KR102543847B1 - 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 메인 보드가 내장되는 본체 모듈, 상기 본체 모듈과의 사이에 중간 외기층이 형성되도록 전방에 고정되고, RF 필터부 및 안테나 소자부가 내장되는 RF 모듈 및 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층에 노출되도록 배치되고, 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판을 포함하는 증폭부 모듈을 포함하고, 상기 메인 보드에 실장된 발열소자들로부터 생성된 열은 상기 본체 모듈의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나를 통해 방열시키고, 상기 증폭부 모듈로부터 생성된 열은 상기 중간 외기층을 통해 직접 방열되도록 구비되어, 방열 성능을 극대화시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

안테나 장치{ANTENNA APPARATUS}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 메인 보드로부터 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판을 포함하는 증폭부 모듈을 모듈 단위로 분리하되, 후방의 메인 보드와 전방의 RF 필터층 사이의 중간 부위에 외기에 노출되도록 설정된 중간 외기층에 증폭부 기판 모듈을 위치시켜 방열 성능을 극대화시킬 수 있는 안테나 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에 사용되는 중계기를 비롯한 기지국 안테나는 다양한 형태와 구조를 가지며, 통상 길이방향으로 직립하는 적어도 하나의 반사판 상에 다수의 방사소자가 적절히 배치되는 구조를 가진다.

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.

도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.

종래 기술에 따른 안테나 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 방사소자(35)가 원하는 방향으로 출력되어 빔 포밍이 용이하도록 빔출력 방향인 안테나 하우징 본체(10)의 전면 측으로 배열되고, 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 레이돔(radome, 50)이 안테나 하우징 본체(10)의 전단부에 다수의 방사소자(35)를 사이에 두고 장착된다.

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.

안테나 보드(30)의 전면에는, 패치 타입의 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.

그러나, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예(1)는, 안테나 하우징 본체(10)의 전방부가 단일의 레이돔(50)에 의하여 전부 차폐되도록 구비되는 바, 레이돔(50)이 안테나 장치의 방열을 저해하는 요소가 된다. 여기서, 레이돔(50)을 제거하고 방사소자들(35)을 외부로 노출시킬 경우 필연적으로 안테나 보드(30)까지 외부로 노출됨으로써, 외부 환경으로부터의 보호가 매우 미흡할 수 밖에 없다.

아울러, 안테나 보드(30) 또한 열전도도가 낮은 일반의 PCB 재질인 FR-4 재질로 이루어지고, 실질적으로 발열이 많은 공간인 메인 보드가 설치된 설치 공간(미도시) 전방을 레이돔(50)과 마찬가지로 전부 차폐되도록 하는 점에서 전방으로의 방열 설계 전환이 어려운 문제점이 있다.

이와 같은 이유로, 메인 보드의 전면과 후면 중 방열 방향인 후면에는 디지털 소자 뿐만 아니라 아날로그 증폭소자 모두가 집중 실장되어야 하고, 이로 인해 방열 부위가 편중되어 안테나 장치(1)의 전체적인 방열 성능이 크게 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판을 포함하는 증폭부 모듈을 외기에 노출되도록 후방의 메인 보드가 구비된 본체 모듈과 전방의 RF 모듈 사이에 설정된 중간 외기층에 배치함으로써 시스템 구동열의 전후방으로의 분산 방열이 가능하도록 하여 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

아울러, 본 발명은, 에어 스트립 구조를 가지는 급전 선로와 방사소자 사이의 간섭량을 줄이면서, 안테나의 수평 배열이 가능하도록 하는 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예는, 메인 보드가 내장되는 본체 모듈, 상기 본체 모듈과의 사이에 중간 외기층이 형성되도록 전방에 고정되고, RF 필터부 및 안테나 소자부가 내장되는 RF 모듈 및 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층에 노출되도록 배치되고, 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판을 포함하는 증폭부 모듈을 포함하고, 상기 메인 보드에 실장된 발열소자들로부터 생성된 열은 상기 본체 모듈의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나를 통해 방열시키고, 상기 증폭부 모듈로부터 생성된 열은 상기 중간 외기층을 통해 직접 방열되도록 구비된다.

여기서, 상기 메인 보드의 배면이 밀착되어 안착되도록 전방이 개구된 내부 공간을 형성하는 후방 하우징 및 상기 후방 하우징의 전단에 결합되되, 상기 내부 공간을 차폐하도록 결합되는 전방 하우징을 포함하고, 상기 내부 공간에는, 상기 메인 보드의 전면과 매칭되는 전면을 가지는 PSU 보드 및 상기 메인 보드의 배면으로부터 후방으로 소정거리 이격 배치된 서지 기판부가 상기 메인 보드와 분리되게 안착될 수 있다.

또한, 상기 전방 하우징의 전면에는, 상기 메인 보드 또는 상기 PSU 보드의 전면에 실장된 발열소자들로부터 발생된 열을 상기 중간 외기층으로 방열시키는 다수의 전방하우징 방열핀이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 증폭부 모듈은, 상기 증폭부 기판의 후단부에 구비된 수소켓부에 의하여 상기 메인 보드와 소켓 핀 결합되고, 상기 증폭부 기판의 전단부에 구비된 스루핀 단자에 의하여 상기 RF 필터부와 피드 스루핀 결합될 수 있다.

또한, 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층을 외부 공간과 구획하되, 상기 외부 공간의 외기가 상기 중간 외기층으로 유입되거나 상기 중간 외기층의 내기가 상기 외부 공간으로 유출되는 다수의 공기 유동공이 형성된 핑거 가드 패널을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈은 상기 증폭부 모듈을 사이에 두고 전후 방향으로 이격되게 구비되되, 상기 핑거 가드 패널은 전단이 상기 RF 모듈에 결합되고 후단이 상기 본체 모듈에 결합되어, 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층을 상기 외부 공간과 구획시킬 수 있다.

또한, 상기 핑거 가드 패널은, 상기 중간 외기층을 형성하는 4면을 상기 외부 공간과 구획하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 핑거 가드 패널은, 외측으로 라운드지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 핑거 가드 패널은, 전단 또는 후단을 연결하는 외측면 및 좌측단 또는 우측단을 연결하는 외측면이 상기 외부 공간 측으로 라운드진 면을 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 RF 모듈은, 상기 증폭부 모듈의 전방에 적층 결합되고, 상기 RF 필터부 및 상기 안테나 소자부가 내장되는 전방 안테나 하우징 및 상기 전방 안테나 하우징의 전단에 결합되어 상기 RF 필터부 및 상기 안테나 소자부를 외부로부터 보호하는 레이돔 패널을 포함하고, 상기 레이돔 패널은 상기 전방 안테나 하우징에 방수 결합될 수 있다.

또한, 상기 RF 필터부는, 적어도 하나 이상의 캐비티를 포함하는 캐비티 필터로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 안테나 소자부는, 상하로 길게 배치되는 복수의 방사소자들 및 상기 복수의 방사소자들에 급전하도록 구성된 급전 선로로서, 에어 스트립(air-strip) 구조를 가지는 다수의 급전 선로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 방사소자들은, 다수의 다이폴 타입의 방사소자 및 패치 타입의 방사소자 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 RF 모듈은, 상기 전방 안테나 하우징의 내부에 배치되되, 상기 RF 필터부와 상기 안테나 소자부를 층 구획하는 리플렉터 패널을 더 포함하고, 상기 다수의 급전 선로는 상기 리플렉터 패널을 관통하여 상기 RF 필터부와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 복수의 방사소자들이 패치 타입 방사소자로 이루어진 경우, 상기 안테나 소자부는, 상기 리플렉터 패널의 전면에 상하 방향으로 소정 거리 이격되게 조립되는 다수의 패치 베이스부, 상기 다수의 패치 베이스부 각각의 전면에 안착되는 다수의 패치 타입의 방사소자 및 상기 다수의 패치 타입의 방사소자 각각에 전기적으로 연결되는 상기 다수의 급전 선로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 다수의 패치 베이스부는, 상기 리플렉터 패널에 후크 조립되고, 상기 다수의 급전 선로는, 상기 다수의 패치 베이스부에 형성된 조립 가이드슬릿에 삽입되어 안착될 수 있다.

또한, 상기 다수의 패치 베이스부 및 상기 다수의 패치 타입의 방사소자가 상하방향 및 좌우방향으로 나란히 배열되고, 상기 리플렉터 패널에는, 적어도 좌우방향으로 인접 배치된 상기 다수의 패치 타입의 방사소자들 사이의 신호 간섭을 저감하는 간섭방지 리브가 각각 전방으로 돌출되게 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 안테나용 RF 모듈 및 이를 포함하는 안테나 장치의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 안테나 장치의 발열 소자들로부터 발생하는 열을 공간적으로 분리함으로써 안테나 장치의 전후방으로의 분산 방열이 가능하여 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 가진다.

둘째, 종래 메인 보드 측에 집중 실장되었던 RF 관련 증폭 소자들을 메인 보드와 RF 필터층 사이의 중간 외기층으로 분리하여 위치시키고, 외기에 직접 노출시킴으로써, 안테나 장치의 전체적인 방열 성능을 크게 향상시키는 효과를 가진다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 지주 폴에 대한 설치 모습을 나타낸 전방부 사시도 및 후방부 사시도이며,
도 3a는 도 2a의 정면도이고,
도 3b는 도 2a의 측면도이며,
도 4a 및 도 4b는 도 2a 및 도 2b의 분해 사시도로서, 도 2a 및 도 2b의 구성 중 클램핑부의 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고,
도 5는 도 3a의 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이며,
도 6a 및 도 6b는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 RF 모듈 및 핑거 가드 패널이 본체 모듈로부터 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이고,
도 7a 및 도 7b는 핑거 가드 패널이 삭제된 상태에서의 전체 전방부 분해 사시도 및 전체 후방부 분해 사시도이며,
도 8은 핑거 가드 패널이 구비된 상태에서 RF 모듈만을 전방으로 분해한 분해 사시도이고,
도 9는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 전방 하우징 및 후방 하우징부 사이의 내부 공간에 대한 메인 보드 등의 설치 모습을 나타낸 분해 사시도이며,
도 10a 및 도 10b는 전방 하우징 및 후방 하우징의 결합 관계 및 증폭부 모듈의 결합 관계를 설명하기 위한 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고,
도 11a 및 도 11b는 도 2의 구성 중 중간 외기층에 위치된 증폭부 모듈의 증폭부 기판을 나타낸 분해 사시도이며,
도 12a 및 도 12b는 도 11a 및 도 11b의 증폭부 모듈을 분해한 일측 방향 및 타측 방향 분해 사시도이고,
도 13a 및 도 13b는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 레이돔 패널을 제외한 RF 모듈을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며,
도 14a 및 도 14b는 RF 모듈의 구성 중 레이돔 패널의 결합 관계를 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고,
도 15a 및 도 15b는 RF 모듈의 구성 중 안테나 소자부를 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며,
도 16a 및 도 16b는 리플렉터 패널에 대한 방사소자들 및 급전 선로의 연결 모습을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고,
도 17a 및 도 17b는 리플렉터 패널을 관통하여 RF 필터부에 대한 안테나 소자부의 전기적인 연결 모습을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며,
도 18은 도 17a 및 도 17b에 따른 안테나 소자부와 RF 필터부의 전기적인 연결 모습을 설명하기 위한 절개 사시도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 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 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 지주 폴에 대한 설치 모습을 나타낸 전방부 사시도 및 후방부 사시도이고, 도 3a는 도 2a의 정면도이며, 도 3b는 도 2a의 측면도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2a 및 도 2b의 분해 사시도로서, 도 2a 및 도 2b의 구성 중 클램핑부의 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)는, 도 2a 내지 도 4b에 참조된 바와 같이, 클램핑부(500)를 매개로 지주 폴(1000)에 대하여 상하 방향으로 틸팅 조정되거나 좌우 방향으로 스티어링 조정되게 장착될 수 있다.

클램핑부(500)는, 도 4a 및 도 4b에 참조된 바와 같이, 지주 폴(1000) 결합되는 한 쌍의 브라켓부 중 하나로써 상대적으로 상측에 위치된 상부 브라켓부(510)와, 그 다른 하나로써 상대적으로 상부 브라켓부(510)의 하측에 위치된 하부 브라켓부(520)와, 상부 브라켓부(510)와 하부 브라켓부(520)에 후단이 좌우 방향으로 스티어링 회동 가능하게 구비된 스티어링 유닛(530) 및 스티어링 유닛(530)에 대하여 상하 방향으로 틸팅 회동 가능하게 구비된 틸팅 유닛(540)을 포함할 수 있다.

상부 브라켓부(510) 및 하부 브라켓부(520)는, 지주 폴(1000)을 기준으로 안테나 장치(1A)가 설치된 방향을 '전방'이라고 하고 정의하고, 그 반대 방향을 '후방'이라고 정의할 때, 지주 폴(1000)의 후방에 설치되는 후방 지주 브라켓(511,521) 및 지주 폴(1000)의 전방에 설치되는 전방 지주 브라켓(517,527)의 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

후방 지주 브라켓(511,521) 및 전방 지주 브라켓(517,527)은 각각 지주 폴(1000)의 후방 외주면 및 전방 외주면 일부를 감싸는 형상으로 형성되고, 지주 폴(1000)과의 마찰력을 향상시키기 위해 각 내측면에는 세레이션 형상의 클램프 기어(512,518,522,528)가 형성될 수 있다.

후방 지주 브라켓(511,521) 및 전방 지주 브라켓(517,527)은, 도 4a 및 도 4b에 참조된 바와 같이, 한 쌍의 브라켓 고정 장볼트(513,523)가 후방 관통공(511a,521a) 및 전방 체결공(517a,527a)에 체결되는 동작으로 지주 폴(1000)에 고정될 수 있다. 한 쌍의 브라켓 고정 장볼트(513,523)는, 후방 지주 브라켓(511,521) 및 전방 지주 브라켓(517,527)에 전후 단부가 연결된 아우터 부시(514,524) 및 이너 부시(515,525)를 관통하여 체결될 수 있다.

여기서, 전방 지주 브라켓(517,527)의 전단부는 전방으로 소정 길이 더 연장되고, 스티어링 유닛(530)의 후단부에 각각 상측에서 하측 및 하측에서 상측으로 끼움 결합되는 축부(519,미도시)가 구비될 수 있다. 스티어링 유닛(530)은, 전방 지주 브라켓(517,527)의 축부(519,미도시)를 중심으로 전단부가 좌우 방향으로 소정 각도 회동 가능하게 구비됨으로써, 그 전방에 결합된 안테나 장치(1A)의 좌우 방향의 방향성을 조정할 수 있게 되는 것이다.

한편, 스티어링 유닛(530)의 전단부에는, 틸팅 유닛(540)이 그 상단과 하단이 후술하는 틸팅 축(549)을 기준으로 상하 방향으로 소정 각도 회동 가능하게 결합될 수 있다. 틸팅 유닛(540)의 전면에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)의 배면부가 결합됨으로써, 안테나 장치(1A)의 상하 방향의 방향성을 조정할 수 있게 된다.

보다 상세하게는, 틸팅 유닛(540)은 전면은 안테나 장치(1A)의 배면에 밀착되고, 좌우 양단부가 스티어링 유닛(530)의 좌측단 및 우측단에 소정 길이 오버랩되게 후방으로 연장되고, 틸팅 축(549)이 스티어링 유닛(530)의 전단부를 좌우 방향으로 관통되어 체결될 수 있다.

스티어링 유닛(530)과 틸팅 유닛(540)의 내부에는, 도면에 도시되지 않았으나, 작업자가 수동으로 각도 조절 가능한 구동 부품이 구비되거나, 작업자가 제공하는 구동력 없이 자동으로 각도 조절 가능한 구동 부품이 구비될 수 있다.

한편, 틸팅 유닛(540)은 대략 모서리 부분에 브라켓 체결 볼트(547)가 마련되고, 안테나 장치(1A) 중 후술하는 후방 하우징(110)의 배면에 형성된 볼트 체결공(117)에 브라켓 체결 볼트(547)가 체결되는 동작으로 안테나 장치(1A)가 고정될 수 있다.

여기서, 안테나 장치(1A) 중 후술하는 후방 하우징(110)의 배면부에는 걸림 패널(550)이 후방으로 소정 거리 이격되면서도 평행되게 결합되고, 틸팅 유닛(540)의 상단부에 구비된 걸림홈(545)에 걸림 고정될 수 있다. 걸림 패널(550)은, 상단부의 좌우 2점에서 패널 고정 나사(555)가 관통하여 후방 하우징(110)의 나사 체결홀(115)에 체결되는 동작으로 안테나 장치(1A)에 고정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)는, 지주 폴(1000)에 결합된 클램핑부(500)와의 결합 과정에서, 걸림 패널(550)을 이용하여 임시로 틸팅 유닛(540)의 걸림홈(545)에 걸림 고정시킨 후, 브라켓 체결 볼트(547)을 이용하여 견고하게 고정할 수 있으므로, 중량이 비교적 큰 안테나 장치(1A)의 설치 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 5는 도 3a의 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 RF 모듈 및 핑거 가드 패널이 본체 모듈로부터 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 핑거 가드 패널이 삭제된 상태에서의 전체 전방부 분해 사시도 및 전체 후방부 분해 사시도이고, 도 8은 핑거 가드 패널이 구비된 상태에서 RF 모듈만을 전방으로 분해한 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)는, 도 2 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 안테나 장치(1A)의 후방 외관을 형성하는 본체 모듈(100)과, 본체 모듈(100)과의 사이에 중간 외기층(MS)이 형성되도록 전방에 고정되고, RF 필터부(330) 및 안테나 소자부(340)가 내장되고, 안테나 장치(1A)의 전방 외관 일부를 형성하는 RF 모듈(300) 및 본체 모듈(100)과 RF 모듈(300) 사이의 중간 외기층(MS)에 노출되도록 배치되고, 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판(후술하는 도 10a 및 도 10b의 도면부호 '230' 참고)을 포함하는 증폭부 모듈(200)을 포함한다.

보다 상세하게는, 도 5를 참조하면, 클램핑부(500)의 틸팅 유닛(540) 전면에 안테나 장치(1A)의 구성 중 본체 모듈(100)이 고정 설치되고, 본체 모듈(100)의 전방으로 소정 거리 이격되게 RF 모듈(300)이 설치되어, 본체 모듈(100)과 RF 모듈(300) 사이에 상기 중간 외기층(MS)을 형성함과 아울러, 상기 중간 외기층(MS)에 증폭부 모듈(200)이 위치될 수 있다.

여기서, 중간 외기층(MS)은, 실질적으로 본체 모듈(100)의 전방부 외기 공간을 지칭하는 부위로서, 외부의 공기가 후술하는 핑거 가드 패널(400)을 통해 유입되거나 내부의 공기가 핑거 가드 패널(400)을 통해 유출되는 공간이다. 중간 외기층(MS)과 외부 공간(OS, Outer Space)이 연통됨에 따라 중간 외기층(MS)으로 방열된 열이 용이하게 외부 공간(OS)으로 방출될 수 있는 것이다.

또한, 증폭부 모듈(200)은, 후단부가 본체 모듈(100) 내부의 메인 보드(130)와 전기적으로 연결되고, 전단부가 RF 모듈(300)의 RF 필터부(330)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)는, 본체 모듈(100)과 RF 모듈(300) 사이의 상기 중간 외기층(MS)을 외부 공간(OS)과 구획하되, 외부 공간(OS)의 외기가 중간 외기층(MS)으로 유입되거나 중간 외기층(MS)의 내기가 외부 공간(OS)으로 유출되는 다수의 공기 유동공(430)이 형성된 핑거 가드 패널(400)을 더 포함할 수 있다.

핑거 가드 패널(400)은, 도 6a 및 도 6b에 참조된 바와 같이, 전단이 RF 모듈(300)에 결합되고 후단이 본체 모듈(100)에 결합되어, 본체 모듈(100)과 RF 모듈(300) 사이의 중간 외기층(MS)을 외부 공간(OS)과 구획시키도록 구비될 수 있다. 가령, 핑거 가드 패널(400)은 후단부에 가장자리를 따라 다수의 나사 체결홀(445)이 형성되고, 본체 모듈(100)의 테두리 단부에 다수의 고정 나사(465)에 의해 체결될 수 있다.

이와 같은 핑거 가드 패널(400)은, 도 5 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 중간 외기층(MS)을 형성하는 4면을 외부 공간(OS)과 구획하도록 구비될 수 있다.

여기서, 핑거 가드 패널(400)은, 도 2a 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 중간 외기층(MS)의 각 면을 구획하도록, 좌측 핑거가드 패널(410a) 및 우측 핑거가드 패널(410b)과 상부 핑거가드 패널(420a) 및 하부 핑거가드 패널(420b)의 4개로 구비될 수 있다.

그러나, 반드시 핑거 가드 패널(400)이 4개로 구비되어야 하는 것은 아니고, 도 6a 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 중간 외기층(MS)의 가운데 부분을 기준으로 좌측 및 상하 부위를 구획하는 일측 핑거가드 패널(440) 및 중간 외기층(MS)의 가운데 부분을 기준으로 우측 및 상하 부위를 구획하는 타측 핑거가드 패널(450)의 2개로 구비될 수 있다.

여기서, 핑거 가드 패널(400)은, 외측으로 라운드지게 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 핑거 가드 패널(400)은, 전단 또는 후단을 연결하는 외측면 및 좌측단 또는 우측단을 연결하는 외측면이 외부 공간(OS) 측으로 라운드진 면을 가지도록 형성될 수 있다.

따라서, 외부 공간(OS)의 외기가 안테나 장치(1A)의 전방에서 후방 측으로 유동될 때 및 후방에서 전방 측으로 유동될 때에도 중간 외기층(MS) 내부로의 유입이 원활함은 물론, 중간 외기층(MS)의 전체적인 공간을 넓게 확보함으로써, 증폭부 모듈(200)의 설치 공간을 확장할 수 있는 이점을 제공한다.

도 9는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 전방 하우징 및 후방 하우징부 사이의 내부 공간에 대한 메인 보드 등의 설치 모습을 나타낸 분해 사시도이고, 도 10a 및 도 10b는 전방 하우징 및 후방 하우징의 결합 관계 및 증폭부 모듈의 결합 관계를 설명하기 위한 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이다.

본체 모듈(100)은, 도 9 내지 도 10b에 참조된 바와 같이, 안테나 장치(1A)의 후방 외관을 형성하고, 전면이 개구된 얇은 함체 형상의 후방 하우징(110)과, 후방 하우징(110)과의 사이에 내부 공간(110S)을 형성하도록 후방 하우징(110)의 개구된 전면을 차폐하도록 결합되는 전방 하우징(120)을 포함할 수 있다.

또한, 본체 모듈(100)은, 도 9에 참조된 바와 같이, 후방 하우징(110)과 전방 하우징(120) 사이의 내부 공간(110S)에 밀착 설치된 메인 보드(130)와, 메인 보드(130)의 상측에 배치된 PSU 보드부(140)와, 메인 보드(130)보다 후방으로 더 이격되게 배치된 서지 기판부(150)를 더 포함할 수 있다.

후방 하우징(110)은, 특히 안테나 장치(1A)의 후방 외관을 형성함과 아울러, 안테나 장치(1A)의 지주 폴(1000)에 대한 설치 매개를 위하여 마련된 클램핑부(500)에 결합되는 구성일 수 있다.

후방 하우징(110) 및 전방 하우징(120)은, 전체적으로 열전도에 따른 방열이 유리하도록 열전도성이 우수한 금속재질로 구비되되, 대략 전후 방향의 두께가 얇은 직육면체 함체 형상으로 형성되고, 특히, 후방 하우징(110)의 전면이 개구되게 형성되어 소정의 내부 공간(110S)을 구비함으로써 디지털 소자(예를 들면, FPGA(Field Programmable Gate Array) 소자가 실장된 메인 보드(130)와, PSU(Power Supply Unit) 소자들이 실장된 PSU 보드부(140) 및 서지 부품 소자들이 실장된 서지 기판부(150)의 설치를 매개하는 역할을 수행한다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 후방 하우징(110)의 내측면은 메인 보드(130)의 후면에 실장된 디지털 소자(FPGA 소자 등) 및/또는 PSU 보드부(140)의 후면에 실장된 PSU 소자 등, 그리고 서지 기판부(150)의 후면에 실장된 서지 부품 소자들에 의한 외형 돌출 형상에 형합되는 형상으로 형성될 수 있다. 이는, 메인 보드(130), PSU 보드부(140) 및 서지 기판부(150)의 배면과의 열 접촉 면적을 최대로 증대시켜 방열 성능을 극대화하기 위함이다.

후방 하우징(110)의 좌우 양측에는, 현장에서 작업자가 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)를 운송하거나 지주 폴(1000)에 결합된 클램핑부(500)에 대한 수동 장착이 용이하도록 파지할 수 있는 손잡이부(115)가 더 설치될 수 있다. 여기서, 손잡이부(115)는, 핑거 가드 패널(400)에 간섭을 회피하도록 형성된 손잡이홈(445)을 통해 회동 가능하게 구비될 수 있다.

아울러, 후방 하우징(110)의 하단부 외측에는, 미도시의 기지국 장치와의 케이블 연결 및 내부 부품의 조율을 위한 각종 외측 장착 부재(600)가 관통 조립될 수 있다. 외측 장착부재(600)는, 적어도 하나 이상의 광케이블 연결 단자(소켓) 형태로 구비되며, 각각의 연결 단자에는 동축 케이블(미도시)의 연결 단자가 상호 연결될 수 있다.

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(130), PSU 보드(140) 및 서지 기판부(150)의 각 발열 소자들로부터 생성된 열은 다수의 후방 방열핀(111)을 통해 후방으로 직접 방열될 수 있다.

다수의 후방 방열핀(111)은, 도 6b 및 도 7b에 참조된 바와 같이, 일측 상부 또는 타측 상부를 향하여 소정 각도 경사진 형태로 구비될 수 있다. 따라서, 후방 하우징(110)의 후방으로 방열되는 열이 각각 후방 하우징(110)의 경사진 형태의 후방 방열핀(111)을 따라 형성된 상승기류를 통해 신속하게 열이 방출되도록 설계될 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 메인 보드(130)와 PSU 보드부(140) 및 메인 보드(130)와 서지 기판부(150)는 각각 적어도 하나의 버스 바를 매개로 전기적으로 상호 연결될 수 있다.

여기서, PSU 보드부(140)는 메인 보드(130)의 상단에 직접 맞닿아 있는 형태로 배치되는 바, 숏타입 버스바를 매개로 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 아울러, 서지 기판부(150)는 메인 보드(130)의 후방으로 소정 거리 이격되게 배치되는 바, 절곡 타입 버스바를 매개로 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

전방 하우징(120)은, 도 6a 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)에 설치되어 안착된 메인 보드(130), PSU 보드(140), 서지 기판부(150) 및 전방의 중간 외기층(MS) 사이를 구획하는 열적 차단 기능을 수행할 수 있다.

여기서, '열적 차단'이라는 의미는, 전방 하우징(120)의 전면 전방으로 정의되는 중간 외기층(MS) 상에 위치된 증폭부 모듈(200)로부터 발생한 열이 전방 하우징(120)의 배면 공간(즉, 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S) 측으로의 열 침입을 차단하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다.

전방 하우징(120)의 전면에는 다수의 전방 방열핀(121)이 일체로 형성될 수 있다. 이와 같은 전방 하우징(120) 및 다수의 전방 방열핀(121)은, 열전도성이 우수한 금속재질로 이루어지는 바, 전방 하우징(120)을 매개로 후방 하우징(110)의 내부 공간(110S)의 열이 전방으로 용이하게 열전도 방식으로 방열될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 안테나 장치(1A)의 일 실시예는, 도 6에 참조된 바와 같이, 적어도 하나의 통기 패널(120,120a~120d)을 더 포함할 수 있다. 다수의 RF 모듈(200) 전단부는, 전방 하우징(140)의 테두리로부터 전방으로 더 이격되게 위치되는데, 적어도 하나의 통기 패널(120,120a~120d)이 전방 하우징(140)의 테두리 부위에 결합되되, 최외곽에 배치된 다수의 RF 모듈(200)의 측부를 감싸는 형태로 결합될 수 있다.

이와 같이, 후방 하우징(110)과 전방 하우징(120) 사이의 내부 공간(110S)에 구비된 메인 보드(130), PSU 보드부(140) 및 서지 기판부(150)에 실장된 각 발열소자들로부터 생성된 열은 본체 모듈(100)의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나를 통해 방열시킬 수 있다. 또한, 증폭부 모듈(200)은, 후술하는 바와 같이, 중간 외기층(MS)에 직접 노출되도록 구비되는 바, 증폭부 모듈(200)로부터 생성된 열은 중간 외기층(MS)에 대한 직접 방열을 통해 냉각될 수 있게 된다.

도 9 내지 도 10b를 참조하면, 증폭부 모듈(200)은, 각 단위 모듈 별로 전방 하우징(120)을 매개로 메인 보드(130)에 소켓 핀 결합될 수 있다.

이를 위해, 전방 하우징(140)에는, 도 9 내지 도 10b에 참조된 바와 같이, 소켓 관통부(125)가 전후 방향으로 관통되게 형성되고, 소켓 관통부(125)의 주변에는 면착부(도면부호 미표기)가 형성될 수 있다. 면착부에는 후방측 이물질 유입 방지링(223)이 개재되어 소켓 관통부(125)를 통해 이물질이 내부 공간(110S) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 증폭부 모듈(200)의 전단부에는, RF 모듈(300)의 후면이 적층되도록 결합되고, 증폭부 모듈(200)과 RF 모듈(300) 사이에는 전방측 이물질 유입 방지링(226)이 개재되어 전기적인 연결을 위해 마련된 스루핀 연결홀(317)을 통하여 이물질이 각각 증폭부 모듈(200) 및 RF 모듈(300) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 도 2의 구성 중 중간 외기층에 위치된 증폭부 모듈의 증폭부 기판을 나타낸 분해 사시도이고, 도 12a 및 도 12b는 도 11a 및 도 11b의 증폭부 모듈을 분해한 일측 방향 및 타측 방향 분해 사시도이다.

증폭부 모듈(200)은, 메인 보드(130)로부터의 신호 및 RF 필터(300)로부터의 신호를 각각 입력받아 소정값만큼 증폭시켜서 출력하는 역할을 수행한다.

여기서, 증폭소자 모듈(200)은, 폭방향 일측 또는 타측이 개구된 기판 안착공간(210S)을 가지는 증폭부 바디(220)와, 증폭부 바디(220)의 내부에 안착되되, 테두리 전단부는 RF 필터(300)와 전기적으로 신호 연결되고, 테두리 후단부는 메인 보드(130)와 신호 연결되는 증폭부 기판(230)과, 증폭부 기판(230)을 덮도록 마련된 증폭부 커버(240)를 포함할 수 있다.

이와 같은 증폭부 모듈(200)은, 도 11a 내지 도 12b에 참조된 바와 같이, 후술하는 RF 필터(300)와는 피드 스루핀 결합을 통해 간편하게 전기적인 연결이 이루어짐과 아울러, 증폭부 바디(220)에 전단부에 형성된 조립 단부(225)의 스크류 조립홀(225a)을 통해 체결되는 모듈 조립 스크류(도 13a의 도면부호 '319' 참조)를 통해 상호 물리적인 결합이 이루어질 수 있다.

조립 단부(225) 주변으로는 상술한 바와 같은 전방측 이물질 유입 방지링(226)이 개재되는 전방 링 개재홈(226a)이 형성되고, 전방 링 개재홈(226a)에 개재된 전방측 이물질 유입 방지링(226)은 RF 모듈(300)의 구성 중 전방 안테나 하우징(310)의 전방으로부터 관통 체결되는 모듈 조립 스크류(319)가 스크류 조립홀(225a)에 체결되는 동작으로 제공되는 결합력에 의하여 탄성 압축되어 실링 기능을 수행할 수 있다.

증폭부 바디(220)의 후단부에는, 증폭부 기판(230)의 수소켓부(235)가 관통하는 소켓 관통 보스(222)가 환형 리브 형태로 구비되고, 소켓 관통 보스(222)의 돌출된 환형 리브의 단부에는 후방측 이물질 유입 방지링(223)이 개재될 수 있다. 후방측 이물질 유입 방지링(223)은, 증폭부 바디(220)의 후단부와 전방 하우징(120)의 전면에 형성된 소켓 관통부(125) 사이에서 탄성 압축되어 실링 기능을 수행할 수 있다.

여기서, 증폭부 바디(220)의 후단부 3개소에는, 전방 하우징(120)에 대한 스크류 조립을 위하여 각 스크류 관통홀(도면부호 미표기)이 마련된 스크류 체결단(228a~228c)이 형성되고, 조립 스크류(229a~229c)가 각각 전방에서 후방으로 스크류 관통홀을 관통하여 체결됨으로써, 상술한 후방측 이물질 유입 방지링(223)을 탄성 압축할 정도의 결합력을 제공한다.

3개의 스크류 체결단(228a~228c) 중 적어도 하나(228c)는, 조립 스크류(229c)가 증폭부 바디(220)의 외측면에 일체로 형성된 다수의 증폭부 히트싱크핀(221)을 관통하여 체결되는 위치에 형성되고, 이에 해당되는 조립 스크류(229c)의 원활한 체결을 위하여 다수의 증폭부 히트싱크핀(221)에는 적어도 드라이버 공구 등과 같은 체결 도구가 삽입될 수 있는 크기의 도구 삽입홀(221a)이 관통 형성될 수 있다.

증폭부 기판(230)은, RF 필터(300)와는 스루핀 단자(227)를 매개로 피드 스루핀(Feed through-pin) 결합되고, 메인 보드(130)와는 소켓 핀 결합될 수 있다.

이를 위해, 증폭부 기판(230)에는, 메인 보드(130)에 소켓 핀 결합되기 위한 적어도 하나 이상의 수소켓부(235)가 구비될 수 있다.

증폭부 기판(230)은, 증폭부 바디(220)의 내측면에 밀착 결합되고, 증폭부 바디(220)의 외측면에는 증폭부 기판(220)의 아날로그 증폭소자들로부터 발생한 열을 외부 공간으로 방열시키는 다수의 증폭부 히트싱크핀(221)이 일체로 형성될 수 있다. 증폭부 기판(230)에는, 아날로그 증폭소자로서 PA 소자 및 LNA 소자 중 적어도 하나가 실장될 수 있다.

주요 발열소자인 아날로그 증폭소자들(PA 소자 및 LNA 소자)은, 종래 후방 하우징(110)과 전방 하우징(120) 사이의 내부 공간(110S)에 구비된 메인 보드(130)에 실장되었던 부품이었으나, 본 발명의 일 실시예의 경우, 증폭부 모듈(200)과 같은 모듈 단위로 제조하고, 방열이 용이한 공간인 전방 하우징(120)의 전면 공간으로 정의되는 중간 외기층(MS) 측으로 노출되도록 설계 변경함으로써, 내부 공간(110S) 상의 열적 과부하를 분산시킴은 물론 방열 성능을 향상시킬 수 있는 이점을 창출할 수 있다.

여기서, 증폭부 기판(230)은, 도 11a 및 도 12a에 참조된 바와 같이, 증폭부 바디(220)의 기판 안착공간(210S)의 내측면에 일면이 밀착되도록 안착 설치되고, 아날로그 증폭소자 중 전력 증폭기(Power Amplifier)인 1개의 PA가 타면에 실장되어 1T1R을 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)의 경우, 총 8개의 증폭부 모듈(200)이 설치되는 바, 8T8R을 구현할 수 있다.

PA로부터 생성된 열은 기판 안착공간(210S)의 내면에 인접되게 일체로 형성된 다수의 증폭부 히트싱크핀(221)을 통해 외부로 용이하게 방열될 수 있다.

증폭부 바디(220)의 기판 안착공간(210S)은 증폭부 기판(230)의 설치 후, 증폭부 커버(240)가 커버 조립홀(241)을 관통하는 미도시의 조립 스크류를 통해 증폭부 바디(220)에 체결되는 동작으로 차폐될 수 있다. 여기서, 증폭부 바디(220) 및 증폭부 커버(240) 또한 중간 외기층(MS)에 노출되어 있으므로, 빗물 등과 같은 이물질의 유입이 완전 차단될 수 있는 밀폐 구조로 구비됨이 바람직하다.

이와 같은 구성으로 이루어진 증폭부 모듈(200)은, 증폭부 기판(230)의 후단부에 구비된 수소켓부(235)에 의하여 메인 보드(130)와 소켓 핀 결합되고, 증폭부 기판(230)의 전단부에 구비된 스루핀 단자(227)에 의하여 RF 필터부(330)와 피드 스루핀 결합될 수 있다.

도 13a 및 도 13b는 도 2a 및 도 2b의 구성 중 레이돔 패널을 제외한 RF 모듈을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고, 도 14a 및 도 14b는 RF 모듈의 구성 중 레이돔 패널의 결합 관계를 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며, 도 15a 및 도 15b는 RF 모듈의 구성 중 안테나 소자부를 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고, 도 16a 및 도 16b는 리플렉터 패널에 대한 방사소자들 및 급전 선로의 연결 모습을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이며, 도 17a 및 도 17b는 리플렉터 패널을 관통하여 RF 필터부에 대한 안테나 소자부의 전기적인 연결 모습을 나타낸 전방부 분해 사시도 및 후방부 분해 사시도이고, 도 18은 도 17a 및 도 17b에 따른 안테나 소자부와 RF 필터부의 전기적인 연결 모습을 설명하기 위한 절개 사시도이다,

RF 모듈(300)은, 도 13a 내지 도 18에 참조된 바와 같이, 증폭부 모듈(200)의 전방에 적층 결합되고, RF 필터부(330) 및 안테나 소자부(340)가 내장되는 전방 안테나 하우징(310)과, 전방 안테나 하우징(310)의 전단에 결합되어 RF 필터부(330) 및 안테나 소자부(340)를 외부로부터 보호하는 레이돔 패널(320)을 포함할 수 있다.

여기서, 레이돔 패널(320)은, 전방 안테나 하우징(310)에 방수 결합될 수 있다. 즉, 전방 안테나 하우징(310)의 테두리 단부에는, 미도시의 방수 개스킷이 개재되는 개스킷 홈이 구비되고, 전방 안테나 하우징(310)에 대한 레이돔 패널(320)의 결합 시 발생하는 결합력에 의해 방수 개스킷이 탄성 변형되면서 전방 안테나 하우징(310)의 내부 설치공간(310S)을 실링시킬 수 있다.

도 14a 및 도 14b를 참조하면, 전방 안테나 하우징(310)의 테두리 단부를 따라 스크류 체결홀이 각각 형성된 다수의 스크류 체결단(315)이 이격되게 구비됨과 아울러, 레이돔 패널(320)의 테두리 단부를 따라 스크류 관통홀이 각각 형성된 다수의 스크류 관통단(325)이 이격되게 구비되며, 조립 스크류(335)가 각각에 체결되는 동작으로 내부 설치공간(310S)을 차폐시킬 수 있다.

RF 필터부(330)는, 도 13a 및 도 13b에 참조된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 캐비티(도 18의 도면부호 '330C' 참조)를 포함하는 캐비티 필터로 이루어질 수 있다.

보다 상세하게는, RF 필터부(330)의 필터 바디에는 다수의 캐비티(330C)가 전방으로 개구되게 형성되고, 각 캐비티(330C)의 내부에는 DR(Dielectric Resonator) 또는 금속성 공진봉으로 구성된 공진바가 구비될 수 있다.

이와 같은 RF 필터부(330)는, 후술하는 안테나 소자부(340)와 함께 전방 안테나 하우징(310)의 내부 설치공간(310s)에 적층 결합되되, 전방 안테나 하우징(310)을 관통하여 증폭부 모듈(200)의 증폭부 기판(230)과 전기적인 신호 연결이 이루어지도록 결합될 수 있다.

이를 위하여, RF 필터부(330)의 배면부에는 증폭부 모듈(200)의 스루핀 단자(227)와 피드 스루핀 결합(Feed Through-pin Connection) 방식으로 결합되기 위한 적어도 하나의 입력 포트(337)가 마련될 수 있다. 또한, 전방 안테나 하우징(310)에는 스루핀 단자(227)의 관통 체결을 위한 스루핀 연결홀(317)이 형성될 수 있다. 참고로, 전방 안테나 하우징(310)에는 이미 설명한 증폭부 모듈(200)과의 조립 스크류(319)를 통한 관통 체결을 위하여 다수의 스크류 관통홀(318)이 관통되게 형성될 수 있다.

아울러, RF 필터부(330)의 전면부에는, 전방에 적층 결합되는 안테나 소자부(340)와 후술하는 다수의 급전 선로(347)를 매개로 하는 전기적인 신호 연결을 위한 적어도 하나의 커넥팅 단자부(338)가 마련될 수 있다.

한편, DR 또는 금속성 공진봉으로 구성된 공진바의 캐비티(330C) 내에서의 구조적 특징을 통해 주파수 필터링이 이루어지되, 필터 바디의 전면에는 다수의 캐비티를 전부 덮으면서 각 캐비티마다 세부적인 주파수 필터링을 조정할 수 있도록 마련된 필터 튜닝 커버가 결합될 수 있다.

안테나 소자부(340)는, 도 15a 내지 도 17b에 참조된 바와 같이, 상하로 길게 배치된 복수의 방사소자들(도면부호 미표기)과, 복수의 방사소자들에 급전하도록 구성된 급전 선로로서, 에어 스트립(air-strip) 구조를 가지는 다수의 급전 선로(347)를 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 방사소자들은, 다수의 다이폴 타입의 방사소자 및 패치 타입의 방사소자(345) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 복수의 방사소자들이 패치 타입의 방사소자(345)인 것으로 적용하여 설명하기로 한다.

RF 모듈(300)은, 도 15a 및 도 15b에 참조된 바와 같이, 전방 안테나 하우징(310)의 내부에 배치되되, RF 필터부(330)와 안테나 소자부(340)를 층 구획하는 리플렉터 패널(350)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 다수의 급전 선로(347)는, 리플렉터 패널(350)을 관통하여 RF 필터부(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 리플렉터 패널(350)에는, 다수의 커넥팅 연결홀(357)이 중간 부분에 좌우 방향으로 소정 거리 이격되게 구비되고, RF 필터부(330)에 형성된 커넥팅 단자부(338)가 커넥팅 연결홀(357)을 통해 전방으로 노출되어 다수의 급전 선로(347)의 각 중간 부분에 형성된 피딩 단자(349)의 핀 연결홀(349')에 각각 연결될 수 있다.

한편, 복수의 방사소자들이 패치 타입의 방사소자(345)로 이루어진 경우, 안테나 소자부(340)는, 리플렉터 패널(350)의 전면에 상하 방향으로 소정 거리 이격되게 조립되는 다수의 패치 베이스부(341)와, 다수의 패치 베이스부(341) 각각의 전면에 안착되는 다수의 패치 타입의 방사소자(345) 및 다수의 패치 타입의 방사소자(345) 각각에 전기적으로 연결되는 다수의 급전 선로(347)를 포함할 수 있다.

여기서, 다수의 패치 베이스부(341)의 전면부에는, 도 15a, 도 16a 및 도 17a에 참조된 바와 같이, 다수의 패치 타입의 방사소자(345)가 끼움 결합되는 4개의 방사소자 돌기부(344) 및 다수의 급전 선로(347)의 피딩 커넥팅 단자(348)의 고정홀(347')에 끼움 결합되는 피딩 고정돌기(341')이 형성될 수 있다.

아울러, 다수의 패치 베이스부(341)의 전면부에는, 도 15a, 도 16a 및 도 17a에 참조된 바와 같이, 다수의 급전 선로(347) 각각의 설치를 위한 조립 가이드슬릿(343)이 형성되고, 다수의 급전 선로(347)가 조립 가이드슬릿(343)에 삽입되어 안착됨으로써 피딩 커넥팅 단자(348)의 피딩 고정돌기(341')에 대한 끼움 조립 전 가조립이 완료될 수 있다.

또한, 다수의 패치 베이스부(341)의 배면부에는, 도 15b, 도 16b 및 도 17b에 참조된 바와 같이, 적어도 2개소에 후방으로 연장 형성되고, 리플렉터 패널(350)을 전후로 관통되게 형성된 후크 걸림홀(352)에 후크 걸림되는 후크 돌기(342)가 형성될 수 있다.

한편, 다수의 패치 베이스부(341) 및 다수의 패치 타입의 방사소자(345)는, 도 15a, 도 16a 및 도 17a에 참조된 바와 같이, 상하방향 및 좌우방향으로 나란히 배열되고, 리플렉터 패널(350)에는, 적어도 좌우방향으로 인접 배치된 다수의 패치 타입의 방사소자들(345) 사이의 신호 간섭을 저감하는 간섭방지 리브(355)가 각각 전방으로 돌출되게 구비될 수 있다.

여기서, 간섭방지 리브(355)의 전단은 적어도 다수의 급전 선로(347)의 전단보다 더 전방으로 돌출되는 높이를 가지도록 형성됨이 바람직하다.

한편, 도 15b, 도 16b 및 도 17b를 참조하면, 다수의 급전 선로(347)의 중간 부분에는 RF 필터부(330)와의 피딩 연결을 위한 피딩 단자(349)가 구비되고, 리플렉터 패널(350)에 형성된 커넥팅 연결홀(357)을 통해 상호 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)에 있어서, 안테나 소자부(340)는, 리플렉터 패널(350)의 전면에 상하방향으로 10개의 패치 타입의 방사소자(345)가 이격되게 배열되고, 좌우방향으로는 각각 간섭방지 리브(355)를 통해 신호 간섭이 저감되도록 배열되되 4개의 열을 가지도록 리플렉터 패널(350)에 고정될 수 있다.

그리고, 각 패치 타입의 방사소자(345)들에는, 상하방향으로 직선으로 형성된 에어 스트립(air-strip) 구조를 가지는 급전 선로(347)를 이용하여 피딩 연결되도록 구비될 수 있다.

일반적으로, 안테나 장치에 있어 리플렉터(Reflector)는 안테나 회로의 접지(ground)를 제공하는 역할과 함께 반사 표면으로서의 기능을 수행한다. 가령, 이중 편파 안테나의 후방 방사는 주 방사 방향으로 반사되며, 이에 의해 이중 편파 안테나의 빔 효율이 향상된다. 본 발명의 일 실시예에서, 리플렉터 패널(350)은, 이중 편파 안테나의 일종으로 구비된 패치 타입의 방사소자(345)들의 빔 효율을 향상시키는 리플렉터 기능을 수행할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)에 있어서, 안테나 소자부(340)는, 도 18에 참조된 바와 같이, RF 필터부(330)의 전방에 적층 배치되되, 안테나 소자부(340)에 대한 급전 피딩을 위한 구조로서, 커넥팅 단자부(338)를 통해 다수의 급전 선로(347)의 피딩 단자(349)와의 간명한 연결 구조를 제안한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1A)는, 메인 보드(130)가 구비된 본체 모듈(100)과 안테나 소자부(340) 및 RF 필터부(330)가 구비된 RF 모듈(300) 사이에 중간 외기층(MS)을 형성하고, 중간 외기층(MS)에 발열이 심한 증폭부 모듈(200)을 구비하여 외기 방열이 직접 이루어지도록 구비함으로써, 종래 대비 방열 성능이 크게 향상되는 효과를 가진다.

이상, 본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 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.

100: 본체 모듈 110: 후방 하우징
110S: 내부 공간 111: 후방 방열핀
115: 손잡이부 117: 볼트 체결공
120: 전방 하우징 130: 메인 보드
140: PSU 보드부 150: 서지 기판부
200: 증폭부 모듈 210: 기판 안착공간
220: 증폭부 바디 230: 증폭부 기판
240: 증폭부 커버 300: RF 모듈
310: 전방 안테나 하우징 320: 레이돔 커버
330: RF 필터부 340: 안테나 소자부
350: 리플렉터 패널 400: 핑거 가드 패널
500: 클램핑부 600: 외부 장착부재
MS: 중간 외기층 OS: 외부 공간

Claims (17)

1. 메인 보드가 내장되는 본체 모듈;
   상기 본체 모듈과의 사이에 중간 외기층이 형성되도록 전방에 고정되고, RF 필터부 및 안테나 소자부가 내장되는 RF 모듈; 및
   상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층에 노출되도록 배치되고, 아날로그 증폭소자들이 실장된 증폭부 기판을 포함하는 증폭부 모듈; 을 포함하고,
   상기 본체 모듈은, 상기 메인 보드의 배면이 밀착되어 안착되도록 전방이 개구된 내부 공간을 형성하는 후방 하우징 및 상기 후방 하우징의 전단에 결합되되, 상기 내부 공간을 차폐하도록 결합되는 전방 하우징을 포함하며,
   상기 증폭부 모듈은, 상기 전방 하우징의 전면 전방으로 정의되는 상기 중간 외기층 상에 위치되고,
   상기 메인 보드에 실장된 발열소자들로부터 생성된 열은 상기 본체 모듈의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나를 통해 방열시키며,
   상기 증폭부 모듈로부터 생성된 열은 상기 중간 외기층을 통해 직접 방열되도록 구비된, 안테나 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 내부 공간에는, 상기 메인 보드의 전면과 매칭되는 전면을 가지는 PSU 보드 및 상기 메인 보드의 배면으로부터 후방으로 소정거리 이격 배치된 서지 기판부, 가 상기 메인 보드와 분리되게 안착된, 안테나 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 전방 하우징의 전면에는, 상기 메인 보드 또는 상기 PSU 보드의 전면에 실장된 발열소자들로부터 발생된 열을 상기 중간 외기층으로 방열시키는 다수의 전방하우징 방열핀이 일체로 형성된, 안테나 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 증폭부 모듈은, 상기 증폭부 기판의 후단부에 구비된 수소켓부에 의하여 상기 메인 보드와 소켓 핀 결합되고, 상기 증폭부 기판의 전단부에 구비된 스루핀 단자에 의하여 상기 RF 필터부와 피드 스루핀 결합되는, 안테나 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층을 외부 공간과 구획하되, 상기 외부 공간의 외기가 상기 중간 외기층으로 유입되거나 상기 중간 외기층의 내기가 상기 외부 공간으로 유출되는 다수의 공기 유동공이 형성된 핑거 가드 패널; 을 더 포함하는, 안테나 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈은 상기 증폭부 모듈을 사이에 두고 전후 방향으로 이격되게 구비되되,
   상기 핑거 가드 패널은 전단이 상기 RF 모듈에 결합되고 후단이 상기 본체 모듈에 결합되어, 상기 본체 모듈과 상기 RF 모듈 사이의 상기 중간 외기층을 상기 외부 공간과 구획시키는, 안테나 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 핑거 가드 패널은, 상기 중간 외기층을 형성하는 4면을 상기 외부 공간과 구획하도록 구비되는, 안테나 장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 핑거 가드 패널은, 외측으로 라운드지게 형성된, 안테나 장치.
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 핑거 가드 패널은,
   전단 또는 후단을 연결하는 외측면 및 좌측단 또는 우측단을 연결하는 외측면이 상기 외부 공간 측으로 라운드진 면을 가지도록 형성된, 안테나 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 RF 모듈은,
    상기 증폭부 모듈의 전방에 적층 결합되고, 상기 RF 필터부 및 상기 안테나 소자부가 내장되는 전방 안테나 하우징; 및
    상기 전방 안테나 하우징의 전단에 결합되어 상기 RF 필터부 및 상기 안테나 소자부를 외부로부터 보호하는 레이돔 패널; 을 포함하고,
    상기 레이돔 패널은 상기 전방 안테나 하우징에 방수 결합되는, 안테나 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 RF 필터부는, 적어도 하나 이상의 캐비티를 포함하는 캐비티 필터로 이루어진, 안테나 장치.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 안테나 소자부는,
    상하로 길게 배치되는 복수의 방사소자들; 및
    상기 복수의 방사소자들에 급전하도록 구성된 급전 선로로서, 에어 스트립(air-strip) 구조를 가지는 다수의 급전 선로; 를 포함하는, 안테나 장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 방사소자들은, 다수의 다이폴 타입의 방사소자 및 패치 타입의 방사소자 중 어느 하나로 이루어진, 안테나 장치.
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 RF 모듈은,
    상기 전방 안테나 하우징의 내부에 배치되되, 상기 RF 필터부와 상기 안테나 소자부를 층 구획하는 리플렉터 패널; 을 더 포함하고,
    상기 다수의 급전 선로는 상기 리플렉터 패널을 관통하여 상기 RF 필터부와 전기적으로 연결되는, 안테나 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 복수의 방사소자들이 패치 타입 방사소자로 이루어진 경우,
    상기 안테나 소자부는,
    상기 리플렉터 패널의 전면에 상하 방향으로 소정 거리 이격되게 조립되는 다수의 패치 베이스부;
    상기 다수의 패치 베이스부 각각의 전면에 안착되는 다수의 패치 타입의 방사소자; 및
    상기 다수의 패치 타입의 방사소자 각각에 전기적으로 연결되는 상기 다수의 급전 선로; 를 포함하는, 안테나 장치.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 다수의 패치 베이스부는, 상기 리플렉터 패널에 후크 조립되고,
    상기 다수의 급전 선로는, 상기 다수의 패치 베이스부에 형성된 조립 가이드슬릿에 삽입되어 안착되는, 안테나 장치.
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 다수의 패치 베이스부 및 상기 다수의 패치 타입의 방사소자가 상하방향 및 좌우방향으로 나란히 배열되고,
    상기 리플렉터 패널에는, 적어도 좌우방향으로 인접 배치된 상기 다수의 패치 타입의 방사소자들 사이의 신호 간섭을 저감하는 간섭방지 리브가 각각 전방으로 돌출되게 구비된, 안테나 장치.

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