서브 보드가 설치되는 안테나 하우징부의 내부면과 접촉되어 상기 서브 보드에서 발생하는 전자파의 차폐 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 서브 보드는, 상기 적어도 2개의 레이어층이 상기 메인 보드의 멀티 레이어층과 동일한 방식으로 접합 형성될 수 있다.
또한, 상기 서브 보드에는, 상기 발열 소자들로부터 발생한 열을 후방으로 배출하기 위한 적어도 하나의 열전달 브릿지 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전달 브릿지 홀에는, 열전도성 재질이 충진될 수 있다.
또한, 상기 서브 보드는, 메탈 PCB일 수 있다.
또한, 전방부에는 상기 메인 보드 및 상기 서브 보드가 설치되는 장착 공간이 구비되고, 후방부에는 상기 발열 소자들로부터 발생한 열을 전달받아 외부로 방열하는 다수의 히트 싱크 핀이 일체로 형성된 안테나 하우징부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 발열 소자들로부터 발생한 열은, 상기 서브 보드의 후면부 측으로 전달되어 상기 다수의 히트 싱크 핀을 통해 방열되도록 상기 서브 보드의 후면부와 상기 안테나 하우징부의 내부면은 표면 열 접촉될 수 있다.
또한, 공진기를 수용하는 수용 공간이 구비되고, 상기 메인 보드의 전방부에 안착되는 다수의 필터 및 상기 다수의 필터의 전방부에 적층되되, 상기 다수의 필터를 통해 소정의 전기적인 신호 라인을 구축하는 다수의 안테나 소자가 전면에 실장된 안테나 보드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 전기적인 신호 라인과의 신호 간섭을 차폐하기 위한 크램쉘부가 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 보드의 전면에는, 상기 전기적인 신호 라인에 대응되는 송신 채널 및 수신 채널이 복수개로 구비되고, 상기 크램쉘부는, 상기 송신 채널 및 수신 채널의 영역이 공간상 구획되도록 차폐하는 송수신 구획 리브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 크램쉘부는, 상기 송신 채널 중 한 쌍으로 구비되어 소정 거리 이격되어 있는 송신 회로 패턴이 상호 공간상 구획되도록 차폐하는 송신부 구획 리브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 메인 보드 측으로 돌출된 적어도 하나의 위치 고정 돌기가 형성되고, 상기 크램쉘부는, 상기 적어도 하나의 위치 고정 돌기가 상기 메인 보드의 대응되는 위치에 형성된 적어도 하나의 위치 설정홈에 안착될 때, 상기 송수신 구획 리브 및 상기 송신부 구획 리브에 의하여 상기 송신 채널 및 수신 채널의 영역 및 상기 송신 회로 패턴을 완전 구획할 수 있다.
또한, 상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 메인 보드와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 메인보드측 RF 커넥터가 구비되고, 상기 다수의 필터의 전단부에는, 상기 다수의 필터의 전단부에 적층된 안테나 보드와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 안테나 보드측 RF 커넥터가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 메인 보드와는 별개로 서브 보드를 이용하여 발열 소자들로부터 발생한 열을 안테나 하우징부의 외부로 보다 용이하게 방열시킴으로써 방열 성능을 향상시키는 효과를 가진다.
둘째, 서브 보드를 2개의 레이어층으로 구성함으로써, 안테나 하우징부와의 사이에서 접지 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.
셋째, 멀티 밴드 필터의 후단부에 크램쉘부를 일체로 형성함으로써, 공진기가 설치되는 공간이 확장되므로 필터 성능을 향상시킬 수 있다.
넷째, 멀티 밴드 필터에 일체로 형성된 크램쉘부를 이용하여 메인 보드에 포함된 복수의 송수신 채널로 이루어진 복수개의 섹션을 하나의 조립 행위로 각각 전자파 차폐가 가능한 효과를 가진다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이며,
도 3은 도 1의 분해 사시도로써, 메인 보드로부터 서브 보드 및 멀티 밴드 필터가 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 일부 단면도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 1의 분해 사시도로서, 메인 보드로부터 멀티 밴드 필터가 분리된 상태를 나타낸 하향 사시도 및 상향 사시도이고,
도 6은 도 1의 구성 중 멀티 밴드 필터를 나타낸 하향 사시도 및 상향 사시도이며,
도 7은 멀티 밴드 필터의 구성 중 크램쉘부에 의하여 구획되는 메인 보드의 복수의 섹션 영역을 나타낸 단면도이고,
도 8은 도 1의 구성 중 서브 보드를 나타낸 전면도 및 후면도이며,
도 9는 도 1의 구성 중 멀티 밴드 필터가 장착된 상태로써, 도 3의 B-B선을 따라 취한 단면도이고,
도 10은 도 9의 방열 구조를 상세화한 다양한 실시예의 모식도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치를 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 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 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 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 분해 사시도로서, 메인 보드로부터 서브 보드 및 멀티 밴드 필터가 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치의 일 실시예(1)는, 전방(도 1의 도면상 상측)으로 개구된 장착 공간을 형성하고, 대략 상하 방향으로 길고 얇은 전후 수용폭을 가지는 직육면체 형상으로 형성된 안테나 하우징부(미도시)의 장착 공간 내측에 1차적으로 적층된 제1적층 어셈블리(100)와, 제1적층 어셈블리(100)의 전면에 실장 고정된 제2적층 어셈블리(200)와, 제2적층 어셈블리(200)의 전단부에 적층되는 제3적층 어셈블리(300)를 포함한다.
아울러, 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치의 일 실시예(1)는, 도 1 및 도 2에 참조된 바와 같이, 제1적층 어셈블리(100)의 길이방향 일단부(하단부)에 배치되어 제1적층 어셈블리 내지 제3적층 어셈블리(100~300)에 구비된 다수의 RF 급전 네트워크 부품들에 전원을 공급하는 파워 서플라이 유닛부(Power Supply Unit, 이하, 'PSU'라 약칭함)(50)를 더 포함할 수 있다.
PSU(50)는, 캘리브레이션 급전 제어 및 주파수 필터링의 수행을 위해 제1적층 어셈블리 내지 제3적층 어셈블리(100~300)에 구비된 다수의 RF 급전 네트워크 부품들에 전원을 공급을 제어하는 역할을 수행한다.
제1적층 어셈블리(100)는, 도 2 및 도 3에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)와 서브 보드(150)를 포함할 수 있다.
메인 보드(110)의 전면과 후면 및 서브 보드(150)의 전면과 후면에는 상술한 다수의 RF 급전 네트워크 부품들로써, 전원 인가에 따른 작동 시 소정의 열을 방출하는 발열 소자들(111,151,181)이 분산 실장될 수 있다.
메인 보드(110) 및 서브 보드(150)는, 각각 에폭시 수지 재질로 이루어진 F4 수지 계열의 기판으로 구비될 수 있다. 그러나, 반드시 메인 보드(100) 및 서브 보드(150)가 에폭시 수지 재질로 구비되어야 하는 것은 아니고, 기판의 주 기능에 따라 상이한 재질로 채택되어도 무방하다. 예를 들면, 서브 보드(150)는 후술하는 바와 같이, 방열 기능이 우선되는 점에서 메탈 PCB 재질로 이루어질 수 있다.
메인 보드(110)는 소정의 두께를 가지고, 상술한 바와 같이, 에폭시 수지 재질로 이루어진 4각형의 얇은 판체로 형성될 수 있다.
여기서, 메인 보드(110)의 전면에는, 상술한 발열 소자들 중 제1발열 소자로써, Rx 소자인 LNA(Low Noise Amplifier)가 적어도 하나 이상 실장될 수 있다. 또한, 메인 보드(110)의 후면에는, 상술한 발열 소자들 중 제3발열 소자로써, FPGA(Fileld Programmable Gate Array)와 같은 디지털 반도체 소자들이 실장 배치될 수 있다. FPGA는, 메인 보드(110)의 배면에 실장되되, 서브 보드(150)와 상호 겹치지 않고 후방으로 노출되는 메인 보드(110)의 배면에 실장되어, 안테나 하우징부의 장착 공간 내측면에 표면 열접촉되어 생성된 열이 직접 안테나 하우징부의 배면에 일체로 형성된 다수의 히트 싱크핀(미도시)을 통해 직접 방열될 수 있다.
메인 보드(110)는, 복수의 송수신 채널을 갖는 복수의 섹션을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 송수신 채널은, 송신부 채널과 수신부 채널을 포함하고, 각각의 송신부 채널 및 수신부 채널이 메인 보드(110)의 좌우 폭 방향으로 소정거리 이격되게 패턴 배열될 수 있다. 이와 같은 복수의 송수신 채널을 가지는 섹션은, 메인 보드(110)의 상하 길이 방향으로 소정거리 이격되게 복수 개로 구비될 수 있다.
여기서, 각각의 섹션은, 후술하는 제2적층 어셈블리(200)의 구성 중 단위 멀티 밴드 필터(210)와 대응되는 열 개수로 형성되되, 하나의 섹션 범위 내에 Tx 소자 16개와 Rx 소자 16개가 실장 배열되고, 이와 같은 섹션을 4개를 가짐으로써 64T/R의 전송 용량을 갖추는 Massive MIMO 기술이 적용될 수 있다.
참고로, 하나의 단위 멀티 밴드 필터(210)는, 후술하는 바와 같이, 내부에 2개의 캐비티(205)가 격벽(도면부호 미표기)에 의하여 구획되고, 각 캐비티(205) 내의 공진기(215)를 이용하여 송신 채널 및 수신 채널의 주파수 필터링이 가능한 점에서, 하나의 단위 멀티 밴드 필터(210)에 대응되는 영역에는, 상기 발열 소자들 중 제1발열 소자(111)인 2개의 Rx 소자(LNA) 및 제2발열 소자인 2개의 Tx 소자(TR (Transistor) 및 PA(Power Amplifier))가 메인 보드(110)와 서브 보드(150)의 해당 영역에 실장 배치될 수 있다.
한편, 서브 보드(150)는, 메인 보드(110)의 후면에 밀착 결합되는 보조 기판의 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 서브 보드(150)의 두께는 상대적으로 메인 보드(110)의 두께보다 더 작게 형성됨이 바람직하다. 또한, 서브 보드(150)는, 안테나 하우징부의 장착 공간 내측면에 직접 열접촉되어 다수의 발열 소자들(111,151,181)로부터 발생한 열을 전달하는 기능을 추가적으로 수행하는 점에서, 에폭시 수지 재질보다 더 열전달이 용이한 메탈 PCB로 구비됨이 바람직하다.
서브 보드(150)의 전면에는, 상술한 바와 같이, 발열 소자들 중 제2발열 소자(151)인 2개의 Tx 소자가 실장되는 패턴 회로가 인쇄될 수 있다. 패턴 회로 각각에는, 제2발열 소자(151)가 각각 하나씩 실장되고, 2개의 패턴 회로에 의하여 송신 채널 및 수신 채널을 완성할 수 있다. 송신 채널과 수신 채널은, 각각 후술하는 단위 멀티 밴드 필터(210)에 구비된 메인보드 측 RF 커넥터(233) 한 쌍과 전기적으로 커넥팅 될 수 있다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 일부 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 1의 분해 사시도로써, 메인 보드로부터 멀티 밴드 필터가 분리된 상태를 나타낸 하향 사시도 및 상향 사시도이며, 도 6은 도 1의 구성 중 멀티 밴드 필터를 나타낸 하향 사시도 및 상향 사시도이고, 도 7은 멀티 밴드 필터의 구성 중 크램쉘부에 의하여 구획되는 메인 보드의 복수의 섹션 영역을 나타낸 단면도이다.
제2적층 어셈블리(200)는, 도 4 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 제1적층 어셈블리(100)의 메인 보드(110)와 제3적층 어셈블리(300)의 안테나 보드(310) 사이에 배치되어 주파수 필터링을 수행하는 필터(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 필터(210)는, 캐비티 필터(Cavity Filter), 도파관 필터(Wave-Guide Filter) 및 유전체 필터(Dielectric Filter) 중 어느 하나로 채용될 수 있다. 아울러, 여기서의 필터는 다중 주파수 대역을 커버하는 멀티 밴드 필터(Multi Band Filter, MBF)를 제외하지 않는다.
필터(210)는, 상술한 바와 같이, 메인 보드(110)에 구비된 복수의 섹션에 대응되는 영역을 커버하도록 다수 개가 고정되고, 그 대응 영역에 한 쌍의 송신 채널 및 수신 채널을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 필터(210)는 2개의 캐비티(205)가 격벽에 의하여 좌우로 구획되고, 각 캐비티(205) 내에 구비된 다수의 공진기(215)에 의하여 송신 채널 및 수신 채널을 통한 주파수 필터링을 수행할 수 있다.
필터(210)는, 그 내부의 캐비티(205)와 외부의 잡음(전자파 등에 의한 신호 등)가 차폐되도록, 그 내부면이 금속 박막 형태로 도금되게 구비될 수 있고, 후술하는 바와 같이, 필터(210)의 후단부에 일체로 형성된 크램쉘부(250) 또한 마찬가지일 수 있다.
한편, 메인 보드(110)에는, 단위 MBF(210) 각각의 설치 위치를 지정하기 위한 적어도 하나의 위치 설정홈(115a,115b)이 형성될 수 있다. 여기서, 단위 필터(210)의 후단부에도, 메인 보드(110)에 형성된 적어도 하나의 위치 설정홈(115a,115b) 각각에 삽입 고정되도록 메인 보드(110) 측으로 돌출된 적어도 하나의 위치 고정 돌기(215a,215b)가 형성될 수 있다.
아울러, 필터(210)의 후단부에는, 전기적인 신호 라인과의 신호 간섭을 차폐하기 위한 크램쉘부(250)가 일체로 형성될 수 있다.
크램쉘부(250)는, 도 5a 및 도 5b와 도 7에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)에 포함되는 송신 채널(253") 및 수신 채널(251')의 영역이 공간상 구획되도록 차폐하는 송수신 구획 리브(251) 및 송신 채널(253") 중 한 쌍으로 구비되어 소정 거리 이격되어 있는 송신 회로 패턴이 상호 공간상 구획되도록 차폐하는 송신부 구획 리브(253a,253b)를 포함할 수 있다.
여기서, 크램쉘부(250)의 송수신 구획 리브(251)는, 메인 보드(110)의 전면에 실장된 제1발열 소자(111)인 한 쌍의 Rx 소자를 공간상 상호 구획 및 차폐하는 역할을 수행한다.
또한, 크램쉘부(250)의 송신부 구획 리브(253a,253b)는, 서브 보드(110)의 각 패턴 회로에 실장된 제2발열 소자(151)인 2개의 Tx 소자를 공간상 상호 구획 및 차폐하는 역할을 수행한다.
이와 같이, 필터(210)의 후단부에 일체로 형성된 크램쉘부(250)의 각 구획 리브(251,253)를 이용하여 Rx 소자들 및 Tx 소자들 간 전자파의 영향을 최대한 차폐함과 동시에, 한 쌍의 Tx 소자들 간의 신호 영향을 차폐함으로써, 주파수 필터 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 필터(210)의 후단부에 크램쉘부(250)를 일체로 형성함으로써, 필터(210)의 캐비티(205) 공간을 후방 측으로 더 확장시킴으로써, 다수의 공진기(215)의 이격 공간을 보다 넓게 확보할 수 있게 되는 바, Q값을 향상시켜 작동 시 발열량을 최소화할 수 있는 추가적인 이점도 확보할 수 있다.
한편, 필터(210)의 크램쉘부(250)는, 그 후단부에 형성된 적어도 하나의 위치 고정 돌기(215a,215b)가 메인 보드(210)의 위치 설정홈(115a,115b)에 안착될 때, 송수신 구획 리브(251) 및 송신부 구획 리브(253)의 후단이 메인 보드(110)의 전면에 밀착되는 동작으로 송신 채널 및 수신 채널의 영역 및 송신 회로 패턴을 상호 완전 구획할 수 있도록 구비된다. 여기서, 위치 고정 돌기(215a,215b) 및 위치 설정홈(115a,115b)를 관통하는 미도시의 조립 나사를 통해 필터(210)를 메인 보드(210)에 소정의 조립력으로 조립할 수 있다.
아울러, 필터(210)의 후단부에는, 도 5a 및 도 5b에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 메인보드측 RF 커넥터(230)가 구비되고, 필터(210)의 전단부에는, 필터(210)의 전단부에 적층된 제3적층 어셈블리(300)의 구성 중 안테나 보드(310)와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 안테나 보드측 RF 커넥터(240)가 구비될 수 있다.
한 쌍의 메인보드측 RF 커넥터(230)는, 각각 송신 채널 및 수신 채널을 담당하도록 필터(210)의 각 캐비티(205) 측으로 연결되는 일측 커넥터(230a) 및 타측 커넥터(230b)를 구비하고, 한 쌍의 안테나 보드측 RF 커넥터(240) 또한 각각 송신 채널 및 수신 채널을 담당하도록 필터(210)의 각 캐비티(205) 측으로 연결되는 일측 커넥터(240a) 및 타측 커넥터(240b)를 구비할 수 있다.
여기서, 메인보드측 RF 커넥터(230)는, 도 4에 참조된 바와 같이, 커넥팅 보스(231)와, 커넥팅 보스(231)의 내부를 관통하도록 배치된 커넥팅 단자핀(233) 및 필터(210)와 메인 보드(110) 사이의 조립 공차를 흡수함과 아울러 접지 역할을 수행하는 탄성 접지 와셔(235)를 포함할 수 있다.
메인 보드(110)에는, 커넥팅 단자핀(233)이 삽입 체결되기 위한 커넥팅부(140)가 홀 형태로 마련될 수 있고, 커넥팅부(140)의 주변으로 임피던스 정합을 위한 유전체(130)가 임베디드(imbeded) 형태로 구비될 수 있다. 커넥팅 단자핀(233)은, 유전체(130)를 관통하여 메인 보드(110)의 배면 측에 적층 결합된 서브 보드(150)와 전기적으로 신호 연결 될 수 있다. 종래에는, 서브 보드(150)를 구비하지 않고, 메인 보드(110)의 전면에 커넥팅부(140)가 구비되는 바, 커넥팅부(140)의 주변에 대한 임피던스 정합을 위한 상기 유전체(130)의 설치가 불가능하였으나, 본 발명의 일 실시예의 경우, 메인 보드(110)의 배면에 서브 보드(150)를 분리 적층하고, 메인 보드(110)의 두께만큼 유전체(130)를 임베디드 형태로 설치 가능한 점에서, 서브 보드(150)의 그라운드층(Ground layer)과의 사이에 상술한 임피던스 정합 설계가 매우 용이한 이점을 가진다.
한편, 안테나 보드측 RF 커넥터(240)는, 도 4에 참조된 바와 같이, 안테나 보드(310)의 후면 측에 구비된 접점부(도면부호 미표기)에 접점되는 접점 단자핀(243)과, 접점 단자핀(243)을 임피던스 정합을 유지한 채로 필터(210)에 고정시키기 위한 유전체 블록(241) 및 필터(210)와 안테나 보드(310) 사이의 조립 공차를 흡수함과 아울러 접지 역할을 수행하는 탄성 접지 와셔(245)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, 신호 수신 과정 동안에는, 제3적층 어셈블리(300)의 안테나 소자(320)를 통해 수신된 신호가 제2적층 어셈블리(200)의 구성 중 필터(210)를 경유하여 소정의 주파수 대역으로 필터링된 다음 제1적층 어셈블리(100)의 메인 보드(110)로 입력되어 데이터 처리된다. 이때, 신호는 수신부 채널을 경유하되, Rx 소자 및 Tx 소자 중 관여 소자들이 구동하여 발열되고, 이로부터 생성된 구동 열은 메탈 PCB로 구비된 서브 보드(150)를 경유하여 후방 방열이 용이해질 수 있다.
반대로, 신호 송신 과정 동안에는, 제1적층 어셈블리(100)의 메인 보드(110)로부터 전달되는 신호는 제2적층 어셈블리(200)의 구성 중 필터(210)를 경유하여 소정 주파수 대역으로 필터링된 다음 제3적층 어셈블리(300)의 안테나 소자(320)를 통해 발진될 수 있다. 이 때에도 마찬가지로, 신호는 송신부 채널을 경유하되, Rx 소자 및 Tx 소자 중 관여 소자들이 구동하여 발열되고, 이로부터 생성된 구동 열은 메탈 PCB로 구비된 서브 보드(150)를 경유하여 후방 방열될 수 있다.
그리고, 필터(210)의 후단에 일체로 형성된 크램쉘부(250)에 의하여 수신 채널부와 송신 채널부가 각각 공간 구획되어 차폐됨으로써 신호 간섭이 사전에 방지할 수 있게 된다.
제3적층 어셈블리(300)는, 도 1 내지 도 7에 참조된 바와 같이, 필터(210)의 전단부에 적층 배치된 안테나 보드(310)와, 안테나 보드(310)의 전면에 실장 고정된 다수의 안테나 소자(320)를 포함할 수 있다.
도 8은 도 1의 구성 중 서브 보드를 나타낸 전면도 및 후면도이고, 도 9는 도 1의 구성 중 멀티 밴드 필터가 장착된 상태로써, 도 3의 B-B선을 따라 취한 단면도이며, 도 10은 도 9의 방열 구조를 상세화한 다양한 실시예의 모식도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, PSU(50)로부터 전원을 공급받아 작동하는 메인 보드(110)의 제1발열 소자(111) 및 제3발열 소자(181)와, 서브 보드(150)의 제2발열 소자(151)로부터 상당량의 구동 열이 발생할 수 있다.
종래에는, 메인 보드(110)의 전면과 후면에 위 다수의 발열 소자들(111,151,181)을 분산 실장하고, 위 발열 소자들(111,151,181)로부터 발생한 열은 메인 보드(110)의 후방으로 방출하고, 메인 보드(110)의 후면과 표면 열 접촉하도록 배치된 안테나 하우징부의 다수의 히트 싱크 핀을 매개로 방열하는 구조를 채택하였다.
그러나, 다수의 발열 소자들(111,151,181) 중 제2발열 소자(151)인 Tx 소자의 발열량은 매우 큰 반면, 열전도성이 낮은 기판 재질로 형성된 메인 보드(110)의 전면에 실장되어 있던 점에서, 메인 보드(110)의 후방으로의 열전달 효율(즉, 방열 성능)이 매우 낮은 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 다양한 설계 방안을 제시한다.
제1실시예로써, 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, 도 10의 (a)에 참조된 바와 같이, 적어도 일 영역에 소정의 공간 형태로 수용 공간(110s-1)이 형성된 메인 보드(110a)와, 메인 보드(110a)의 후면부 측에 적층되고, 수용 공간(110s-1)을 향하는 전면부에 다수의 발열 소자들(예를 들면, 제2발열 소자들(151)이 실장된 서브 보드(150)를 포함할 수 있다.
또한, 제2실시예로써, 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, 도 10의 (b)에 참조된 바와 같이, 상대적으로 전방부에 배치된 메인 보드(110b) 및 전면부가 메인 보드(110b)의 후면부 일부와 밀착되게 적층 배치되되, 메인 보드(110b)의 후면부와 비접촉되는 범위(도면부호 '110s-2' 참조)를 가지도록 전면부에 다수의 발열 소자들(151)이 실장된 서브 보드(150)를 포함할 수 있다.
한편, 제3실시예로써, 본 발명에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)는, 도 10의 (c)에 참조된 바와 같이, 전후방으로 적층된 멀티 레이어층이 일체로 접합 형성된 일체형 원보드이고, 후면부 중 일부의 영역에서 멀티 레이어층 중 적어도 일부가 제거된 수용 공간(110s-3)을 가지는 메인 보드(110c) 및 멀티 레이어층 중 메인 보드(110c)의 가장 후방에 위치한 레이어층의 후면부 측에 적층되고, 수용 공간(110s-3)을 향하는 전면부에 다수의 발열 소자들이 실장된 서브 보드(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 방열 구조는, 발열 소자들(151)로부터 발생한 열이 서브 보드(150)의 후면부 측으로 방열되는 것을 그 특징으로 한다.
이를 위해, 서브 보드(150)에는, 발열 소자들(151)로부터 발생한 열을 후방으로 배출하기 위한 적어도 하나의 열전달 브릿지 홀(153)이 형성될 수 있다.
여기서, 열전달 브릿지 홀(153)은 홀 형태로 가공되어, 발열 소자들(151)로부터 발생한 열을 후방으로 배출할 수 있음은 물론, 열전도성이 우수한 금속 재질이 충진될 수 있다.
따라서, 서브 보드(150)의 전면부에 실장된 발열 소자들(151)로부터 발생한 열은 열전달 브릿지 홀(153)을 매개로 서브 보드(150)의 후면부 측으로 원활하게 전달될 수 있다.
한편, 발열 소자들(151)의 구동에 의한 온도 상승에 따른 서브 보드(150)의 열팽창량은 메인 보드(110)의 열팽창량 보다 작도록 구비됨이 바람직하다. 이는, 발열 소자들(111,151,181) 중 실질적으로 가장 많은 발열이 예상되는 제2발열 소자들(151)이 실장된 서브 보드(150)의 열팽창량이 작도록 설계함으로써 열변형을 최소화하여 열 접촉 저항이 증가하는 것을 방지하기 위함이다.
마찬가지 이유로, 서브 보드(150)의 전후 두께는 메인 보드(110)의 전후 두께보다 작도록 설계될 수 있다.
일반적으로, 메인 보드(110)는, 다수의 멀티 레이어층이 일체로 접합된 형태로 구비되고, 각 레이어층을 따라 미도시의 패턴 설계가 이루어지는 점에서, 레이어층의 개수를 줄이도록 설계하는 데에는 물리적인 한계가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치(1)에서 새롭게 제안하는 방열 구조는, 메인 보드(110)의 두께는 기존 설계치대로 유지하되, 실질적으로 방열 성능을 더 향상시키기 위하여 서브 보드(150)의 도입을 제안한다.
서브 보드(150)의 전면에는, 발열 소자들(111,151,181) 중 가장 발열이 많을 것으로 예상되는 제2발열 소자들(151)이 실장되도록 송신 채널 및 수신 채널에 대응되는 회로 패턴이 인쇄될 수 있다.
메인 보드(110)는, 상술한 서브 보드(150)에 실장된 제2발열 소자들(151)이 전방으로 노출되거나 적어도 상술한 수용 공간(110s-1, 110s-3)에서 메인 보드(110)와는 비접촉되는 범위(110s-2)로 수용되도록 형성될 수 있다.
도 10의 (a)에 참조된 바와 같이, 수용 공간(110s-1)은, 메인 보드(110a)를 전후방으로 관통시킨 개구부 형태로 구비될 수 있다.
또한, 도 10의 (b)에 참조된 바와 같이, 비접촉 범위(110s-2)은, 메인 보드(110b)의 후면 일부가 후방으로 절개된 형태로 구비될 수 있다.
아울러, 도 10의 (c)에 참조된 바와 같이, 수용 공간(110s-3)은, 메인 보드(110c)에 구비된 멀티 레이어층 중 일부의 영역에서 멀티 레이어층 중 적어도 일부가 제거된 형태로 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 서브 보드(150)는, 메인 보드(110c)와 그 명칭을 달리하는 것이지만 물리적으로 구분되지 않고, 메인 보드(110c)와 동일한 레이어층으로서 2개의 레이어층으로 구비되어 제2발열 소자들(151)이 전면부에 실장된 상태에서 수용 공간(110s-3)에 수용되도록 메인 보드(110)의 후면부에 일체로 접합 구비될 수 있다.
한편, 메인 보드(110)의 전면부에는 제1발열 소자들(111)이 배치되고, 서브 보드(150)의 전면부에는 제2발열 소자들(151)이 배치될 때, 제2발열 소자들(151)의 출력 전력(즉, 발열량)은 제1발열 소자들(111)의 출력 전력(즉, 발열량)보다 크도록 설정됨이 바람직하다. 이는, 출력 전력이 큰 제2발열 소자들(151)을 안테나 하우징부의 다수의 히트 싱크핀에 보다 가깝게 위치시킴으로써, 방열 성능을 극대화시키기 위함이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치에서는, 발열 소자들(111,151,181) 중 상대적으로 가장 발열량이 큰 제2발열 소자(151)인 Tx 소자를 서브 보드(150)의 전면부에 실장 배치한 설계를 채택하였다.
아울러, 메인 보드(110)의 후면부 중 서브 보드(150)의 전면부와 겹치지 않는 후면부에는 제3발열 소자들(181)로써 FPGA와 같은 디지털 반도체들이 실장 배치되고, 메인 보드(110)의 제3발열 소자들(181)로부터 발생한 열은 서브 보드(150)의 다수의 제2발열 소자들(151)로부터 발생한 열과 함께 서브 보드(150)의 후면부 측으로 방열될 수 있다.
이 경우, 제3발열 소자들(181)은, 서브 보드(181)와 메인 보드(110)가 상호 겹치지 않는 범위의 메인 보드(110) 후면부에 실장되므로, 직접 안테나 하우징부의 내측면에 표면 열 접촉되어 열전도가 이루어지는 것도 가능하다.
한편, 도 10의 (c)에 참조된 바와 같이, 서브 보드(150)가 2개의 레이어층을 가지는 다층 기판으로 구비된 경우, 서브 보드(150)의 전면에 해당하는 레이어층에는 발열 소자들 중 일부로서 능동소자가 실장 배치되고, 서브 보드(150)의 후면에 해당하는 레이어층에는 발열 소자들 중 나머지로서 수동소자가 배치될 수 있다. 여기서, 능동소자 및 수동소자로부터 발생한 열은 서브 보드(150)의 후면측으로 방열되는 것은 당연하다.
여기서, 서브 보드(150)의 후면에 해당하는 레이어층 중 발열 소자들(수동소자들) 사이에는 접지 패턴(GND 패턴)(미도시)이 형성될 수 있다. 접지 패턴은, 메인 보드(110) 및 서브 보드(150)가 설치되는 안테나 하우징부의 내부면과 접촉되어 서브 보드(150)에서 발생하는 전자파를 차폐하는 기능을 수행한다. 이와 같이, 메인 보드(110)의 후면부에 배치된 서브 보드(150)의 전면부와 후면부에 각각 상술한 발열 소자들을 분산 배치함으로써, 발열 소자들 사이에 형성할 수 있는 접지 패턴(GND 패턴)의 면적을 증가시킬 수 있고, 접지 패턴의 면적 증가는, 안테나 하우징부의 내부면과의 접촉 면적을 증가시켜 보다 향상된 전자파 차폐율을 달성할 수 있다.
아울러, 도면에 도시되지 않았으나, 서브 보드(150)는, 발열 소자들의 발진을 방지하는 발진방지회로를 더 포함할 수 있다. 발진방지회로는, 발열소자들이 회로 구성에 의하여 고주파 발진하는 것을 사전 차단함으로써 구동 열을 최소화하고, 최소화된 구동 열을 상술한 바와 같이 서브 보드(150)의 후면 측으로 용이하게 방열시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 안테나 장치는, 종래 원보드 형태의 메인 보드(110)에 집중 실장되었던 발열소자들을 서브 보드(150)로 나누어 분산 실장하여 열 집중 현상을 방지하고, 효과적으로 서브 보드(150)의 후면 측에 구비된 안테나 하우징부의 다수의 히트 싱크핀을 매개로 후방 방열함으로써 전체적인 방열 성능을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.
이상, 본 발명에 따른 다중 입출력 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: 다중 입출력 안테나 장치 100: 제1적층 어셈블리
110: 메인 보드 150: 서브 보드
200: 제2적층 어셈블리 210: 멀티 밴드 필터
250: 크램쉘부 300: 제3적층 어셈블리
310: 안테나 보드 320: 안테나 소자

Claims (28)

  1. 적어도 일 영역에 소정의 공간 형태로 수용 공간이 형성된 메인 보드; 및
    상기 메인 보드의 후면부 측에 적층되고, 상기 수용 공간을 향하는 전면부에 다수의 발열 소자들이 상기 수용 공간에서 상기 메인 보드와는 비접촉되는 범위로 수용되도록 실장된 서브 보드; 를 포함하고,
    상기 발열 소자들로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 후면부 측으로 방열되되,
    상기 메인 보드의 전면부에는 상기 발열 소자들 중 제1발열 소자들이 배치되고, 상기 서브 보드의 전면부에는 상기 발열 소자들 중 제2발열 소자들이 배치되며,
    상기 제2발열 소자들의 출력 전력은 상기 제1발열 소자들의 출력 전력보다 큰 것을 특징으로 하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드는, 상기 서브 보드보다 상대적으로 전방부에 배치되고,
    상기 서브 보드는, 전면부가 상기 메인 보드의 후면부 일부와 밀착되게 적층 배치되되, 상기 메인 보드의 후면부와 상기 비접촉되는 범위인 상기 수용 공간을 형성하고, 상기 수용 공간에 해당되는 전면부에 상기 다수의 발열 소자들 중 상기 제2발열 소자들이 실장된, 다중 입출력 안테나 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드는, 전후방으로 적층된 멀티 레이어층이 일체로 접합 형성된 일체형 원보드이고, 후면부 중 일부의 영역에서 상기 멀티 레이어층 중 적어도 일부가 제거되어 상기 수용 공간을 형성하고,
    상기 서브 보드는, 상기 멀티 레이어층 중 상기 메인 보드의 가장 후방에 위치한 레이어층의 후면부 측에 적층되고, 상기 수용 공간을 향하는 전면부에 상기 다수의 발열 소자들 중 상기 제2발열 소자들이 실장된, 다중 입출력 안테나 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 소자들의 구동에 의한 온도 상승에 따른 상기 서브 보드의 열팽창량은 상기 메인 보드의 열팽창량 보다 작은, 다중 입출력 안테나 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 보드의 전후 두께는 상기 메인 보드의 전후 두께보다 작은, 다중 입출력 안테나 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1발열 소자들은 Rx 소자(LNA)이고, 상기 제2발열 소자들은 Tx 소자(PA 및 DA)인, 다중 입출력 안테나 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드의 후면부 측에는 제3발열 소자들이 더 배치되는, 다중 입출력 안테나 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제3발열 소자들은, FPGA를 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드의 후면부 중 상기 서브 보드의 전면부와 겹치지 않는 후면부에는 디지털 반도체들이 실장 배치되고,
    상기 메인 보드의 디지털 반도체들로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 다수의 발열 소자들로부터 발생한 열과 함께 상기 서브 보드의 후면부 측으로 방열되는 것을 특징으로 하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드와 상기 서브 보드는, 에폭시 수지 재질로 이루어진, 다중 입출력 안테나 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드는, 복수의 송수신 채널을 갖는 복수의 섹션을 포함하고,
    상기 서브 보드는, 상기 복수의 섹션 각각에 대응되는 개수로 이루어진, 다중 입출력 안테나 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 보드는, 상기 발열 소자들의 발진을 방지하는 발진방지회로를 더 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  14. 청구항 3에 있어서,
    상기 서브 보드는, 적어도 2개의 레이어층을 가지는 다층 기판인, 다중 입출력 안테나 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 서브 보드의 전면에 해당하는 레이어층에는 상기 발열 소자들 중 일부로서 능동소자가 실장 배치되고,
    상기 서브 보드의 후면에 해당하는 레이어층에는 상기 발열 소자들 중 나머지로서 수동소자가 배치되며,
    상기 능동소자 및 수동소자로부터 발생한 열은 상기 서브 보드의 후면측으로 방열되는, 다중 입출력 안테나 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 서브 보드의 후면에 해당하는 레이어층 중 상기 발열 소자들 사이에는 접지 패턴(GND 패턴)이 형성되고,
    상기 접지 패턴은 상기 메인 보드 및 상기 서브 보드가 설치되는 안테나 하우징부의 내부면과 접촉되어 상기 서브 보드에서 발생하는 전자파의 차폐 면적을 증가시키는, 다중 입출력 안테나 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 서브 보드는, 상기 적어도 2개의 레이어층이 상기 메인 보드의 멀티 레이어층과 동일한 방식으로 접합 형성된, 다중 입출력 안테나 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 보드에는, 상기 발열 소자들로부터 발생한 열을 후방으로 배출하기 위한 적어도 하나의 열전달 브릿지 홀이 형성된, 다중 입출력 안테나 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 열전달 브릿지 홀에는, 열전도성 재질이 충진되는, 다중 입출력 안테나 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 서브 보드는, 메탈 PCB인, 다중 입출력 안테나 장치.
  21. 청구항 1에 있어서,
    전방부에는 상기 메인 보드 및 상기 서브 보드가 설치되는 장착 공간이 구비되고, 후방부에는 상기 발열 소자들로부터 발생한 열을 전달받아 외부로 방열하는 다수의 히트 싱크 핀이 일체로 형성된 안테나 하우징부; 를 더 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 발열 소자들로부터 발생한 열은, 상기 서브 보드의 후면부 측으로 전달되어 상기 다수의 히트 싱크 핀을 통해 방열되도록 상기 서브 보드의 후면부와 상기 안테나 하우징부의 내부면은 표면 열 접촉되는, 다중 입출력 안테나 장치.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 보드의 전방부에 안착되는 다수의 필터; 및
    상기 다수의 필터의 전방부에 적층되되, 상기 다수의 필터를 통해 소정의 전기적인 신호 라인을 구축하는 다수의 안테나 소자가 전면에 실장된 안테나 보드; 를 더 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 전기적인 신호 라인과의 신호 간섭을 차폐하기 위한 크램쉘부가 일체로 형성된, 다중 입출력 안테나 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 메인 보드의 전면에는, 상기 전기적인 신호 라인에 대응되는 송신 채널 및 수신 채널이 복수개로 구비되고,
    상기 크램쉘부는, 상기 송신 채널 및 수신 채널의 영역이 공간상 구획되도록 차폐하는 송수신 구획 리브; 를 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 크램쉘부는, 상기 송신 채널 중 한 쌍으로 구비되어 소정 거리 이격되어 있는 송신 회로 패턴이 상호 공간상 구획되도록 차폐하는 송신부 구획 리브; 를 더 포함하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 메인 보드 측으로 돌출된 적어도 하나의 위치 고정 돌기가 형성되고,
    상기 크램쉘부는, 상기 적어도 하나의 위치 고정 돌기가 상기 메인 보드의 대응되는 위치에 형성된 적어도 하나의 위치 설정홈에 안착될 때, 상기 송수신 구획 리브 및 상기 송신부 구획 리브에 의하여 상기 송신 채널 및 수신 채널의 영역 및 상기 송신 회로 패턴을 완전 구획하는, 다중 입출력 안테나 장치.
  28. 청구항 24에 있어서,
    상기 다수의 필터의 후단부에는, 상기 메인 보드와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 메인보드측 RF 커넥터가 구비되고,
    상기 다수의 필터의 전단부에는, 상기 다수의 필터의 전단부에 적층된 안테나 보드와 전기적으로 연결하는 한 쌍의 안테나 보드측 RF 커넥터가 구비된, 다중 입출력 안테나 장치.
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