KR102543846B1 - Rf module, rf module assembly for antenna and an antenna apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 적어도 4개의 외측면을 가지는 RF 필터, 상기 RF 필터의 외측면 중 어느 한면에 배치되는 방사소자 모듈, 상기 RF 필터의 외측면 중 다른 한면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판 및 상기 RF 필터와 상기 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터를 포함하고, 안테나 하우징에 배치된 메인 보드에 모듈 단위로 소켓 핀 결합된다. 이에 따르면, 안테나 전방으로의 방열을 방해하는 레이돔이 불필요하고, 안테나 장치의 발열 소자들로부터 발생하는 열을 공간적으로 분리함으로써, 안테나 장치의 전후방으로의 분산 방열이 가능하여 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 갖는다.The present invention relates to an RF module for an antenna, an RF module assembly, and an antenna device including the same, and in particular, an RF filter having at least four outer surfaces, a radiating element module disposed on any one of the outer surfaces of the RF filter, the It is disposed on the other side of the outer surface of the RF filter, and is disposed between the amplification unit board on which the analog amplification element is mounted and the RF filter and the radiating element module to ground (GND) the radiating element module and in the RF filter It includes a reflector for dissipating generated heat to the outside, and is coupled with socket pins in module units to a main board disposed on the antenna housing. According to this, a radome obstructing heat dissipation to the front of the antenna is unnecessary, and by spatially separating the heat generated from the heating elements of the antenna device, it is possible to disperse heat to the front and rear of the antenna device, thereby greatly improving heat dissipation performance. have
Description
본 발명은 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 안테나 장치의 레이돔(radome)이 불필요하고, 방사소자 모듈 및 RF 소자를 안테나 하우징의 전방 외기에 노출시키도록 배치함으로써, 방열 성능을 향상시키고 슬림화 제작이 가능하며 제품의 제조 비용을 절감할 수 있는 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an RF module for an antenna, an RF module assembly, and an antenna device including the same, and more particularly, a radome of a conventional antenna device is unnecessary, and a radiating element module and an RF element are placed outside the front of an antenna housing. It relates to an RF module for an antenna, an RF module assembly, and an antenna device including the same that can improve heat dissipation performance, slim manufacturing, and reduce product manufacturing costs by arranging to be exposed.
이동통신 시스템에 사용되는 중계기를 비롯한 기지국 안테나는 다양한 형태와 구조를 가지며, 통상 길이방향으로 직립하는 적어도 하나의 반사판 상에 다수의 방사소자가 적절히 배치되는 구조를 가진다.Base station antennas, including repeaters used in mobile communication systems, have various shapes and structures, and generally have a structure in which a plurality of radiating elements are properly disposed on at least one reflector erected in the longitudinal direction.
최근에는 다중입출력(MIMO) 기반 안테나에 대한 고성능 요구를 만족함과 동시에, 소형화, 경량화 및 저비용 구조를 달성하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 선형편파 또는 원형편파를 구현하기 위한 패치 타입 방사소자가 적용된 안테나 장치의 경우 통상적으로 플라스틱이나 세라믹 소재의 유전체 기판으로 이루어진 방사소자에 도금을 하고 PCB(인쇄회로기판) 등에 솔더링을 통해 결합하는 방식이 널리 사용되고 있다.Recently, studies are being actively conducted to achieve a compact, lightweight, and low-cost structure while satisfying high-performance requirements for a multiple-input-output (MIMO)-based antenna. In particular, in the case of an antenna device to which a patch-type radiating element for implementing linear polarization or circular polarization is applied, a radiating element made of a dielectric substrate of plastic or ceramic material is usually plated and coupled to a PCB (printed circuit board) through soldering. method is widely used.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing an example of an antenna device according to the prior art.
종래 기술에 따른 안테나 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 방사소자(35)가 원하는 방향으로 출력되어 빔 포밍이 용이하도록 빔 출력 방향인 안테나 하우징 본체(10)의 전면 측으로 노출되도록 배열되고, 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 레이돔(radome,50)이 안테나 하우징 본체(10)의 전단부에 다수의 방사소자(35)를 사이에 두고 장착된다.As shown in FIG. 1, in the
보다 상세하게는, 종래 기술에 따른 안테나 장치(1)는, 전면이 개구된 얇은 직육면체 함체 형상으로 구비되고, 후면에는 다수의 방열핀(11)이 일체로 형성된 안테나 하우징 본체(10)와, 안테나 하우징 본체(10)의 내부 중 후면에 적층 배치된 메인 보드(20) 및 안테나 하우징 본체(10)의 내부 중 전면에 적층 배치된 안테나 보드(30)를 포함한다.More specifically, the
안테나 보드(30)의 전면에는, 패치 타입 방사소자 또는 다이폴 타입의 방사소자들(35)이 실장되고, 안테나 하우징 본체(10)의 전면에는 내부의 각 부품들을 외부로부터 보호하면서 방사소자들(35)로부터의 방사가 원활하게 이루어지도록 하는 레이돔(50)이 설치될 수 있다.On the front of the
그러나, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예(1)는, 안테나 하우징 본체(10)의 전방부가 레이돔(50)에 의해 차폐되어 있는 바, 레이돔(50) 자체가 안테나 장치의 전방 방열을 저해하는 요소로 기능하고 있다. 아울러, 방사소자들(35) 또한 RF 신호의 송수신만을 수행하도록 설계되어 있어 방사소자들(35)에서 발생한 열이 전방으로 방출되지 못한다. 이러한 이유로, 안테나 하우징 본체(10)의 내부의 고발열소자에서 발생된 열을 일률적으로 안테나 하우징 본체(10)의 후방으로 배출할 수 밖에 없어 방열 효율이 크게 저하되는 문제가 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 방열 구조 설계에 대한 요구가 높아지고 있다.However, in one example (1) of the antenna device according to the prior art, since the front portion of the
또한, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예(1)에 따르면, 레이돔(50)의 부피 및 안테나 보드(30) 전면으로부터 방사소자(35)가 이격된 배치구조가 차지하는 부피로 인해, 인빌딩(in-building) 또는 5G 음영지역에 요구되는 슬림한 사이즈의 기지국의 구현이 매우 어려운 실정이다.In addition, according to the example (1) of the antenna device according to the prior art, due to the volume of the
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이돔을 삭제하고 안테나 RF 모듈이 외기에 노출되도록 안테나 하우징의 외부에 배치함으로써 안테나 하우징의 전후방으로의 분산 방열이 가능하도록 하여 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above technical problem, by removing the radome and disposing the antenna RF module outside the antenna housing so that it is exposed to the outside air, dissipation of heat to the front and rear of the antenna housing is possible, thereby increasing heat dissipation performance. Its object is to provide an RF module for an antenna that can be improved, an RF module assembly, and an antenna device including the same.
또한, 본 발명은, 내부에 RF 필터를 안정적으로 보호함과 아울러, 방사소자 및 RF 필터 사이에서 접지 기능을 수행함은 물론, RF 필터 측으로부터 발생한 열을 외부로 용이하게 방열시킴과 동시에 방사소자를 접지(GND)시키는 리플렉터를 포함하는 안테나용 RF 모듈 및 이를 포함하는 안테나 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, in addition to stably protecting the RF filter inside, performing a grounding function between the radiating element and the RF filter, as well as easily dissipating heat generated from the RF filter side to the outside and at the same time radiating element Another object is to provide an RF module for an antenna including a reflector for grounding (GND) and an antenna device including the same.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈의 일 실시예는, 적어도 4개의 외측면을 가지는 RF 필터, 상기 RF 필터의 외측면 중 어느 한면에 배치되는 방사소자 모듈, 상기 RF 필터의 외측면 중 다른 한면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판 및 상기 RF 필터와 상기 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터를 포함하고, 상기 안테나용 RF 모듈은 안테나 하우징에 배치된 메인 보드에 소켓 핀 결합된다.One embodiment of the RF module for an antenna according to the present invention is an RF filter having at least four outer surfaces, a radiating element module disposed on one of the outer surfaces of the RF filter, and a radiating element module disposed on the other surface of the outer surface of the RF filter. It is disposed, and is disposed between the amplification unit board on which the analog amplification element is mounted and the RF filter and the radiating element module to ground (GND) the radiating element module and to mediate the heat generated in the RF filter to dissipate to the outside. and a reflector for the antenna, and the RF module for the antenna is coupled with a socket pin to the main board disposed in the antenna housing.
여기서, 상기 메인 보드에 소켓 핀 결합되기 전의 상기 안테나용 RF 모듈은, 상기 리플렉터의 배면에 상기 RF 필터를 밀착 설치한 다음, 상기 리플렉터의 전면에 상기 방사소자 모듈을 상기 RF 필터에 대하여 전기적인 신호 연결이 이루어지도록 밀착 설치한 조립체로 정의될 수 있다.Here, the RF module for the antenna before being coupled with the socket pin to the main board, the RF filter is closely installed on the rear surface of the reflector, and then the radiating element module is placed on the front surface of the reflector to generate electrical signals to the RF filter. It can be defined as an assembly closely installed so that a connection is made.
또한, 상기 증폭부 기판은, 상기 RF 필터에 나란하게 배치된 증폭부 기판 바디의 내부에 구비되고, 상기 RF 필터와 상기 증폭부 기판 바디는 상호 슬라이딩 결합되는 동작으로 전기적 신호 연결될 수 있다.In addition, the amplification unit substrate may be provided inside an amplification unit substrate body disposed parallel to the RF filter, and the RF filter and the amplification unit substrate body may be electrically connected to each other through sliding coupling.
또한, 상기 RF 필터와 상기 증폭부 기판은, 상기 증폭부 기판 바디에 상기 RF 필터가 슬라이딩 결합될 때, 동축 커넥터에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the RF filter and the amplification unit substrate may be electrically connected by a coaxial connector when the RF filter is slidably coupled to the amplification unit substrate body.
또한, 상기 RF 필터와 상기 리플렉터는 팸너트에 의하여 결합될 수 있다.Also, the RF filter and the reflector may be coupled by a fem nut.
또한, 상기 리플렉터에는, 상기 RF 필터가 전방에서 후방으로 관통 설치되는 다수의 설치구 및 상기 다수의 설치구의 내측 테두리 단부 부위에 후방 측으로 절곡된 밴딩 결합부가 형성되고, 상기 팸너트가 상기 밴딩 결합부에 전후 방향으로 관통된 팸너트 고정홀에 체결된 후, 상기 RF 필터를 관통하는 필터 고정 스크류가 전방에서 후방으로 상기 팸너트를 관통하여 체결되는 동작으로 상기 RF 필터가 결합될 수 있다.In addition, in the reflector, a plurality of installation holes through which the RF filter is installed from the front to the rear and a bending coupling portion bent rearward at an inner rim end portion of the plurality of installation openings are formed, and the fem nut is the bending coupling portion After being fastened to the fem nut fixing hole penetrating in the front and rear directions, the RF filter may be coupled by an operation in which a filter fixing screw penetrating the RF filter passes through the fem nut from front to rear and is fastened.
또한, 상기 리플렉터는, 상기 RF 필터의 전면에 적층 결합되되, 상기 리플렉터의 후면에는 상기 RF 필터가 수용되도록 후방으로 돌출되게 다수의 히트 싱크가 일체로 형성될 수 있다.In addition, the reflector may be laminated and coupled to the front surface of the RF filter, and a plurality of heat sinks may be integrally formed on the rear surface of the reflector so as to protrude backward to accommodate the RF filter.
또한, 상기 리플렉터는, 상기 RF 필터의 배면에 적층 결합되되, 상기 리플렉터의 전면에는 상기 RF 필터가 수용되도록 전방으로 돌출되게 다수의 히트 싱크가 일체로 형성될 수 있다.In addition, the reflector may be stacked and coupled to the rear surface of the RF filter, and a plurality of heat sinks may be integrally formed on the front surface of the reflector so as to protrude forward to accommodate the RF filter.
또한, 상기 리플렉터는, 상기 RF 필터의 개수와 대응되게 다수로 구비되고, 상기 각각의 RF 필터 전면을 차폐하도록 결합되되, 상기 리플렉터 각각이 접하는 부분은 지그재그 형태로 굴곡진 형상으로 접하도록 구비될 수 있다.In addition, the reflector is provided in plural to correspond to the number of the RF filters, and is coupled to shield the front surface of each of the RF filters, and a portion in contact with each of the reflectors may be provided to be in contact with a zigzag shape. there is.
또한, 상기 리플렉터에는 다수의 방열공이 형성되고, 상기 다수의 방열공은, 상기 방사소자 모듈의 간격이 반파장(1/2λ) 간격으로 배열된 경우, 상기 방사소자 모듈의 간격 대비 1/10 내지 1/20 이하의 크기를 가질 수 있다.In addition, a plurality of heat radiation holes are formed in the reflector, and the plurality of heat radiation holes are 1/10 of the distance between the radiation element modules when the distance between the radiation element modules is arranged at half-wavelength (1/2λ) intervals. to 1/20 or less in size.
또한, 상기 RF 필터, 방사소자 모듈 및 증폭부 기판은, 상하 방향 또는 좌우 방향의 다수개가 어레이 형태로 제조되어 안테나 하우징의 전면에 모듈 단위로 결합될 수 있다.In addition, a plurality of the RF filter, the radiating element module, and the amplification unit substrate may be manufactured in an array form in a vertical direction or a left-right direction and coupled to the front surface of the antenna housing in module units.
또한, 상기 RF 필터는, 상기 증폭부 기판이 배치되는 소정의 공간이 형성된 필터 바디를 포함하고, 상기 증폭부 기판은, 상기 아날로그 증폭소자 중 일부가 실장 배치되며 상기 필터 바디의 내부면에 밀착 배치되는 메인 증폭부기판, 및 상기 아날로그 증폭소자 중 나머지 일부가 실장 배치되며 상기 메인 증폭부기판에 적층 배치된 서브 증폭부기판을 포함할 수 있다.In addition, the RF filter includes a filter body having a predetermined space in which the amplification unit substrate is disposed, and in the amplification unit substrate, some of the analog amplification elements are mounted and disposed in close contact with an inner surface of the filter body. and a sub-amplification sub-board on which the remaining part of the analog amplification elements are mounted and stacked on the main amplification sub-board.
또한, 상기 메인 증폭부기판 중 상기 아날로그 증폭소자가 실장된 부위에는, 열전도성 금속성분이 채워진 메탈 페이스트 비아홀이 형성될 수 있다.In addition, a metal paste via hole filled with a thermally conductive metal component may be formed in a portion of the main amplification unit substrate where the analog amplification element is mounted.
또한, 상기 증폭부 기판에 실장되는 상기 아날로그 증폭소자는, RFIC 소자를 포함할 수 있다.In addition, the analog amplification element mounted on the amplification unit substrate may include an RFIC element.
또한, 상기 RF 필터는, 캐비티 필터 또는 유전체 세라믹 필터 중 어느 하나로 채용된 필터 바디를 포함하고, 상기 필터 바디의 양면 중 적어도 한면에는, 열전도성 재질의 필터 히트 싱크 패널이 더 구비될 수 있다.In addition, the RF filter may include a filter body using one of a cavity filter and a dielectric ceramic filter, and a filter heat sink panel made of a thermally conductive material may be further provided on at least one of both surfaces of the filter body.
또한, 상기 RF 필터의 일측에는 메인 보드로부터 분리된 FPGA 소자가 내부에 실장된 FPGA 기판을 포함하는 FPGA 모듈이 배치되되, 상기 메인 보드에 대하여 소켓 핀 결합될 수 있다.In addition, an FPGA module including an FPGA board on which an FPGA device separated from the main board is mounted is disposed on one side of the RF filter, and the socket pin may be coupled to the main board.
또한, 상기 FPGA 모듈은, 상기 FPGA 기판이 내부에 배치되는 FPGA 모듈 바디를 포함하고, 상기 FPGA 모듈 바디의 양단면 중 적어도 어느 하나에는 소자 히트싱크 패널이 배치될 수 있다.In addition, the FPGA module may include an FPGA module body in which the FPGA substrate is disposed, and an element heat sink panel may be disposed on at least one of both end surfaces of the FPGA module body.
또한, 상기 증폭부 기판의 단부에는 메인 보드에 대한 소켓 핀 결합을 수소켓부가 마련되고, 상기 수소켓부는, 다수의 RF 전송 라인 및 GND(접지) 단자 라인이 마련되며, 상기 다수의 RF 전송 라인과 관련된 단자핀 및 상기 GND(접지) 단자 라인과 관련된 단자핀 사이는 Blank 처리될 수 있다.In addition, a socket portion is provided at an end of the amplification unit substrate for socket pin coupling to a main board, and a plurality of RF transmission lines and a GND (ground) terminal line are provided in the socket portion, and the plurality of RF transmission lines A terminal pin related to and a terminal pin related to the GND (ground) terminal line may be blanked.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 모듈 조립체는, 각각 적어도 4개의 외측면을 가지는 다수의 RF 필터, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 어느 한면에 배치되는 다수의 방사소자 모듈, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 다른 한면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판 및 상기 다수와 RF 필터와 상기 다수의 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터를 포함하고, 상기 안테나용 RF 모듈 조립체는 안테나 하우징에 배치된 메인 보드에 소켓 핀 결합된다.An RF module assembly for an antenna according to an embodiment of the present invention, a plurality of RF filters each having at least four outer surfaces, a plurality of radiating element modules disposed on any one of the outer surfaces of each of the plurality of RF filters, the It is disposed on the other side of the outer surface of each of the plurality of RF filters, and is disposed between the amplifier board on which the analog amplification element is mounted and the plurality of RF filters and the plurality of radiating element modules to ground the radiating element module (GND) In addition, it includes a reflector for mediating heat dissipation to the outside of the heat generated in the RF filter, and the RF module assembly for the antenna is coupled with a socket pin to a main board disposed in the antenna housing.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 적어도 하나의 디지털 소자가 전면 또는 후면에 실장된 메인 보드, 상기 메인 보드가 설치되도록 전방이 개구되게 형성된 함체 형상의 안테나 하우징 및 상기 메인 보드와 전기적인 신호 라인을 통해 연결된 RF 모듈 조립체를 포함하고, 상기 RF 모듈 조립체는, 각각 적어도 4개의 외측면을 가지는 다수의 RF 필터, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 어느 한면에 배치되는 다수의 방사소자 모듈, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 다른 한면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판 및 상기 다수와 RF 필터와 상기 다수의 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터를 포함하며, 상기 RF 모듈 조립체는, 상기 안테나 하우징의 메인 보드에 모듈 단위로 소켓 핀 결합된다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a main board on which at least one digital element is mounted on the front or rear surface, an antenna housing in the shape of a housing having an open front so that the main board is installed, and an electrical connection between the main board and the main board. It includes an RF module assembly connected through a signal line, wherein the RF module assembly includes a plurality of RF filters each having at least four outer surfaces, and a plurality of radiating elements disposed on one of the outer surfaces of each of the plurality of RF filters. module, disposed on the other side of the outer surface of each of the plurality of RF filters, and an amplification unit substrate on which an analog amplification element is mounted and disposed between the plurality and the RF filter and the plurality of radiating element modules to ground the radiating element module (GND) and a reflector for mediating heat dissipation to the outside of the heat generated in the RF filter, and the RF module assembly is coupled with a socket pin to the main board of the antenna housing in units of modules.
본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.According to an embodiment of an antenna RF module, an RF module assembly, and an antenna device including the same according to the present invention, the following various effects can be achieved.
첫째, 안테나 장치의 발열 소자들로부터 발생하는 열을 공간적으로 분리함으로써 안테나 장치의 전후방으로의 분산 방열이 가능하여 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 갖는다.First, by spatially separating heat generated from heat generating elements of an antenna device, it is possible to distribute heat to the front and rear of the antenna device, thereby greatly improving heat dissipation performance.
둘째, 안테나 전방으로의 방열을 방해하는 레이돔이 불필요하므로, 제품의 제조 단가를 크게 절감하는 효과를 가진다.Second, since a radome obstructing heat dissipation toward the front of the antenna is unnecessary, it has the effect of greatly reducing the manufacturing cost of the product.
셋째, 종래 메인 보드 측에 실장되었던 RF 관련 증폭 소자들을 RF 필터와 함께 RF 모듈로 구성하고 안테나 하우징 외부에 배치함으로써, 안테나 장치의 전체적인 방열 성능을 크게 향상시키는 효과를 가진다.Third, the RF-related amplification elements conventionally mounted on the main board are configured as an RF module together with an RF filter and placed outside the antenna housing, thereby greatly improving the overall heat dissipation performance of the antenna device.
넷째, RF 관련 증폭 소자들을 메인 보드로부터 분리함으로써, 멀티 레이어 보드(Multi Layer Board)인 메인 보드의 층수가 크게 감소하여 메인 보드의 제조비용이 저감되는 이점이 있다.Fourth, by separating the RF-related amplification elements from the main board, the number of layers of the main board, which is a multi-layer board, is greatly reduced, thereby reducing the manufacturing cost of the main board.
다섯째, 주파수 의존성(Frequency Dependence)을 갖는 RF 부품을 RF 모듈로 구성하고, 이를 안테나 하우징에 착탈 가능하도록 함으로써, 안테나 장치를 구성하는 개별 RF 부품의 불량이나 파손이 발생하는 경우, 해당 안테나용 RF 모듈만을 교체함으로써 안테나 장치에 대한 유지, 보수가 용이한 이점이 있다.Fifth, by configuring RF components having frequency dependence as an RF module and making them detachable from the antenna housing, when defects or damage to individual RF components constituting the antenna device occur, the corresponding antenna RF module There is an advantage in that maintenance and repair of the antenna device is easy by replacing only the antenna device.
여섯째, 안테나 장치의 분산 방열이 가능하므로, 안테나 하우징의 후면에 일체로 형성된 히트싱크(방열핀)의 길이 및 부피를 축소할 수 있어, 전체적으로 제품의 슬림 설계가 용이한 효과를 가진다.Sixth, since the antenna device can dissipate heat dissipation, it is possible to reduce the length and volume of the heat sink (radiation fin) integrally formed on the rear surface of the antenna housing, so that the slim design of the product as a whole has an easy effect.
일곱째, 방사소자 모듈 중 전자기파의 방사 기능을 수행하는 방사용 디렉터를 매개로 방열이 가능함에 따라, 안테나 장치의 전면 방열 면적을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.Seventh, as heat dissipation is possible through the radiation director performing the radiation function of electromagnetic waves among the radiating element modules, it has the effect of maximizing the front heat dissipation area of the antenna device.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타낸 전방부 사시도 및 후방부 사시도이며,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 그 부분 확대도이며,
도 5는 도 2의 B-B선을 따라 취한 일부 절개 사시도 및 그 부분 확대도이고,
도 6은 도 2의 구성 중 리플렉터를 나타낸 사시도이며,
도 7은 도 2의 구성 중 후방 하우징에 대한 메인 보드의 설치 모습을 나타낸 사시도이고,
도 8은 도 2의 구성 중 메인 보드에 대한 RF 모듈의 설치 모습을 나타낸 분해 사시도이며,
도 9는 도 8의 설치 과정 중 필터 바디가 후방 하우징으로부터 분리된 상태도를 도시한 사시도이고,
도 10은 도 8의 구성 중 RF 모듈을 나타낸 사시도이며,
도 11은 도 10의 C-C선을 따라 취한 단면도로써 내부 모습이 일부 투영된 투영 절개 사시도이고,
도 12a 및 도 12b는 도 10의 RF 모듈을 나타낸 분해 사시도이며,
도 13은 도 10의 RF 모듈의 구성 중 증폭부 기판의 상세도이고,
도 14는 증폭부 기판의 메인 보드에 대한 결합 모습을 나타낸 절개 사시도이며,
도 15는 도 3의 구성 중 메인 보드에 대한 RF 모듈의 조립 모습을 나타낸 분해 사시도이고,
도 16은 도 3의 구성 중 리플렉터에 대한 방사소자 모듈의 조립 모습을 나타낸 분해 사시도이며,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 모듈의 변형례를 나타낸 개념도이고,
도 18은 리플렉터와 RF 모듈 간 결합 구조의 변형례를 나타낸 단면도이며,
도 19는 히트싱크 일체형 리플렉터의 다양한 변형례를 나타낸 단면도이고,
도 20은 RF 모듈 단위로 분리된 리플렉터 및 그 결합 구조를 나타낸 사시도이며,
도 21은 증폭부 기판의 변형례를 나타낸 단면도 및 평면도이고,
도 22는 후방 하우징에 대한 메인 보드 및 RF 모듈 조립체의 다양한 설치 모습을 나타낸 단면도이며,
도 23은 RF 모듈의 다양한 변형례를 나타낸 사시도이고,
도 24는 모듈 타입의 FPGA 소자의 방열 구조를 나타낸 사시도이며,
도 25는 증폭부 기판의 수소켓부 및 메인 보드의 암소켓부의 구체적인 배열 모습을 나타낸 개념도이다.1 is an exploded perspective view showing an example of an antenna device according to the prior art;
2 is a front perspective view and a rear perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention;
3a and 3b are an exploded perspective view of the front part and an exploded perspective view of the rear part of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof;
5 is a partially cut-away perspective view taken along line BB of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof;
6 is a perspective view showing a reflector in the configuration of FIG. 2;
7 is a perspective view showing the installation of the main board to the rear housing in the configuration of FIG. 2;
Figure 8 is an exploded perspective view showing the installation of the RF module to the main board of the configuration of Figure 2,
9 is a perspective view showing a state diagram in which the filter body is separated from the rear housing during the installation process of FIG. 8;
10 is a perspective view showing an RF module in the configuration of FIG. 8;
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 10 and is a perspective cut-away perspective view in which the interior is partially projected;
12a and 12b are exploded perspective views showing the RF module of FIG. 10;
13 is a detailed view of an amplification unit substrate of the configuration of the RF module of FIG. 10;
14 is a cutaway perspective view showing the coupling of the amplification unit substrate to the main board;
15 is an exploded perspective view showing an RF module assembled to a main board among the configurations of FIG. 3;
Figure 16 is an exploded perspective view showing the assembly of the radiating element module to the reflector of the configuration of Figure 3,
17 is a conceptual diagram showing a modification of an RF module according to an embodiment of the present invention;
18 is a cross-sectional view showing a modified example of a coupling structure between a reflector and an RF module;
19 is a cross-sectional view showing various modified examples of a heat sink integrated reflector;
20 is a perspective view showing a reflector separated by RF module unit and its coupling structure;
21 is a cross-sectional view and a plan view showing a modified example of an amplifying unit substrate;
22 is a cross-sectional view showing various installation views of a main board and an RF module assembly to a rear housing;
23 is a perspective view showing various modifications of the RF module;
24 is a perspective view showing a heat dissipation structure of a module type FPGA device;
25 is a conceptual diagram showing a detailed arrangement of a socket part of an amplification unit substrate and a female socket part of a main board.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an RF module for an antenna according to an embodiment of the present invention, an RF module assembly, and an antenna device including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
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.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
본 발명은 종래 안테나 장치의 레이돔(radome)이 필수적으로 구비될 필요가 없고, 안테나 하우징 내부의 메인 보드에 실장되었던 RF 관련 증폭 소자들을 RF 필터와 함께 RF 모듈로 구성함으로써, 안테나 장치의 여러 발열 소자들로부터 발생하는 열을 공간적으로 분리하는 것을 기술적 사상으로 하며, 이하에서는 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치, 그리고 안테나 RF 모듈의 조립 방법을 도면에 도시된 일 실시예에 기준으로 설명한다.The present invention does not necessarily need to have a radome of a conventional antenna device, and configures RF-related amplifying elements mounted on a main board inside an antenna housing as an RF module together with an RF filter, so that various heating elements of an antenna device The technical idea is to spatially separate the heat generated from the antenna, and hereinafter, an RF module for an antenna, an RF module assembly, an antenna device including the same, and an assembly method of the antenna RF module are based on an embodiment shown in the drawing. be explained by
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타낸 전방부 사시도(a) 및 후방부 사시도(b)이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 그 부분 확대도이고, 도 5는 도 2의 B-B선을 따라 취한 일부 절개 사시도 및 그 부분 확대도이며, 도 6은 도 2의 구성 중 리플렉터를 나타낸 사시도이다.2 is a front perspective view (a) and a rear perspective view (b) showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3a and 3b are an exploded perspective view of the front part and an exploded perspective view of the rear part of FIG. 2, 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof, FIG. 5 is a partially cut perspective view taken along the line B-B of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof, and FIG. 6 is a reflector of the configuration of FIG. It is a perspective view shown.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 안테나 장치의 외관을 형성하는 안테나 하우징(105)을 포함한다. 안테나 하우징(105)은 안테나 장치(100)의 후방 측의 외관을 형성하는 후방 하우징(110)과, 안테나 장치(100)의 전방 측의 외관을 형성하는 전방 하우징(130)을 포함한다.As illustrated in FIGS. 2 to 5 , the
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)에 밀착 설치된 메인 보드(120)와, 전방 하우징(130)의 전면에 적층 배치되는 안테나용 RF 모듈(Radio Frequency Module)(200)(이하, ‘RF 모듈’이라 약칭한다)을 더 포함한다.In addition, the
안테나 하우징(105)은, RF 모듈(200)과 결합하여 전체 안테나 장치(1)의 외관을 형성함과 아울러, 미도시 되었으나, 안테나 장치(100)의 설치를 위하여 마련된 지주 폴에 대한 결합을 매개하는 역할을 수행할 수 있다. 다만, 안테나 장치(100)의 설치 공간의 제약을 받지 않는 한 반드시 안테나 하우징(105)이 지주 폴에 결합되어야 하는 것은 아니고, 건물의 내벽 또는 외벽과 같은 수직 구조물에 직접 벽걸이 타입으로 설치 및 고정되는 것도 가능하다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 경우, 전후 두께를 최소가 되도록 슬림 설계하여, 벽걸이 타입의 설치가 보다 용이하도록 하는 것에 큰 의미를 가지고 있다. 이에 대해서는, 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.The
안테나 하우징(105)은, 전체적으로 열전도에 따른 방열이 유리하도록 열전도성이 우수한 금속재질로 구비되되, 대략 전후 방향의 두께가 얇은 직육면체 함체 형상으로 형성되고, 후방 하우징(110)의 전면이 개구되게 형성되어 소정의 내부 공간(110S)을 구비함으로써, 도면에 도시되지 않았으나, 디지털 소자(예를 들면, FPGA(Field Programmable Gate Array) 소자 및/또는 PSU(Power Supply Unit) 소자) 등이 실장된 메인 보드(120)의 설치를 매개하는 역할을 수행한다.The
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 후방 하우징(110)의 내측면은 메인 보드(120)의 후면에 실장된 디지털 소자(FPGA 소자 등) 및/또는 PSU 소자 등에 의한 외형 돌출 형상에 형합되는 형상으로 형성될 수 있다. 이는, 메인 보드(120)의 배면과의 열 접촉 면적을 증대시켜 방열 성능을 극대화하기 위함이다.On the other hand, although not shown in the drawing, the inner surface of the
안테나 하우징(105)의 좌우 양측에는, 도면에 도시되지 않았으나, 현장에서 작업자가 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)를 운송하거나 지주 폴(미도시) 또는 건물의 내벽 또는 외벽에 대하여 수동 장착이 용이하도록 파지할 수 있는 손잡이부가 더 설치될 수 있다.On the left and right sides of the
아울러, 안테나 하우징(105)의 하단부 외측에는, 미도시의 기지국 장치와의 케이블 연결 및 내부 부품의 조율을 위한 각종 외측 장착 부재(500)가 관통 조립될 수 있다.In addition, outside the lower end of the
도 2를 참조하면, 후방 하우징(110)의 배면에는 다수의 후방 방열핀(111)이 소정 패턴 형상을 가지도록 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 설치된 메인 보드(120)로부터 생성된 열은 다수의 후방 방열핀(111)을 통해 후방으로 직접 방열될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a plurality of rear
다수의 후방 방열핀(111)은, 좌우 폭 가운데 부분을 기준으로 좌측단 및 우측단으로 갈수록 상향 경사지게 배치되어(도 2의 (b) 참조), 후방 하우징(110)의 후방으로 방열되는 열이 각각 후방 하우징(110)의 좌측 및 우측 방향으로 분산된 상승기류를 형성하여 보다 신속하게 열이 분산되도록 설계될 수 있다. 그러나, 후방 방열핀(111)의 형상이 반드시 이에 한정되어 형성되어야 하는 것은 아니다. 가령, 도면에 도시되지 않았으나, 후방 하우징(110)의 배면 측에 송풍팬 모듈(미도시)이 구비된 경우에는, 송풍팬 모듈에 의하여 방열된 열이 보다 신속하게 배출되도록, 후방 방열핀(111)은 가운데에 배치된 송풍팬 모듈에서 각각 좌측단 및 우측단으로 평행되게 형성되는 것이 채택될 수 있다.A plurality of rear
또한, 도시되어 있지는 않지만, 다수의 후방 방열핀(111) 일부에는, 안테나 장치(1)를 지주 폴(미도시)에 결합하기 위한 클램핑 장치(미도시)가 결합되는 마운팅부(미도시)가 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 클램핑 장치는, 그 선단부에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)를 좌우 방향으로 로테이팅 회동시키거나 상하 방향으로 틸팅 회동시켜, 안테나 장치(100)의 방향성을 조절하기 위한 구성일 수 있다.In addition, although not shown, a mounting portion (not shown) to which a clamping device (not shown) for coupling the
그러나, 마운팅부에 반드시 안테나 장치(100)를 틸팅 및 로테이팅 회동시키기 위한 클램핑 장치가 결합되어야만 하는 것은 아니다. 예를 들면, 안테나 장치(100)를 건물의 내벽 또는 외벽에 벽걸이 타입으로 설치하는 경우, 마운팅부에는 벽걸이 타입으로 결합하기 용이한 걸쇠 플레이트 형상의 클램프 패널이 결합되는 것도 가능하다.However, a clamping device for tilting, rotating, and rotating the
이하, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the
RF 모듈(200)은, RF 필터(140)와, 방사소자 모듈(160) 및 증폭기 기판(146)을 포함할 수 있다. 아울러, RF 모듈(200)은, 방사소자 모듈(160)의 접지(GND) 역할을 수행하는 리플렉터(150)를 더 포함할 수 있다. 다만, 리플렉터(150)는, 방사소자 모듈(160)의 접지 역할만을 수행하는 것은 아니고, 후술하는 안테나 하우징(105) 중 전방 하우징(130)의 전면 전방으로 정의되는 전방 외기에 대하여 노출된 RF 필터(140)를 외부로부터 보호하는 역할도 수행할 수 있다.The
이와 같은 구성으로 이루어진 RF 모듈(200)은, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 안테나 하우징(105) 중 전방 하우징(130)을 매개로 메인 보드(120)의 전면에 적층 배치될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)에 있어서, RF 필터(140)는, 복수 개로 구비되어 안테나용 RF 모듈 조립체의 일 구성을 이룬다.In the
여기서, RF 필터(140)는, 도 2 및 도 3에 참조된 바와 같이, 좌우방향으로 총 8개가 인접하게 배열됨과 아울러, 이와 같은 다수의 RF 필터(140)가 상하방향으로 각각 총 4열 배치된 것을 채택하고 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 그 배열 위치 및 RF 필터(140)의 개수는 다양하게 설계 변형될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.Here, as referenced to FIGS. 2 and 3, a total of eight
또한, 본 발명의 일 실시예에서 RF 필터(140)는, 일측에 소정의 공간(Cavity)이 형성되고, 상기 공간 내에 DR(Dielectric Resonator) 또는 금속성 공진봉으로 구성된 공진기가 구비된 캐비티 필터인 것을 예시로 설명하고 있다. 그러나, RF 필터(140)는 이에 한정하지 않고 유전체 필터 등 다양한 필터가 채택될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the
아울러, 다수의 방사소자 모듈(160)은, 다수의 RF 필터(140) 각각의 개수에 대응되게 결합되고, 방사소자 모듈(160) 각각은 2T2R을 구현한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는 총 64T64R가 구현된 모델을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the plurality of radiating
한편, RF 모듈(200)은, 상술한 바와 같이, 다수의 RF 필터(140)를 덮도록 배치되되, 다수의 방사소자 모듈(160)의 접지 역할을 수행하는 리플렉터(150)를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 리플렉터(150)는 금속 재질로 이루어짐이 바람직하다.On the other hand, the
여기서, 리플렉터(150)는, 방사소자 모듈(160)의 반사층으로서의 기능을 더 수행할 수 있다. 따라서, 리플렉터(150)는, 방사소자 모듈(160)로부터 출력되는 RF 신호를 지향 방향에 해당하는 방향으로 반사하여 RF 신호를 집중시킬 수 있다.Here, the
아울러, 리플렉터(150)는, 본 발명의 실시예에 따른 RF 모듈(200)에 특유한 기능으로써, 안테나 장치로부터 발생되는 시스템 열의 외기에 대한 방열 기능을 수행할 수 있다.In addition, the
이를 위해, 리플렉터(150)는, 도 6에 참조된 바와 같이, 다수의 방열공(155)이 천공된 메쉬(mesh) 형태로 형성될 수 있다. 다수의 방열공(155)은, 리플렉터(150)의 내외부를 연통시키는 역할을 하는 구성으로써, 리플렉터(150)의 후방 공간에 위치된 RF 필터(140)로부터 생성된 열을 리플렉터(150)의 외부로 배출시키는 열 배출공 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 안테나 장치(100)의 방열에 외기를 적극적으로 이용할 수 있게 된다.To this end, the
한편, 상기 방열공(155)의 크기는 리플렉터(150)의 내구성, 방열 특성을 시뮬레이션하여 적절히 설계될 수 있으며, 특히, 방열공(155)들 간 크기는 원활한 접지(GND) 기능의 유지를 위하여 주파수의 파장을 고려하여 설계될 수 있다. 예를 들면, 방열공(155)들의 크기는 상기 동작 주파수의 1/10λ 내지 1/20λ 의 범위 내의 크기를 가지도록 설정될 수 있다.Meanwhile, the size of the
여기서, 간격 1/10λ는 방사소자 모듈(160)의 충분한 접지(GND) 역할을 수행하기 위한 상한 임계치로서의 의미가 있고, 간격 1/20λ는 리플렉터(150)의 방열공(155)을 통한 최소한의 외기 유동을 확보하기 위한 하한 임계치로서의 의미가 있다.Here, the
그러므로, 방열공(155)의 크기는, 동작 주파수의 1/20λ 보다는 크고, 동작 주파수의 1/10λ 보다는 작은 범위를 가지도록 형성됨이 바람직하다.Therefore, the size of the
특히, 리플렉터(150)는, 접지(GND) 기능 측면에서, 다수의 RF 필터(140)과 다수의 방열소자 모듈(160) 사이에 단수 개로 구비되어, 공통 접지(common ground) 기능을 수행하는 구성으로 정의될 수 있다.In particular, in terms of the ground (GND) function, the
보다 상세하게는, 리플렉터(150)는, 도 6에 참조된 바와 같이, 다수의 RF 필터(140)의 전단에 적층되는 4각의 금속 판체 형상으로 형성될 수 있다. 리플렉터(150)의 전면에는, 후술하는 방열소자 모듈(160) 각각이 안착되는 안테나 배치부(151)가 평면 형태로 RF 필터(140)의 위치에 대응되게 형성될 수 있다. 여기서, 안테나 배치부(151)가 평면 형태로 형성됨으로써, 후방의 RF 필터(140)의 구성 중 필터 바디(141)의 전면이 표면 열접촉되고, 전방의 방사소자 모듈(160)의 배면이 표면 열접촉되도록 안착됨으로써, 열전도 방식에 의한 방열 성능을 향상시킬 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 6 , the
또한, 리플렉터(150)는, 도 6에 참조된 바와 같이, 테두리 부위가 각각 후방으로 절곡되어 전방 하우징(130)의 전면에 결합된 다수의 RF 필터(140)의 측부를 감싸면서 보호하는 테두리 절곡판(154)이 형성되고, 테두리 절곡판(154)의 가장자리를 따라 다수개소에 이격되게 다수의 스크류 고정홈(153)이 형성되며, 다수의 스크류 고정홈(153)과 전방 하우징(130)의 가장자리를 따라 형성된 다수의 스크류 관통홀(133)에 다수의 조립 스크류(도면부호 미표기)가 체결되는 동작으로 전방 하우징(130)의 전방에 결합될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6 , the
안테나용 RF 모듈(200)은, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 안테나 하우징(105)에 착탈 결합될 수 있다. 안테나용 RF 모듈(200)은 전방 하우징(130)과 볼팅 결합(또는 스크류 결합) 등을 통해 물리적으로 체결될 수 있고, 안테나용 RF 모듈(200)을 구성하는 증폭부 기판(146)이 메인 보드(120)에 소켓 핀 결합 방식으로 착탈될 수 있다. 구체적으로 증폭부 기판(146)에는 후술할 도 11a의 수소켓부(146’)가 구비되고, 메인 보드(120)의 전면에는 증폭부 기판(146)의 수소켓부(146’)가 소켓 핀 결합되는 암소켓부(125)가 구비될 수 있다. 증폭부 기판(146)의 구체적인 구성 및 기능에 대해서는 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.The
전방 하우징(130)은, 도 3a 및 도 3b에 참조된 바와 같이, 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)에 설치되어 안착된 메인 보드(120)와 그 전면에 적층 배치된 RF 모듈(200) 사이를 구획하는 역할을 수행한다. 또한, 전방 하우징(130)은 안테나 하우징(105) 측의 내부 공간(110S)과 그 이외의 공간이 구별되도록 구획 구비됨으로써, 안테나 하우징(105) 측의 내부 공간(110S)에 생성된 열이 RF 필터(140) 측으로 영향을 미치지 않도록 열적 차단 및 분리 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B , the
여기서, ‘열적 차단’이라는 의미는, 전방 하우징(130)의 전면 전방으로 정의되는 전방 외기(또는 전방 공간) 상에 위치된 RF 모듈(200)로부터 발생한 열이 전방 하우징(130)의 배면 공간(즉, 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)) 측으로의 열 침입을 차단하는 것으로 이해하는 것이 바람직하고, ‘열적 분리’라는 의미는, 애초 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 적층된 메인 보드(120)의 전면과 배면에 집중 분산 실장된 다수의 발열 소자 중 일부를 분리하여 후방 방열 뿐만 아니라 전방 방열이 가능하도록 열적 구성을 분리 배치한 것으로 이해하는 것이 바람직하다.Here, the meaning of 'thermal blocking' is that the heat generated from the
또한, 안테나 장치 및 이에 포함된 부품이나 장비를 제조하는 수많은 제조자들이 존재하는 현재의 시장 상황에서, RF 모듈(200)만을 제조하는 제조자 입장에서는, 미리 다수의 RF 모듈(200)들을 전방 하우징(130)에 가조립한 상태로, 또는 가조립이 가능한 모듈 단위로 유통 및 판매가 가능하게 됨에 따라 새로운 시장 환경을 구축할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the current market situation in which there are numerous manufacturers of antenna devices and components or equipment included therein, manufacturers who manufacture only the
전방 하우징(130)에는, 리플렉터(150)의 스크류 고정을 위한 다수의 스크류 관통홀(133)이 가장자리를 따라 다수 개소에 형성될 수 있다. 또한, 전방 하우징(130)에는, RF 필터(140)의 증폭부 기판(146)에 형성된 수소켓부(146’)가 각각 관통하여 메인 보드(120)의 암소켓부(125)에 소켓 핀 결합되기 위한 적어도 관통 슬릿(135)이 형성될 수 있다.In the
여기서, 전방 하우징(130)의 후면 테두리부와 후방 하우징(110)의 전면 테두리부 사이에는, 상술한 리플렉터(150)의 방열공(155)을 통해 외부로 노출된 상태이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)가 건물 외부(즉, 실외)에 설치될 경우 우천 시의 빗물이 스며들 수 있는 바, 빗물 등의 유입을 방지하기 위한 방수 개스킷링(미도시)이 개재될 수 있다. 또한, 전방 하우징(130)에 관통된 다수의 관통 슬릿(135)의 전면 및 후면에는 이를 관통하는 증폭부 기판(146)의 수소켓부(146’)를 외부로부터 보호하고, 그 사이를 통하여 빗물 등의 이물질이 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S) 측으로 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지링(미도시)이 각각 개재될 수 있다.Here, between the rear edge of the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 메인 보드(120)와 RF 필터(140) 간 소정의 전기적인 신호 라인을 구축함에 있어서 간단한 소켓 핀 결합 방식을 채택함으로써, 종래 RF 필터(140)와 메인 보드(120) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 별도의 동축 커넥터(DCC, Direct Coaxial Connector)를 이용할 필요가 없으므로, 제품의 제조 단가를 크게 절감하는 이점을 제공한다.In this way, the
다만, 여기서의 RF 필터(140)의 소켓 핀 결합 방식의 채택은 전기적인 결합 측면에서 유효한 효과를 창출하는 것으로 이해될 것이고, 물리적인 결합 측면에서 RF 필터(140)의 임의 유동을 방지하기 위해, 다수의 스크류 체결 방식을 추가 채택하는 것도 가능함은 당연할 것이다. 예를 들면, 후술하는 도 12a 및 도 12b에 참조된 바와 같이, RF 필터(140)의 구성 중 필터 바디(141)의 후단부 가장자리에 형성된 다수의 스크류 관통홀(142a)을 통해 고정스크류(142)를 이용한 전방 하우징(130)에 대한 스크류 체결 방식으로 보다 견고한 고정 효과를 창출할 수 있다.However, it will be understood that the adoption of the socket pin coupling method of the
도 7은 도 2의 구성 중 후방 하우징에 대한 메인 보드의 설치 모습을 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 도 2의 구성 중 메인 보드에 대한 RF 모듈 조립체의 설치 모습을 나타낸 분해 사시도이며, 도 9는 도 8의 설치 과정 중 필터 바디가 후방 하우징으로부터 분리된 상태도를 도시한 사시도이며, 도 10은 도 8의 구성 중 RF 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10의 C-C선을 따라 취한 단면도로써 내부 모습이 일부 투영된 투영 절개 사시도이며, 도 12a 및 도 12b는 도 10의 RF 모듈을 나타낸 분해 사시도이고, 도 13은 도 10의 RF 모듈의 구성 중 증폭부 기판의 상세도이며, 도 14는 증폭부 기판의 메인 보드에 대한 결합 모습을 나타낸 절개 사시도이고, 도 15는 도 3의 구성 중 메인 보드에 대한 RF 모듈의 조립 모습을 나타낸 분해 사시도이며, 도 16은 도 3의 구성 중 리플렉터에 대한 방사소자 모듈의 조립 모습을 나타낸 분해 사시도이다.Figure 7 is an exploded perspective view showing the installation of the main board to the rear housing of the configuration of Figure 2, Figure 8 is an exploded perspective view showing the installation of the RF module assembly to the main board of the configuration of Figure 2, Figure 9 8 is a perspective view showing a state in which the filter body is separated from the rear housing during the installation process of FIG. 8, FIG. 10 is a perspective view showing an RF module in the configuration of FIG. 8, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line C-C in FIG. 12a and 12b are exploded perspective views showing the RF module of FIG. 10, FIG. 13 is a detailed view of the amplifier board of the configuration of the RF module of FIG. 10, and FIG. 14 is
본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 일 실시예는, RF 필터(140)와, RF 필터(160)의 일측에 배치되는 방사소자 모듈(160)과, RF 필터(140)의 타측에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판(146)을 포함할 수 있다.One embodiment of the
여기서, RF 필터(140)는, 적어도 4개의 외측면을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, RF 필터(140)는, 4개의 외측면을 가질 경우 사면체로 구비되고, 5개의 외측면을 가질 경우 오면체로 구비되며, 6개의 외측면을 가질 경우 육면체로 구비되는 것을 모두 포함한다. 그러므로, 이하에서, RF 필터(140)의 ‘일측’ 및 ‘타측’은 적어도 4개의 외측면 중 어느 한 면 및 그 한 면을 제외한 다른 한면을 지칭하는 것으로서, 물리적으로 완전한 상호 반대면을 지시하는 개념이 아니라, 어느 한 면 및 그 한 면을 제외한 다른 면들 중 한 면을 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Here, the
따라서, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 다른 실시예는, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, RF 필터(140)에서 발생한 열과 아날로그 증폭소자에서 발생한 열은 서로 다른 방향으로 방열되는 실시예로 정의될 수 있다.Therefore, in another embodiment of the
그리고, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)은, 증폭부 기판(146)이 RF 필터(140)의 내부에 배치되는 구성인 점에서, 실질적으로 RF 모듈(200)의 외형은 RF 필터(140) 및 그 전단부에 구비되는 방사소자 모듈(160)에 의하여 구성될 수 있는 실시예로 다르게 정의될 수 있음은 당연하다.In addition, since the
또한, RF 모듈(200)은, 아날로그 RF 부품들의 집합체로써, 가령, 증폭부 기판(146)은 RF 신호를 증폭시키는 아날로그 증폭소자가 실장된 RF 부품이고, RF 필터(140)는 입력된 RF 신호를 원하는 주파수 대역으로 주파수 필터링하기 위한 RF 부품이며, 방사소자 모듈(160)은 RF 신호를 수신 및 송신하는 역할을 수행하는 RF 부품이다.In addition, the
그러므로, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)은, 또 다른 실시예로써 다음과 같이 정의될 수 있다.Therefore, the
본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)은, 아날로그 RF 부품을 포함하는 안테나용 RF 모듈(200)로서, 아날로그 RF 부품은, 적어도 4개의 외측면을 가지는 RF 필터(140)와, RF 필터(140)의 외측면 중 어느 한 면에 배치되는 방사소자 모듈(160)과, RF 필터(140)의 외측면 중 다른 한 면에 배치되는 증폭부 기판(146) 상의 아날로그 증폭소자(미도시)를 포함한다.The
여기서, 증폭부 기판(146)은, 안테나 하우징(110,130) 내부의 메인 보드(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 후술하는 바와 같이, 증폭부 기판(146)은 메인 보드(120)와 소켓 핀 결합 방식으로 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.Here, the
또한, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 또 다른 실시예는, RF 필터(140)와, RF 필터(140)의 전면에 배치되는 방사소자 모듈(160)과, RF 필터(140)와 방사소자 모듈(160) 사이에 배치되어 방사소자 모듈(160)을 접지(GND)함과 아울러, RF 필터(140)에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터(150)를 포함하는 개념으로 정의될 수 있다.In addition, another embodiment of the
이를 보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 또 다른 실시예는, 안테나 하우징(110,130)의 내부 공간(110S)에 설치된 메인 보드(120)의 전면에 대하여 적층 배치된 RF 필터(140)와, RF 필터(140)의 전면에 적층 배치되는 방사소자 모듈(160)과, RF 필터(140)를 덮도록 배치되되, 방사소자 모듈(160)의 접지(GND) 역할을 수행함과 아울러 RF 필터(140) 측으로부터 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 리플렉터(150)는, 상술한 바와 같이, 방사 신호의 집중 조사를 도모할 수 있는 반사층으로서의 기능을 더 수행할 수 있음은 당연하다.In more detail, another embodiment of the
특히, RF 필터(140)가 적어도 4개의 외측면을 가지는 것으로 전제할 때, 방사소자 모듈(160)은 RF 필터(140)의 어느 한 면(전면)에 적층 배치되고, 증폭부 기판(146)은 RF 필터(140)의 외측면 중 다른 한 면에 배치되어, 적어도 하나의 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판(146)으로부터 발생된 열은, 증폭부 기판(146)에 인접하는 RF 필터(140)의 측벽 중 하나를 통해 방열된 후 리플렉터(150)를 매개로 외부로 최종 방열될 수 있다.In particular, when it is assumed that the
한편, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 또 다른 실시예는, 안테나 하우징(105)에 착탈 가능하도록 결합될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)은, RF 필터(200)와, RF 필터(200)의 전면에 배치되는 방사소자 모듈(160)과, RF 필터(140)와 방사소자 모듈(160) 사이에 배치된 리플렉터(150)를 포함하고, 안테나용 RF 모듈(200)은 안테나 하우징(105)에 착탈 가능하도록 결합되는 또 다른 실시예로 정의될 수 있다. 구체적으로, 안테나용 RF 모듈(200)이 착탈되는 대상은 안테나 하우징(105)의 구성 중 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 배치된 메인 보드(120)이고, 전방 하우징(130)을 매개로 착탈 결합될 수 있다.Meanwhile, another embodiment of the
이에 따르면, 주파수 의존성 (Frequency Dependence)을 갖는 RF 부품을 RF 모듈로 구성하고, 이를 안테나 하우징(105)에 착탈 가능하도록 함으로써, 안테나 장치(100)를 구성하는 RF 부품의 불량이나 파손이 발생하는 경우, 해당 안테나용 RF 모듈(200)만을 교체함으로써 안테나 장치(100)에 대한 유지, 보수가 용이해지는 이점이 있다.According to this, when RF components constituting the
또한, 리플렉터(150)는, RF 필터(140)을 덮도록 배치되되, 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)을 기준으로 전방 하우징(130)의 전방 외측으로 돌출되게 노출된 RF 필터(140)를 전부 덮도록 배치될 수 있다. 이와 같이, 리플렉터(150)를 이용하여 전방 하우징(130)의 전면 전방으로 정의되는 전방 외기(또는 전방 공간)으로 노출된 RF 필터(140)를 외부 환경으로부터 보호함과 동시에, 상술한 바와 같이 무수히 많은 방열공(155)을 통해 내외부로의 공기 유동이 원활하게 설계됨으로써 보다 높은 전방 방열 성능 향상을 도모할 수 있게 된다.In addition, the
한편, 상술한 다양한 실시예로 구현되는 RF 모듈(200)이 복수 개로 구비됨으로써 후술하는 안테나용 RF 모듈 조립체를 구성할 수 있다.On the other hand, since the
다수의 RF 필터(140)는, 도 11a 및 도 11b에 참조된 바와 같이, 가운데의 격벽(143)을 기준으로 폭방향 일측과 타측에 각각 소정의 공간(C1,C2)을 형성하는 필터 바디(141)와, 상기 소정의 공간(C1,C2) 중 어느 하나(도 11a의 도면부호 “C1” 참조)에 마련된 다수의 캐비티(미도시)에 설치된 다수의 공진기(DR, 미도시)와, 상기 소정의 공간(C1,C2) 중 다른 하나(도 11b의 도면부호 “C2” 참조)에 배치되고, 메인 보드(120)의 암소켓부(125)에 결합되어 전기적으로 연결되는 증폭부 기판(146)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 필터 바디(141)는 금속재질로써, 다이캐스팅 성형 공법을 통해 제조된다.As referenced to FIGS. 11A and 11B , the plurality of
다수의 RF 필터(140)는, 소정의 공간 중 “C1” 측에 설치된 다수의 공진기(DR)를 이용한 주파수 조절을 통해 입력 신호 대비 출력 신호의 주파수 대역을 필터링하는 캐비티 필터로 채용되어 배치될 수 있다. 그러나, 반드시 RF 필터(140)가 캐비티 필터로 한정되는 것은 아니고, 상술한 바와 같이 세라믹 도파관 필터(Ceramic Waveguide Filter)를 배제하는 것은 아니다.A plurality of
RF 필터(140)는, 전후 방향의 두께가 작은 것이 제품 전체의 슬림화구현 설계에 있어서 유리하다. 이와 같은 제품의 슬림화 설계 측면에서, RF 필터(140)는 전후 방향 두께의 축소 설계가 제한적인 캐비티 필터보다는 소형화 설계가 유리한 세라믹 도파관 필터의 채택이 고려될 수 있다. 하지만, 5G 주파수 환경에서 요구되는 기지국 안테나의 고출력 성능을 만족하기 위해서는 그에 수반하는 안테나 방열 문제를 필연적으로 해결하여야 하고, 안테나 내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하기 위해 RF 필터(140)를 열전달 매개체로 활용하여 RF 필터(140)에서 발생한 열을 안테나 하우징(105)의 전방으로 전달할 수 있다는 점에서 캐비티 필터의 채용이 선호될 수 있다.For the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)에 있어서, 다수의 RF 필터(140)는 RF 모듈(200)의 형태로 안테나 하우징(105)의 한정된 내부 공간(110S)으로부터 벗어나 외기에 직접 노출되도록 설치되는 점에서, RF 필터(140)의 설치면을 제외한 사방을 통하여 방열이 가능한 점에서 캐비티 필터의 채용이 더 선호될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서 RF 필터(140)로 캐비티 필터를 채용되는 것을 예시로 설명하기로 한다.In particular, in the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 도 10 내지 도 12b에 참조된 바와 같이, 종래 메인 보드(120)의 전면 또는 후면에 실장된 RF 소자였던 RFIC 소자(미도시), PA(Power Amplifier) 소자 및 LNA(Low Noise Amplifier) 소자들을 RF 필터(140)의 증폭부 기판(146)으로 분리 실장하고, RF 필터(140) 전부를 외기에 노출되도록 설치함으로써, 방열 성능을 크게 향상시키는 이점을 제공한다.As referred to in FIGS. 10 to 12B, the
즉, 종래에는 안테나 하우징의 전방에 설치된 레이돔(radome)이 전방 측으로의 방열을 저해하는 장애요소가 될 뿐 아니라, 발열량이 큰 디지털 소자나 PSU을, RF 소자(RFIC, PA 및 LNA 소자 등)들과 함께 메인 보드에 집중 실장됨으로써 안테나 하우징의 내부에서 열 집중이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 상기 집중된 열을 오직 안테나 하우징의 후방 측으로만 집중 방열하여야 하여 방열 효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.That is, in the prior art, a radome installed in front of the antenna housing not only becomes an obstacle that hinders heat dissipation toward the front side, but also prevents digital elements or PSUs with high heat generation from RF elements (RFIC, PA and LNA elements, etc.). In addition, there is a problem in that heat concentration occurs inside the antenna housing by being concentratedly mounted on the main board. In addition, since the concentrated heat must be radiated only to the rear side of the antenna housing, heat dissipation efficiency is greatly reduced.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 경우, 도 13에 참조된 바와 같이, 다수의 RF 모듈(200)을 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)과는 무관한 전방으로 분리 설치하되 외기에 직접 노출되도록 설치하고, RF 필터(140)의 측벽 일부에 증폭부 기판(146)을 추가하여 종래 메인 보드에 실장된 RF 소자들(146a-1,146a-2,146c)을 분산 배치함으로써 열적 분산을 도모하고, 분산된 열을 보다 신속하게 외부로 방열할 수 있게 된다.However, in the case of the
여기서, 상기 RF 소자들은 아날로그 증폭소자일 수 있으며, 상술한 바와 같이, PA(Power Amplifier) 소자(146a-1,146a-2), LNA(Low Noise Amplifier) 소자(146c) 등을 포함한다.Here, the RF elements may be analog amplification elements, and as described above, include PA (Power Amplifier)
보다 상세하게는, 증폭부 기판(146)은, 양면 중 어느 한 면에 아날로그 증폭소자 중 하나인 한 쌍의 PA 소자(146a-1,146-2)가 실장 배치됨과 아울러, 아날로그 증폭소자 중 하나인 LNA 소자가 실장 배치될 수 있고, 양자 사이를 디커플링시키는 서큘레이터(146d-1,146d-2)가 회로 연결될 수 있다. 그러나, 반드시 증폭부 기판(146)의 양면 중 어느 한 면에만 상술한 아날로그 증폭소자가 실장되어야 하는 것은 아니고, 실시예에 따라서는 증폭부 기판(146)의 양면에 분산 실장 배치될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.More specifically, the
또한, 증폭부 기판(146)이 RF 필터(140) 측으로 분리 실장됨으로써, 멀티 레이어로 이루어진 메인 보드(120)의 층수를 감소시킬 수 있는 점에서, 메인 보드(120)의 제조단가를 저감시키는 이점을 제공한다.In addition, since the
증폭부 기판(146)은, 소정의 공간(C1,C2) 중 다른 하나(C2)의 내부에 안착되도록 설치되되, 적어도 수소켓부(146’)의 단부가 필터 바디(141)의 후면 측으로 돌출되어 노출될 수 있도록 안착 설치될 수 있다.The amplifying
한편, 다수의 RF 필터(140)는, 도 10 내지 도 12b에 참조된 바와 같이, 증폭부 기판(146)으로부터 발생한 열을 상기 소정의 공간(C2)으로부터 필터 바디(141)의 외부로 방열시키는 필터 히트 싱크 패널(148)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 10 to 12B , the plurality of
필터 바디(141)의 소정의 공간(C2) 주변에는 다수의 스크류 고정홀(149a)이 형성됨과 아울러, 필터 히트 싱크 패널(148)의 테두리 부위에는 다수의 스크류 관통홀(149b)이 형성되고, 다수의 고정 스크류(149)가 필터 바디(141)의 외측에서 다수의 스크류 관통홀(149b)을 관통하여 다수의 스크류 고정홀(149a)에 체결되는 동작으로, 필터 히트 싱크 패널(148)이 필터 바디(141)에 고정될 수 있다.A plurality of
여기서, 필터 바디(141)의 소정의 공간(C2) 내부에 설치된 증폭부 기판(146)은 외측면이 필터 히트 싱크 패널(148)의 내측면에 표면 열접촉되도록 구비됨으로써, 증폭부 기판(146)으로부터 생성된 열이 필터 히트 싱크 패널(148)을 통하여 열전도됨과 아울러, 그 외부에 일체로 형성된 필터히트 싱크핀(148a)들을 통하여 외부로 방출될 수 있다.Here, the
한편, 본 발명에 따른 안테나용 RF 필터(200)는, 도면에 도시되지 않았으나, 필터 히트 싱크 패널(148)과 증폭부 기판(146) 사이에 배치되어 증폭부 기판(146)으로부터 발생된 열을 포집하여 필터 히트 싱크 패널(148)로 전달하는 열전달 매개체를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the
열전달 매개체는, 폐쇄된 내부에서 유동되는 냉매의 상변화를 통하여 열을 전달하도록 구비된 베이퍼 챔버(Vapor chamber) 또는 히트 파이프(Heat-pipe) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 베이퍼 챔버는 열원인 증폭부 기판(146)가 필터 히트 싱크 패널(148)과의 사이 거리가 상대적으로 작은 경우 그 채용이 선호되고, 반대로 히트 파이프는 열원인 증폭부 기판(146)과 필터 히트 싱크 패널(148)과의 사이 거리가 상대적으로 큰 경우 그 채용이 선호될 수 있다.The heat transfer medium may be formed of any one of a vapor chamber or a heat-pipe provided to transfer heat through a phase change of a refrigerant flowing in a closed interior. The vapor chamber is preferred when the distance between the
다수의 RF 필터(140)는, 도 10 내지 도 12b 및 도 14에 참조된 바와 같이, 증폭부 기판(146)에 형성된 수소켓부(146’)를 이용하여 메인 보드(120)의 전면에 구비된 암소켓부(125)에 착탈 결합됨과 아울러, 필터 바디(141)의 후단부 가장자리에 형성된 다수의 스크류 관통홀(142a)을 통해 고정스크류(142)를 이용하여 전방 하우징(130)에 스크류 체결시킴으로써 보다 안정적으로 고정될 수 있다. 여기서, 증폭부 기판(146)에 형성된 수소켓부(146’)는, 도 14에 참조된 바와 같이, 외부 공간에 해당하는 전방 하우징(130)의 전면에 형성된 관통 슬릿(135)을 관통하여 암소켓부(125)에 소켓 핀 결합되는 점에서, 필터 바디(141)와 전방 하우징(130) 사이에는 미도시의 이물질 유입 방지링이 개재될 수 있음은 이미 설명하였다.As referenced to FIGS. 10 to 12B and 14 , the plurality of
한편, 필터 바디(141)의 전면에는, 도 10 내지 도 12b에 참조된 바와 같이, 후술하는 다수의 방사소자 모듈(160)의 스크류 고정을 위한 적어도 하나 이상의 고정 보스(147)가 설치될 수 있다. 적어도 하나 이상의 고정 보스(147)는, 리플렉터(150)에 형성된 보스 관통홀(157)을 관통하여 리플렉터(150)의 안테나 배치부(151)의 전면으로 관통 노출되고, 다수의 방사소자 모듈(160)을 고정시키는 소자 고정 스크류(180)가 체결되는 부위이다.On the other hand, on the front surface of the
여기서, 적어도 하나 이상의 고정 보스(147)는 열전도가 용이한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그러므로, 필터 바디(141) 및 고정 보스(147)는, 상술한 바와 같이, 열전도가 용이한 금속 재질로 구비되는 바, 제한적으로나마 필터 바디(141)로부터 생성된 열이 레이돔(radome)이 삭제된 전방으로의 방열이 용이한 이점을 제공한다. 나아가, 후술하는 방사소자 모듈(160)의 구성 중 방사용 디렉터(165) 또한 열전도가 용이한 금속 재질로 구비되어, 전방에서의 방열 면적이 확장되는 측면에서 전방 방열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 대해서는, 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.Here, at least one fixing
빔포밍(Beamforming)의 구현을 위해서는, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 배열 안테나(Array antenna)로써 다수의 방사소자 모듈(160)이 필요하고, 다수의 방사소자 모듈(160)은 좁은 방향성 빔(narrow directional beam)을 생성하여 지정된 방향으로의 전파 집중을 증가시킬 수 있다. 최근 다수의 방사소자 모듈(160)은, 다이폴 타입의 다이폴 안테나(Dipole antenna) 또는 패치 타입의 패치 안테나(Patch antenna)가 가장 높은 빈도로 활용되고 있으며, 상호간의 신호 간섭이 최소화되도록 이격되게 설계 배치된다. 종래에는, 일반적으로 이와 같은 다수의 방사소자 모듈(160)들의 배열 설계가 외부 환경 요인에 의하여 변경되지 않도록 하기 위하여 다수의 방사소자 모듈(160)들을 외부로부터 보호하는 레이돔(radome)을 필수 구성으로 하였다. 따라서, 레이돔이 덮고 있는 면적 부분에 한해서는 다수의 방사소자 모듈(160) 및 다수의 방사소자 모듈(160)이 설치되는 안테나 보드가 외기에 노출되지 않아 안테나 장치(100)의 동작으로 인하여 발생하는 시스템 열을 외부로 방열함에 있어서 매우 제한적일 수 밖에 없었다.For the implementation of beamforming, as referenced in FIGS. 2 to 5, a plurality of radiating
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 방사소자 모듈(160)은, 도 10 내지 도 12b에 참조된 바와 같이, 상하로 길게 형성되고, 리플렉터(150)의 전면에 형성된 다수의 안테나 배치부(151)에 각각 배열되는 방사소자 모듈 커버(161)와, 방사소자 모듈 커버(161)의 배면부에 밀착 배치되되, 안테나 배치부(151)와의 사이에 배치되고, 안테나 패치회로부(163a) 및 급전 라인(163b)이 인쇄 형성된 방사소자용 인쇄회로기판(162)과, 도전성 금속재질로 형성되고, 방사소자용 인쇄회로기판(162)의 안테나 패치회로부(163a)와 전기적으로 연결되는 방사용 디렉터(165)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 10 to 12B, the radiating
방사소자용 인쇄회로기판(162)의 전면에는, 직교하는 ±45 편파 또는 수직/수평 편파 중 어느 하나의 이중편파를 발생시키는 이중편파 패치 소자로써 상술한 안테나 패치회로부(163a)가 인쇄 형성될 수 있다. 안테나 패치회로부(163a)는 3개가 각각 상하 방향(길이방향)으로 이격되게 인쇄 형성될 수 있고, 각각의 안테나 패치회로부(163)는 급전 라인(163b)에 의하여 상호 연결될 수 있다.On the front side of the printed
종래 안테나 장치에서 급전라인은 안테나 패치회로부가 실장되는 인쇄회로기판의 하부에서 별도의 급전 선로를 형성하여야 하므로, 이를 위해 다수의 관통홀을 구비하는 등 급전 구조가 복잡해지고, 급전구조가 방사소자용 인쇄회로기판(162)의 하부 공간을 차지하게 되어, RF 필터(140)와 방사소자용 인쇄회로기판(162)간 직접 표면 열접촉을 방해하는 요소로 작용하는 문제가 발생되지만, 본 발명의 실시예에 따른 급전 라인(163b)은 안테나 패치회로부(163a)가 패턴 인쇄되는 방사소자용 인쇄회로기판(162)과 동일한 전면에 안테나 패치회로부(163a)와 함께 패턴 인쇄 형성됨으로로써, 급전구조가 매우 단순해질 뿐 아니라, RF 필터(140)와 방사소자용 인쇄회로기판(162) 상 직접 표면 열접촉되는 결합 공간을 확보할 수 있는 이점이 있다.In the conventional antenna device, since the feed line must form a separate feed line at the bottom of the printed circuit board on which the antenna patch circuit is mounted, the feed structure is complicated, such as having a plurality of through holes for this purpose, and the feed structure is for the radiating element It occupies the lower space of the printed
한편, 방사용 디렉터(165)는 열전도성 또는 도전성 금속재질로 형성되어 안테나 패치회로부(163a)와 전기적으로 연결된다. 방사용 디렉터(165)는 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도함과 동시에 방사소자용 인쇄회로기판(162) 후방에서 발생한 열을 열전도를 통해 전방으로 전달하는 기능도 함께 수행할 수 있다. 방사용 디렉터(165)는 전기가 잘 흐르는 도전성 재질의 금속으로 구성될 수 있으며, 각각의 안테나 패치회로부(163a)의 전방으로 각각 이격되게 설치될 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 실시예에서는 안테나 패치회로부(163a) 및 방사용 디렉터(165)를 이용한 방사소자를 설명하였으나, 다이폴 안테나를 적용하는 경우 방사용 디렉터의 구성을 생략할 수 있으며, 다이폴 안테나의 높이가 상대적으로 높은 만큼, 리플렉터(150)의 전면보다 더 먼 곳으로 방열시켜 방열량을 증가시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, the radiating element using the
도 4 및 도 10 내지 도 12b를 참조하면, 방사용 디렉터(165)는 디렉터 관통홀(164c)을 통해 안테나 패치회로부(163a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 방사용 디렉터(165)의 전체적인 크기, 형태 및 설치 위치 등은 해당 안테나 패치회로부(163a)에서 방사되는 방사 빔의 특성을 측정하여 실험적으로,또는 해당 특성을 시뮬레이션하여 적절히 설계될 수 있다. 방사용 디렉터(165)는 안테나 패치회로부(163a)에서 발생되는 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도하는 역할을 하여 전체적인 안테나의 빔폭을 보다 더 줄이면서,사이드 로브의 특성도 양호하게 한다. 뿐만 아니라, 패치형 안테나로 인한 손실을 보상하고, 도전성 재질의 금속으로 이루어져 방열 기능도 함께 수행할 수 있다. 방사용 디렉터(165)의 형상은 방사 빔의 방향을 전방향으로 유도하기 위한 적절한 형태, 가령 무방향성을 갖는 원형으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 국한하지는 않는다.Referring to FIGS. 4 and 10 to 12B , the
한편, 적어도 2개의 안테나 패치회로부(163a)와 방사용 디렉터(165)는 하나의 방사소자 모듈(160)을 구성할 수 있다. 도 10 내지 도 12b에는 3개의 안테나 패치회로부(163a)와 방사용 디렉터(165)가 하나의 단위 방사소자 모듈(160)을 형성한 예가 도시되어 있으며, 이득(gain)을 높이기 위한 방사소자 모듈의 최적 설계에 따라 안테나 패치회로부(163a) 및 방사용 디렉터(165)의 수는 가변될 수 있다.Meanwhile, at least two antenna
방사용 디렉터(165)에는 관통홀(164c)이 형성되고, 상기 관통홀(164c)을 통해 방사용 디렉터(165)가 안테나 패치회로부(163a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 필터 바디(141)의 전면에 대한 고정을 위해 마련된 소자 고정 스크류(180)를 매개로 방사용 디렉터(165) 및 안테나 패치회로부(1163a)가 전기적으로 연결될 수 있다.A through
여기서, 방사소자 모듈 커버(161)는 비도전성 재질인 플라스틱 소재로 사출 성형되고, 방사소자 모듈 커버(161)의 일면에는, 도 12a 및 도 12b에 참조된 바와 같이, 방사용 디렉터(165)의 배면에 형합되는 디렉터 고정부(167)가 구비되되, 디렉터 고정부(167)에는 방사용 디렉터(165)와 결합 가능한 디렉터 고정돌기부(168)가 전방으로 돌출되게 형성될 수 있다.Here, the radiating
여기서, 방사용 디렉터(165)는, 적어도 하나의 디렉터 고정돌기부(168)와 대응되는 위치에 함몰되게 형성된 적어도 하나의 디렉터 고정홈(도면부호 미표기)에 압입되어 고정될 수 있다.Here, the
또한, 방사소자 모듈 커버(161)에는, RF 필터(140)와의 결합을 위한 적어도 하나의 기판 고정홀(164b)이 관통 형성될 수 있다. 적어도 하나의 기판 고정홀(164b)을 통하여 소자 고정 스크류(180)가 방사용 디렉터(165)의 관통홀(164c) 및 방사소자 모듈 커버(161)의 기판 고정홀(164b)을 관통한 후, 방사소자용 인쇄회로기판(162)에 형성된 기판 관통홀(164a)을 관통하여 리플렉터(150)의 안테나 배치부(151)에 견고하게 결합될 수 있다.In addition, at least one
또한, 방사소자 모듈 커버(161)의 전면에는 적어도 하나의 보강 리브(166)가 형성되어 방사소자 모듈 커버(161)의 외관을 형성하고, 플라스틱 소재인 방사소자 모듈 커버(161)의 강도를 보강할 수 있다.In addition, at least one reinforcing
이와 같은 구성으로 이루어진 RF 모듈(200)은, 전방 하우징(130)을 기준으로 전방에 해당되는 RF 필터(140)에서 발생한 열을 리플렉터(150)의 배면과의 접촉을 통하거나, 리플렉터(150)에 형성된 방열공(155)들을 통해 외부로 직접 방출할 수 있다.The
한편, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈 조립체는, 다음과 같은 다양한 형태의 실시예로 구현되는 RF 모듈(200)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.Meanwhile, the RF module assembly for an antenna according to the present invention may be defined as including the
일 실시예로써, 메인 보드(120)의 전면에 착탈 결합되는 다수의 RF 필터(140)와, 다수의 RF 필터(140)의 전면에 적층 배치되는 다수의 방사소자 모듈(160)과, 다수의 RF 필터(140)를 덮도록 배치되되, 다수의 방사소자 모듈(160)의 접지(GND) 역할을 수행함과 아울러 다수의 RF 필터(140) 측으로부터 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터(150)를 포함할 수 있다.As an embodiment, a plurality of
다른 실시예로써, RF 모듈(200)은, 상하 방향 및 좌우 방향으로 각각 소정거리 이격되게 배치된 다수의 RF 필터(140)와, 다수의 RF 필터(140)의 전면에 적층 배치되는 다수의 방사소자 모듈(160)과, 다수의 RF 필터(140)와 다수의 방사소자 모듈(160) 사이를 구획하도록 배치된 리플렉터(150)를 포함하고, 다수의 RF 필터(140)는, 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)에 적층된 메인 보드(120)의 전면에 소켓 핀 결합 방식으로 착탈 결합되는 형태로 구현될 수 있다.As another embodiment, the
아울러, 또 다른 실시예로써, RF 모듈(200)은, 각각 적어도 4개의 외측면을 가지는 다수의 RF 필터(140)와, 다수의 RF 필터(140) 각각의 외측면 중 어느 한 면(예를 들면, 전면)에 적층 배치되는 다수의 방사소자 모듈(160)과, 다수의 RF 필터(140) 각각의 외측면 중 다른 한 면에 배치되며, 적어도 하나의 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판(146)과, 다수와 RF 필터(140)와 다수의 방사소자 모듈(160) 사이에 배치되어 다수의 방사소자 모듈들(160)의 공통 접지 역할을 하는 리플렉터(150)를 포함하고, 적어도 하나의 아날로그 증폭소자로부터 발생된 열은, 다수의 RF 필터(140)의 측벽 중 하나를 통해 방열된 후 리플렉터(150)를 매개로 전방 방열되는 형태로 구현될 수 있다.In addition, as another embodiment, the
마지막으로, 또 다른 실시예로써, RF 모듈(200)은, 메인 보드(120)의 전면에 착탈 결합되되, 각각 적어도 4개의 외측면을 가지는 다수의 RF 필터(140)와, 다수의 RF 필터(140) 각각의 외측면 중 어느 한 면(예를 들면, 전면)에 적층 배치되는 다수의 방사소자 모듈(160)과, 다수의 RF 필터(140)를 덮도록 배치된 리플렉터(150)를 포함하고, 리플렉터(150)는, 다수의 RF 필터(140)와 다수의 방사소자 모듈(160) 사이의 접지 기능을 수행함과 아울러 방사소자 모듈(160)로부터 조사되는 전자기파를 전방으로 반사시키도록 금속재질로 형성되되, 다수의 RF 필터(140) 측으로부터 발생된 열을 전방 또는 측방으로 배출하도록 다수의 방열공(155)이 형성되는 형태로 구현될 수 있다.Finally, as another embodiment, the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 모듈(200) 및 안테나 장치(100)의 조립 과정을 첨부된 도면(특히, 도 7 이하)을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.The assembly process of the
먼저, 도 10 내지 도 13에 참조된 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 조립 방법의 일 실시예는, 다이 캐스팅으로 제조된 필터 바디(140)의 일측과 타측 중 어느 하나에 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판(146)을 결합시킨다. 그 다음, RF 필터(140)의 전면에 다수의 방열공(155)이 형성된 리플렉터(150)를 배치한 후, 리플렉터(150) 상에 방사소자 모듈(160)의 방사소자용 인쇄회로기판(162)을 배치한다. 방사소자용 인쇄회로기판(162) 상에 방사소자 모듈(160)의 방사소자 모듈 커버(161)를 배치한 후, 방사소자 모듈(160)의 방사용 디렉터(165)를 방사소자 모듈 커버(161)에 조립하여, 방사용 디렉터(165)와 방사소자용 인쇄회로기판(162을 전기적으로 연결함으로써, RF 모듈(200)의 조립이 완료된다. 추후 증폭부 기판(146)을 메인 보드(120) 전면에 소켓 핀 결합 방식으로 결합시킬 수 있다.First, as referenced to FIGS. 10 to 13 , one embodiment of a method of assembling the
한편, 본 발명에 따른 안테나 장치(100)의 조립 방법의 일 실시예에 따르면, 도 8, 도 9, 그리고 도 13에 참조된 바와 같이, 메인 보드(120)가 설치된 안테나 하우징(105)의 내부 공간(110S)과 외부 공간이 완전히 구획되도록 전방 하우징(130)을 후방 하우징(110)의 전단에 결합시켜 고정한 다음, 다수의 RF 모듈(200)의 증폭부 기판(146)의 수소켓부(146’)를 메인 보드(120)의 암소켓부(125)에 소켓 핀 결합시키는 방식으로 결합시킨다.Meanwhile, according to an embodiment of the method of assembling the
그리고, 도 14에 참조된 바와 같이, 리플렉터(150)를 후방 하우징(110)의 테두리 단부를 따라 나사 고정시킨 다음, 다수의 방사소자 모듈(160)을 각각 안테나 배치부(151)에 결합시키면 안테나 장치(100)의 조립이 완료된다.And, as shown in FIG. 14, when the
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 모듈의 변형례를 나타낸 개념도이고, 도 18은 리플렉터와 RF 모듈 간 결합 구조의 변형례를 나타낸 단면도이며, 도 19는 히트싱크 일체형 리플렉터의 다양한 변형례를 나타낸 단면도이고, 도 20은 RF 모듈 단위로 분리된 리플렉터 및 그 결합 구조를 나타낸 사시도이며, 도 21은 증폭부 기판의 변형례를 나타낸 단면도 및 평면도이고, 도 22는 후방 하우징에 대한 메인 보드 및 RF 모듈 조립체의 다양한 설치 모습을 나타낸 단면도이며, 도 23은 RF 모듈의 다양한 변형례를 나타낸 사시도이고, 도 24는 모듈 타입의 FPGA 소자의 방열 구조를 나타낸 사시도이며, 도 25는 증폭부 기판의 수소켓부 및 메인 보드의 암소켓부의 구체적인 배열 모습을 나타낸 개념도이다.17 is a conceptual diagram showing a modification of an RF module according to an embodiment of the present invention, FIG. 18 is a cross-sectional view showing a modification of a coupling structure between a reflector and an RF module, and FIG. 19 is a various modification of a heat sink integrated reflector. 20 is a perspective view showing a reflector separated by RF module unit and its coupling structure, FIG. 21 is a cross-sectional view and a plan view showing a modified example of an amplification unit substrate, and FIG. 22 is a main board for a rear housing and 23 is a perspective view showing various modifications of an RF module, FIG. 24 is a perspective view showing a heat dissipation structure of a module-type FPGA device, and FIG. 25 is a number of amplifier boards. It is a conceptual diagram showing the specific arrangement of the socket part and the female socket part of the main board.
이하, 이미 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 각 개별 구성인 안테나용 RF 모듈(200) 및 안테나 장치(100)의 활용 가능한 변형례를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the
RF 모듈(200)은, 도 17에 참조된 바와 같이, RF 필터(140)와, RF 필터(140)와는 별도로 제조되어 메인 보드(120)의 암소켓부(125)에 소켓 핀 결합되도록 수소켓부(146’)가 구비된 증폭부 기판(146)을 포함하는 증폭부 모듈(300)을 포함할 수 있다. 증폭부 모듈(300)의 증폭부 기판(146)은, 증폭부 기판 바디(301)의 내부에 배치되어 외부로부터 보호될 수 있다. 다만, 메인 보드(120)에 대한 증폭부 기판(146)의 결합 방식은 소켓 핀 결합을 예시하였으나, 슬롯 또는 기타 전기적 연결을 위한 어떤 구성도 무방하다.As referred to in FIG. 17, the
또한, RF 필터(140)의 필터 바디(141)와 증폭부 모듈(300)의 증폭부 기판 바디(301)는, 전후 방향 또는 상하 방향으로 상호 슬라이딩 접합될 수 있다.In addition, the
여기서, RF 필터(140)의 필터 바디(141)는, 전방 하우징(130)에는 물리적으로 고정되고, 증폭부 모듈(300)의 증폭부 기판 바디(301)와는 동축 커넥터(Direct Coaxial Connect, DCC)(146D)를 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the
증폭부 기판 바디(301)는, RF 필터(140)를 전방 하우징(130)에 고정하기 전에 먼저 메인 보드(120)에 소켓 핀 결합된 후, 상술한 바와 같이, 동축 커넥터(146D)에 의하여 전기적으로 연결이 되도록 안착시키는 동작으로 모듈 결합시킬 수 있다. 그러나, 반드시 동축 커넥터(146D)를 매개로 전기적인 연결이 이루어져야 하는 것은 아니고, 전기적인 신호 연결이 가능한 여하한 구성의 채용도 가능함은 당연하다고 할 것이다.The
이와 같은 구성으로 이루어진 RF 모듈(200)의 변형례는, RF 필터(140)의 불량 시 또는 다른 이유로 교체가 필요한 경우, RF 필터(140)만을 단독으로 증폭부 기판 바디(301)로부터 원터치 분리 및 교체할 수 있으므로 A/S가 유리한 이점을 제공한다.A modification of the
한편, 도 1 내지 도 16에 참조된 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 모듈(200)은, 리플렉터(150)의 배면에 다수의 RF 필터(140)를 밀착 설치한 다음, 리플렉터(150)의 전면에 다수의 방사소자 모듈(160)을 각 RF 필터(140)에 대하여 전기적인 신호 연결이 이루어지도록 밀착 설치한 조립체를, 전방 하우징(130)에 모듈 전체를 조립함으로써 완료하는 실시예로써 설명하였다. 그러나, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 모듈(200)의 경우, 다수의 RF 필터(140) 중 어느 하나만의 교체를 위해서는 반드시 리플렉터(150)를 전방 하우징(130)으로부터 분리하는 선행 작업을 요하는 공정 상의 불편함이 있을 수 있다.On the other hand, in the
상술한 공정 상의 불편함을 해소하기 위한 변형례로써, 리플렉터(150)는, 도 18에 참조된 바와 같이, RF 필터(140)의 전단 테두리단부 측에 설치된 팸너트(158)를 매개로 RF 필터(140)가 결합되는 구조를 가질 수 있다.As a modification to solve the above-described inconvenience in the process, the
보다 상세하게는, 리플렉터(150) 중 RF 필터(140)가 설치되는 위치에는 RF 필터(140)가 전방에서 후방으로 관통 설치되는 다수의 설치구(150s)가 형성되고, 다수의 설치구(150s)의 내측 테두리 단부 부위에는 후방 측으로 소정 절곡 형성된 밴딩 결합부(150a)가 각각 형성될 수 있다. 여기서, RF 필터(140)는, 후술하는 전단 테두리 단부(140C1,140C2) 및 후단 테두리 단부(도면부호 미표기) 측의 폭 길이를 제외하고는 다수의 설치구(150s) 내부로 삽입될 수 있는 폭 길이를 가지도록 형성될 수 있다.More specifically, a plurality of
아울러, 리플렉터(150) 중 밴딩 결합부(150a)가 형성된 부위에는 전후 방향으로 관통되어 후술하는 팸너트(158)가 체결되는 팸너트 고정홀(150s)이 형성될 수 있다. 팸너트 고정홀(150s)은, 후술하는 RF 필터(140)에 형성된 필터 스크류 체결홀(140h)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.In addition, a fem
RF 필터(140)의 전단 테두리 단부(140C1,140C2)는, 상술한 바와 같이, 다수의 설치구(150s)의 폭 길이보다 더 크게 형성되는 바, 리플렉터(150)의 절곡 형성된 밴딩 결합부(150a)의 전면에 면접되도록 배치되고, 상호 면접되는 부위에는 전후 방향으로 관통되어 필터 고정 스크류(153)가 체결되는 필터 스크류 체결홀(140h)이 형성될 수 있다. 또한, 필터 스크류 체결홀(140h)이 형성된 RF 필터(140)의 전단 테두리 단부(140C1,140C2)의 배면부에는, 후술하는 팸너트(158)의 고정단(158h)이 수용되는 고정단 수용홈(140s)이 절개 형성될 수 있다.As described above, the front edge ends 140C1 and 140C2 of the
리플렉터(150)의 밴딩 결합부(150a)에 형성된 팸너트 고정홀(150s)에는, 각각 팸너트(158)가 배면 측으로부터 결합되어 고정단(150s)이 팸너트 고정홀(150s)의 전단에서 걸림되도록 고정되고, 필터 고정 스크류(153)를 전방 측에서 RF 필터(140)의 전단 테두리 단부(140C1,140C2)의 필터 스크류 체결홀(140h) 및 리플렉터(150)의 밴딩 결합부(150a)를 동시에 관통하여 팸너트(158)에 체결될 수 있다.Each
이와 같은 구성으로 이루어진 RF 모듈(200)의 변형례는, 팸너트(158)로부터 필터 고정 스크류(153)를 분리하면, 교체 또는 수리 등을 위하여 원하는 RF 필터(140) 만을 리플렉터(150)로부터 분리할 수 있으므로, 리플렉터(150)를 분리하지 않고서도 다수의 RF 필터(140) 중 A/S가 필요한 RF 필터(140)의 분리 및 교체가 용이한 이점을 제공한다.In the modified example of the
한편, 리플렉터(150)는, 반드시 SUS 또는 STS의 금속재질로 구비되어야 하는 것은 아니다. 즉, 도면에 도시되지 않았으나, 리플렉터(150)는 플라스틱 수지 재질로 사출 성형하여 제조한 후, 표면이 전체적으로 도금된 형태로 제조될 수 있다. 리플렉터(150)를 플라스틱 수지 재질로 사출 성형할 경우, 다수의 방열공(155) 형상을 다양한 형태로 설계할 수 있는 이점을 가진다.On the other hand, the
또한, 리플렉터(150)는, SUS 또는 STS 재질일 필요는 없고, Al(알루미늄) 또는 Mg(마그네슘) 재질을 이용하여 다이캐스팅 공법으로 제조될 수 있다.In addition, the
이때, 도 19의 (a)와 같이, 리플렉터(150)의 후면에는 RF 모듈(200) 중 증폭부 기판(146)을 덮는 필터 히트 싱크 패널(148)과는 별개로 히트 싱크(159)가 후방으로 돌출되도록 일체로 형성될 수 있다. 여기서, RF 필터(140) 각각은 히트 싱크(159) 사이에 마련된 공간에 개별적으로 수용되어 결합될 수 있다.At this time, as shown in (a) of FIG. 19, a
또한, 도 19의 (b)와 같이, 리플렉터(150)의 전면에는 RF 모듈(200) 중 증폭부 기판(146)을 덮는 필터 히트 싱크 패널(148)과는 별개로 전방으로 돌출되도록 일체로 형성될 수 있다. 여기서, RF 필터(140) 각각은 히트 싱크(159) 사이에 마련된 공간에 개별적으로 수용되어 결합될 수 있다. 이 경우, 전방 하우징(130)에 대한 RF 모듈 조립체의 전체적인 조립이 용이한 이점을 가진다.In addition, as shown in (b) of FIG. 19, the front surface of the
또한, 히트 싱크(159)는 리플렉터(150)에 일체로 형성되는 것이 아니라, 후방의 전방 하우징(130)에 일체로 형성됨으로써, RF 필터(140) 각각의 설치 공간을 마련할 수 있다.In addition, the
한편, 앞서 설명한 본 발명의 실시예들은, 리플렉터(150)가 단일의 패널 형상으로 구비되고, 다수의 RF 필터(140)가 단일의 리플렉터(150)에 결합되는 것으로 한정하여 설명하고 있으나, 도 20에 참조된 바와 같이, 리플렉터(150)를 2개 이상으로 분리된 다수의 리플렉터(150a,150b)로 구비하되, RF 필터(140) 각각에 결합되는 형태로 변형 구현될 수 있다.Meanwhile, in the embodiments of the present invention described above, the
이 경우, 방수 구조의 채용이 용이함은 물론, RF 모듈(200) 별로 전방 하우징(130) 또는 메인 보드(120)에 대한 개별 조립이 가능하므로, A/S 성능을 향상시키는 이점을 제공한다.In this case, it is easy to adopt a waterproof structure and individual assembly of the
다만, 다수의 리플렉터(150) 각각이 접하는 부분은 안테나 패턴 왜곡을 최소화하도록 도 20에 참조된 바와 같이 지그재그 형태로 굴곡진 형상으로 접하도록 구비되는 것이 바람직하다.However, it is preferable that each of the plurality of
또한, 방사소자 모듈(160)의 간격이 반파장(1/2λ) 간격으로 배열된 경우, 리플렉터(150)에 형성된 다수의 방열공(155)은 그 크기가 방사소자 모듈(160)의 간격 대비 1/10 내지 1/20이하의 범위를 가지도록 형성되는 것이 바람직하고, 원형 또는 사각 형상은 물론 폐루프를 형성하는 다각형 형상을 모두 포함하는 형태로 설계될 수 있다. 그러나, 다수의 방열공(155)의 크기 및 형상이 일부 범위를 한정할 것은 아니고, 상기 다양한 크기 및 형상을 조합된 형태로 설계 가능함은 당연하다고 할 것이다.In addition, when the intervals of the
아울러, 도면에 도시되지 않았으나, RF 모듈(200) 중 RF 필터(140)는 개별 단위로 제조되는 것이 아니라, 좌우 방향 또는 수직 방향의 어레이(array) 형태로써 모듈 단위로 제조되는 것도 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에서와 같이, RF 모듈(200)이 좌우 방향으로는 8개의 RF 필터(140)가 배치되고, 상하 방향으로는 4개의 RF 필터(140)가 배치되는 경우, 좌우 방향의 8개 RF 필터(140)를 하나의 조합으로 하는 4개의 모듈 단위로 제조될 수 있고, 상하 방향의 4개 RF 필터(140)를 하나의 조합으로 하는 8개의 모듈 단위로 제조될 수 있다. 이와 같이, 어레이 형태로 제조된 RF 필터(140), 방사소자 모듈(160) 및 증폭부 기판(146)은, 안테나 하우징(105)의 전면에 모듈 단위로 결합될 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the
한편, 증폭부 기판(146)은, 도 21의 (a)에 참조된 바와 같이, 2개의 PCB로 분리되어 다수의 아날로그 증폭소자가 분리 실장될 수 있다.On the other hand, as shown in (a) of FIG. 21, the
보다 상세하게는, 증폭부 기판(146)은, 도 21에 참조된 바와 같이, 필터 히트 싱크 패널(148)의 내부면에 밀착되게 배치되고, 상술한 수소켓부(146’)가 단부에 구비되며, 다수의 아날로그 증폭소자 중 상대적으로 발열량이 큰 증폭소자가 실장된 메인 증폭부기판(146a)과, 메인 증폭부기판(146a)에 적층되게 배치되고, 다수의 아날로그 증폭소자 중 상대적으로 발열량이 작은 증폭소자가 실장된 서브 증폭부기판(146b)을 포함할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 21, the
여기서, 상대적으로 발열량이 큰 증폭소자가 메인 증폭부기판(146a) 중 필터 히트 싱크 패널(148)과 접하는 면의 반대면에 실장된 경우, 메인 증폭부기판(146a)에는 다수의 메탈 페이스트 비아홀(146”)이 형성될 수 있다.Here, when an amplification element with a relatively high calorific value is mounted on the opposite side of the
다수의 메탈 페이스트 비아홀(146”)에는 열전도성이 우수한 금속 성분이 채워짐으로써, 상대적으로 발열량이 큰 아날로그 증폭소자(예를 들면, TR 소자, 146-1)로부터 발생된 열은 다수의 메탈 페이스트 비아홀(146”)을 통해 용이하게 필터 히트 싱크 패널(148) 측으로 열전도가 이루어질 수 있다.Since the plurality of metal paste via
이와 같이, 증폭부 기판(146)의 변형례는, 2개의 분리 PCB로 구비하여 상대적으로 발열량이 큰 증폭소자와 상대적으로 발열량이 작은 증폭소자(146-2)를 분리 실장함으로써 메인 증폭부기판(146a)을 통한 열전도도를 개선함과 아울러, 메인 증폭부기판(146a) 및 서브 증폭부기판(146b)의 신호 연결 구조의 복잡성을 개선할 수 있는 이점을 제공한다.In this way, the modified example of the
상기와 같은 증폭부 기판(146)의 변형례에 따른 열전도도 개선 및 신호 연결 구조의 복잡성 개선 효과는, 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 적층 배치되는 메인 보드(120)에도 그대로 확장 적용 가능하다.The effect of improving the thermal conductivity and improving the complexity of the signal connection structure according to the modified example of the
보다 상세하게는, 메인 보드(120) 또한, 증폭부 기판(146)과 마찬가지로 2개의 PCB로 분리되어 구비될 수 있다.More specifically, the
즉, 도 22의 (a)를 참조하면, 메인 보드(120)는, 단일의 PCB로써 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 구비되고, RF 모듈(200)이 증폭부 기판(146)의 수소켓부(146’)를 통해 소켓 핀 결합되어 전기적으로 연결되는 구조로 구비된 것임은 이미 설명하였다.That is, referring to (a) of FIG. 22, the
그러나, 메인 보드(120)는, 도 22의 (b)에 참조된 바와 같이, 후방 하우징(110)의 내측면에 밀착되도록 배치되고, 다수의 디지털 소자 중 상대적으로 발열량이 큰 제1발열소자(128a)가 실장된 제1메인보드(120a)와, 제1메인보드(120a)의 전면에 적층되도록 배치되고, 다수의 디지털 소자 중 상대적으로 발열량이 작은 제2발열소자(128b)가 실장된 제2메인보드(120b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1발열소자(128a)는 FPGA 소자일 수 있고, 제2발열소자(128b)는 RFIC 소자일 수 있다.However, as shown in (b) of FIG. 22, the
메인보드(120)가 제1메인보드(120a) 및 제2메인보드(120b)로 분리 구비된 경우, RF 모듈(200)의 증폭부 기판(146)에 형성된 수소켓부(146’)가 소켓 핀 결합되기 위한 암소켓부(125)는 제2메인보드(120b)의 전면에 형성됨이 바람직하다.When the
또한, 메인보드(120)가 제1메인보드(120a) 및 제2메인보드(120b)로 분리 구비된 경우, 전방 하우징(130)의 전면에는, 제2메인보드(120b)에 실장된 제2발열소자(128b)로부터 발생된 열을 전방으로 방열시키기 위한 다수의 히트싱크핀(139)이 일체로 형성될 수 있다.In addition, when the
여기서, 제1메인보드(120a)와 제2메인보드(120b) 간에는 디지털 신호(digital signal)로 연결될 수 있다.Here, a digital signal may be connected between the first
한편, 도 22의 (c)에 참조된 바와 같이, 디지털 소자 중 RFIC 소자(128b)는, RF 모듈(200) 또는 RF 모듈 조립체의 증폭부 기판(146)으로 집중 설치되는 것도 가능하다. 다만, 이 경우에는 RF 필터(140)의 내부에 이미 구비된 증폭부 기판(146) 상의 아날로그 소자들과의 관계에서 최적의 방열 성능이 구현되도록 위치 설계됨이 바람직하다.Meanwhile, as shown in (c) of FIG. 22, among the digital devices, the
지금까지, RF 모듈(200) 중 RF 필터(140)는, 도 23의 (a)에 참조된 바와 같이, 캐비티 필터(cavity filter)로 채용된 것으로 설명하였다.So far, the
그러나, RF 모듈(200)이 반드시 캐비티 필터(140-Ca)로 한정되는 것은 아니고, 도 23의 (b)에 참조된 바와 같이, 유전체 세라믹 필터(dielectric ceramic filter)(140-Ce)로 채용되는 것도 가능하다.However, the
이 경우, 필터 히트 싱크 패널(148)은, 도 23의 (b)에 참조된 바와 같이, 유전체 세라믹 필터(140-Ce)로 구비된 필터 바디(141)의 양면에 각각 형성되는 것도 가능하다.In this case, the filter
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 전방 하우징(130)의 전방에 해당하는 외기로 전장부품들로부터 발열된 열을 효과적으로 방열시키는 구조이므로, 도 24에 참조된 바와 같이, 기존 메인 보드(120)에 실장된 다수의 디지털 소자 중 상대적으로 발열량이 큰 FPGA 소자(128a)를 FPGA 모듈(400)로 모듈화하여 RF 모듈(200)과 같이 외부 공간에 해당되는 전방 하우징(130)의 전면으로 이동시킬 수 있다. 여기서, FPGA 모듈(400)은, 상술한 FPGA 소자(128)가 내부에 배치되는 FPGA 모듈 바디(401)를 포함하고, FPGA 모듈 바디(401)의 양단면 중 적어도 어느 하나에는 소자 히트싱크 패널(403)을 배치하여 방열 성능을 증가시키도록 변형시키는 것도 가능하다. 즉, FPGA 소자(128a)를 FPGA 모듈(400) 형태로 마련하여 메인 보드(120)에 소켓 핀 결합되도록 구성함으로써, 보다 우수한 방열 설계가 가능하다. 다만, FPGA 모듈 바디(401)는 직접 전방 외기에 노출되는 점에서, RF 모듈(200)과 마찬가지로 빗물 등의 유입을 방지하는 방수 구조를 적용함이 바람직하다.As described above, since the embodiments of the present invention are structures that effectively dissipate heat generated from electric components to outside air corresponding to the front of the
아울러, 도 25에 참조된 바와 같이, 증폭부 기판(146)의 단부에 형성된 수소켓부(146’)에는 다수의 RF 전송 라인 및 GND(접지) 단자 라인이 마련될 수 있다. 여기서, 마이크로 스트립 상의 RF 전송 라인과 GND(접지) 단자 라인 사이는 소정의 간격 설정이 필요하다.In addition, as referenced in FIG. 25 , a plurality of RF transmission lines and GND (ground) terminal lines may be provided in the
메인 보드(120)에 형성된 암소켓부(125)의 경우, 정해진 피치(Pitch)가 있으므로, 사용하는 커넥터에 따라 피치 간격이 상이할 수 있다.In the case of the
여기서, RF 전송 라인을 배치할 때, RF 전송 라인과 관련된 단자핀 및 GND(접지) 단자 라인과 관련된 단자핀 사이의 간격(d)은 “피치(Pitch)*n(핀의 개수) > d”가 되도록 배치함이 바람직하다. 이를 위해, RF 전송 라인과 관련된 단자핀과 GND(접지) 단자 라인과 관련된 단자핀 사이는 Blank 처리 함이 바람직하다.Here, when arranging the RF transmission line, the distance (d) between the terminal pin related to the RF transmission line and the terminal pin related to the GND (ground) terminal line is “Pitch (Pitch) * n (number of pins) > d” It is preferable to arrange so that To this end, it is preferable to blank a terminal pin related to the RF transmission line and a terminal pin related to the GND (ground) terminal line.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 레이돔의 삭제로 인하여 외기와 노출되는 면적만큼 안테나 장치(100)의 내부 시스템 열을 후방 뿐만 아니라 전방을 포함하는 전방위로 용이하게 방출할 수 있고, 방사소자 모듈(160)이 리플렉터(150)를 매개로 외기에 노출되도록 배치됨으로써 안테나 장치(100)의 전후방으로의 분산 방열이 가능한 바, 종래 대비 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 가진다.In this way, the
또한, 종래 레이돔이 차지하는 부피만큼 전방으로의 돌출 길이를 축소시킬 수 있는 한편, 전방으로의 방열이 가능한 만큼 후방 하우징(130)의 배면에 일체로 형성된 다수의 후방 방열핀(111)의 전후 길이를 축소할 수 있으므로, 전체적으로 안테나 장치(100)의 전후 두께를 슬림 설계할 수 있고, 이에 따라 건물의 내벽 또는 외벽에 대한 벽걸이 타입의 설치가 용이한 이점을 창출할 수 있다.In addition, while it is possible to reduce the forward protruding length by the volume occupied by the conventional radome, the front and rear lengths of the plurality of rear
이상, 본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈, RF 모듈 조립체 및 이를 포함하는 안테나 장치의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예들에 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.In the above, various embodiments of an RF module for an antenna, an RF module assembly, and an antenna device including the same according to the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be taken for granted that the embodiments of the present invention are not necessarily limited by the above-described embodiments, and various modifications and implementation within the equivalent range are possible by those skilled in the art to which the present invention belongs. will be. Therefore, it will be said that the true scope of the present invention is determined by the claims described later.
100: 안테나 장치 105: 안테나 하우징
110: 후방 하우징 110S: 내부 공간
111: 후방 방열핀 120: 메인 보드
125: 암소켓부 128a: 제1발열소자
128b: 제2발열소자 130: 전방 하우징
140: RF 필터 141: 필터 바디
142a: 스크류 관통홀 143: 격벽
146: 증폭부 기판 146’: 수소켓부
146a-1,146a-2: PA 소자 146c: LNA 소자
147: 고정 보스 148: 히트 싱크 패널
149a: 스크류 고정홀 149b: 스크류 관통홀
150: 리플렉터 151: 안테나 배치부
155: 다수의 방열공 157: 보스 관통홀
160: 방사소자 모듈 161: 방사소자 모듈 커버
162: 인쇄회로기판 163a: 안테나 패치회로부
163b: 급전 라인 165: 방사용 디렉터
166: 보강 리브 167: 디렉터 고정부
168: 디렉터 고정돌기부 200: RF 모듈
300: 증폭부 모듈 500: 외측 장착 부재100: antenna device 105: antenna housing
110:
111: rear radiation fin 120: main board
125:
128b: second heating element 130: front housing
140: RF filter 141: filter body
142a: screw through hole 143: bulkhead
146: amplification unit substrate 146': socket unit
146a-1,146a-2:
147 fixed
149a: screw fixing
150: reflector 151: antenna placement unit
155: multiple heat sinks 157: boss through-holes
160: radiating element module 161: radiating element module cover
162: printed
163b: feed line 165: radiation director
166: reinforcing rib 167: director fixing part
168: director fixing protrusion 200: RF module
300: amplification module 500: external mounting member
Claims (20)
상기 RF 필터의 외측면 중 다른 한 면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판; 및
상기 RF 필터와 상기 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터; 를 포함하는 안테나용 RF 모듈에 있어서,
상기 안테나용 RF 모듈은 안테나 하우징에 배치된 메인 보드에 소켓 핀 결합되는, 안테나용 RF 모듈.A radiating element module disposed on one of the outer surfaces of the RF filter;
an amplification unit substrate disposed on the other one of outer surfaces of the RF filter and having an analog amplification element mounted thereon; and
a reflector disposed between the RF filter and the radiating element module to ground (GND) the radiating element module and to mediate heat generated from the RF filter to radiate to the outside; In the RF module for an antenna comprising a,
The RF module for the antenna is coupled to the socket pin to the main board disposed in the antenna housing, the RF module for the antenna.
상기 메인 보드에 소켓 핀 결합되기 전의 상기 안테나용 RF 모듈은, 상기 리플렉터의 배면에 상기 RF 필터를 밀착 설치한 다음, 상기 리플렉터의 전면에 상기 방사소자 모듈을 상기 RF 필터에 대하여 전기적인 신호 연결이 이루어지도록 밀착 설치한 조립체로 정의되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
In the RF module for the antenna before being coupled with the socket pin to the main board, the RF filter is closely installed on the rear surface of the reflector, and then the radiating element module is electrically connected to the RF filter on the front surface of the reflector. An RF module for an antenna, defined as an assembly closely installed to be made.
상기 증폭부 기판은, 상기 RF 필터에 나란하게 배치된 증폭부 기판 바디의 내부에 구비되고,
상기 RF 필터와 상기 증폭부 기판 바디는 상호 슬라이딩 결합되는 동작으로 전기적 신호 연결되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The amplification unit substrate is provided inside an amplification unit substrate body disposed parallel to the RF filter,
The RF filter and the amplification unit substrate body are electrically signal-connected to each other by a mutually sliding coupling operation, an RF module for an antenna.
상기 RF 필터와 상기 증폭부 기판은, 상기 증폭부 기판 바디에 상기 RF 필터가 슬라이딩 결합될 때, 동축 커넥터에 의하여 전기적으로 연결되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 3,
The RF filter and the amplifier substrate are electrically connected by a coaxial connector when the RF filter is slidably coupled to the amplifier substrate body.
상기 RF 필터와 상기 리플렉터는 팸너트에 의하여 결합되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The RF filter and the reflector are coupled by a PAM nut, an RF module for an antenna.
상기 리플렉터에는, 상기 RF 필터가 전방에서 후방으로 관통 설치되는 다수의 설치구 및 상기 다수의 설치구의 내측 테두리 단부 부위에 후방 측으로 절곡된 밴딩 결합부가 형성되고,
상기 팸너트가 상기 밴딩 결합부에 전후 방향으로 관통된 팸너트 고정홀에 체결된 후, 상기 RF 필터를 관통하는 필터 고정 스크류가 전방에서 후방으로 상기 팸너트를 관통하여 체결되는 동작으로 상기 RF 필터가 결합되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 5,
In the reflector, a plurality of installation holes through which the RF filter is installed from the front to the rear and a bending joint bent rearward at an end portion of an inner rim of the plurality of installation holes are formed,
After the fem nut is fastened to the fem nut fixing hole penetrating the bending coupling part in the front and rear directions, the filter fixing screw penetrating the RF filter penetrates the fem nut from the front to the rear and is fastened to the RF filter Is coupled, the RF module for the antenna.
상기 리플렉터는, 상기 RF 필터의 전면에 적층 결합되되,
상기 리플렉터의 후면에는 상기 RF 필터가 수용되도록 후방으로 돌출되게 다수의 히트 싱크가 일체로 형성된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The reflector is laminated and coupled to the front surface of the RF filter,
An RF module for an antenna, wherein a plurality of heat sinks are integrally formed on a rear surface of the reflector so as to protrude backward to accommodate the RF filter.
상기 리플렉터는, 상기 RF 필터의 배면에 적층 결합되되,
상기 리플렉터의 전면에는 상기 RF 필터가 수용되도록 전방으로 돌출되게 다수의 히트 싱크가 일체로 형성된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The reflector is stacked and coupled to the rear surface of the RF filter,
An RF module for an antenna, wherein a plurality of heat sinks are integrally formed on the front surface of the reflector so as to protrude forward to accommodate the RF filter.
상기 리플렉터는,
상기 RF 필터의 개수와 대응되게 다수로 구비되고,
상기 각각의 RF 필터 전면을 차폐하도록 결합되되, 상기 리플렉터 각각이 접하는 부분은 지그재그 형태로 굴곡진 형상으로 접하도록 구비된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The reflector is
Provided in plurality to correspond to the number of the RF filters,
Doedoe coupled to shield the front surface of each of the RF filters, the portion in contact with each of the reflector is provided to come into contact with a curved shape in a zigzag form, the RF module for the antenna.
상기 리플렉터에는 다수의 방열공이 형성되고,
상기 다수의 방열공은, 상기 방사소자 모듈의 간격이 반파장(1/2λ) 간격으로 배열된 경우, 상기 방사소자 모듈의 간격 대비 1/10 내지 1/20 이하의 크기를 가지는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
A plurality of heat dissipation holes are formed in the reflector,
The plurality of heat radiation holes, when the spacing of the radiating element modules is arranged at half-wavelength (1/2λ) intervals, having a size of 1/10 to 1/20 or less of the spacing of the radiating element modules, RF for antennas module.
상기 RF 필터, 방사소자 모듈 및 증폭부 기판은, 상하 방향 또는 좌우 방향의 다수개가 어레이 형태로 제조되어 안테나 하우징의 전면에 모듈 단위로 결합되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The RF filter, the radiating element module, and the amplification unit substrate are manufactured in an array form in a vertical or horizontal direction and coupled to the front surface of the antenna housing in module units.
상기 RF 필터는, 상기 증폭부 기판이 배치되는 소정의 공간이 형성된 필터 바디; 를 포함하고,
상기 증폭부 기판은, 상기 아날로그 증폭소자 중 일부가 실장 배치되며 상기 필터 바디의 내부면에 밀착 배치되는 메인 증폭부기판, 및 상기 아날로그 증폭소자 중 나머지 일부가 실장 배치되며 상기 메인 증폭부기판에 적층 배치된 서브 증폭부기판, 을 포함하는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The RF filter may include a filter body having a predetermined space in which the amplifier substrate is disposed; including,
The amplification unit substrate includes a main amplification unit substrate on which some of the analog amplification elements are mounted and disposed in close contact with the inner surface of the filter body, and a main amplification unit substrate on which the remaining parts of the analog amplification elements are mounted and stacked on the main amplification unit substrate An RF module for an antenna comprising a sub-amplifier substrate disposed thereon.
상기 메인 증폭부기판 중 상기 아날로그 증폭소자가 실장된 부위에는, 열전도성 금속성분이 채워진 메탈 페이스트 비아홀이 형성된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 12,
An RF module for an antenna, wherein a metal paste via hole filled with a thermally conductive metal component is formed in a portion of the main amplifier substrate where the analog amplification element is mounted.
상기 증폭부 기판에 실장되는 상기 아날로그 증폭소자는, RFIC 소자를 포함하는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The analog amplification element mounted on the amplification unit substrate includes an RFIC element, an RF module for an antenna.
상기 RF 필터는, 캐비티 필터 또는 유전체 세라믹 필터 중 어느 하나로 채용된 필터 바디를 포함하고,
상기 필터 바디의 양면 중 적어도 한 면에는, 열전도성 재질의 필터 히트 싱크 패널이 더 구비된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
The RF filter includes a filter body employed as either a cavity filter or a dielectric ceramic filter,
At least one of both sides of the filter body, a filter heat sink panel made of a thermally conductive material is further provided, the RF module for an antenna.
상기 RF 필터의 일측에는 메인 보드로부터 분리된 FPGA 소자가 내부에 실장된 FPGA 기판을 포함하는 FPGA 모듈이 배치되되, 상기 메인 보드에 대하여 소켓 핀 결합되는, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
On one side of the RF filter, an FPGA module including an FPGA board having an FPGA device separated from the main board mounted therein is disposed, and the socket pin is coupled to the main board.
상기 FPGA 모듈은, 상기 FPGA 기판이 내부에 배치되는 FPGA 모듈 바디; 를 포함하고,
상기 FPGA 모듈 바디의 양단면 중 적어도 어느 하나에는 소자 히트싱크 패널이 배치된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 16
The FPGA module may include: an FPGA module body in which the FPGA substrate is disposed; including,
An element heat sink panel is disposed on at least one of both end surfaces of the FPGA module body, an RF module for an antenna.
상기 증폭부 기판의 단부에는 메인 보드에 대한 소켓 핀 결합을 수소켓부가 마련되고,
상기 수소켓부는, 다수의 RF 전송 라인 및 GND(접지) 단자 라인이 마련되며,
상기 다수의 RF 전송 라인과 관련된 단자핀 및 상기 GND(접지) 단자 라인과 관련된 단자핀 사이는 Blank 처리된, 안테나용 RF 모듈.The method of claim 1,
A socket portion is provided at an end of the amplification unit substrate for socket pin coupling to the main board,
The socket portion is provided with a plurality of RF transmission lines and GND (ground) terminal lines,
Blank processing between the terminal pins associated with the plurality of RF transmission lines and the terminal pins associated with the GND (ground) terminal line, the RF module for the antenna.
상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 어느 한 면에 배치되는 다수의 방사소자 모듈;
상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 다른 한 면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판; 및
상기 다수와 RF 필터와 상기 다수의 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터; 를 포함하는 안테나용 RF 모듈 조립체에 있어서,
상기 안테나용 RF 모듈 조립체는 안테나 하우징에 배치된 메인 보드에 소켓 핀 결합되는, 안테나용 RF 모듈 조립체.a plurality of RF filters each having at least four outer surfaces;
A plurality of radiating element modules disposed on one of outer surfaces of each of the plurality of RF filters;
an amplification unit substrate disposed on the other one of outer surfaces of each of the plurality of RF filters and having an analog amplification element mounted thereon; and
A reflector disposed between the plurality and the RF filter and the plurality of radiating element modules to ground (GND) the radiating element module and to mediate heat generated from the RF filter to radiate heat to the outside; In the RF module assembly for an antenna comprising a,
The RF module assembly for the antenna is coupled with a socket pin to the main board disposed in the antenna housing, the RF module assembly for the antenna.
상기 메인 보드가 설치되도록 전방이 개구되게 형성된 함체 형상의 안테나 하우징; 및
상기 메인 보드와 전기적인 신호 라인을 통해 연결된 RF 모듈 조립체; 를 포함하고,
상기 RF 모듈 조립체는, 각각 적어도 4개의 외측면을 가지는 다수의 RF 필터;
상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 어느 한면에 배치되는 다수의 방사소자 모듈;
상기 다수의 RF 필터 각각의 외측면 중 다른 한면에 배치되며, 아날로그 증폭소자가 실장된 증폭부 기판; 및
상기 다수와 RF 필터와 상기 다수의 방사소자 모듈 사이에 배치되어 상기 방사소자 모듈을 접지(GND)함과 아울러 상기 RF 필터에서 발생된 열의 외부로의 방열을 매개하는 리플렉터; 를 포함하며,
상기 RF 모듈 조립체는, 상기 안테나 하우징의 메인 보드에 모듈 단위로 소켓 핀 결합되는, 안테나 장치.a main board on which at least one digital device is mounted on the front or rear;
an antenna housing in the shape of a housing having an open front so that the main board is installed therein; and
an RF module assembly connected to the main board through an electrical signal line; including,
The RF module assembly may include a plurality of RF filters each having at least four outer surfaces;
A plurality of radiating element modules disposed on one of outer surfaces of each of the plurality of RF filters;
an amplification unit substrate disposed on the other one of outer surfaces of each of the plurality of RF filters and having an analog amplification element mounted thereon; and
A reflector disposed between the plurality and the RF filter and the plurality of radiating element modules to ground (GND) the radiating element module and to mediate heat generated from the RF filter to radiate heat to the outside; Including,
The RF module assembly is coupled with a socket pin to the main board of the antenna housing in units of modules.
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