天线用射频模块、射频模块组装体及包括其的天线装置的制作方法

未命名 09-17 阅读:56 评论:0


1.本发明涉及天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置(rf module,rf module assembly an d an antenna apparatus including the same),更详细而言,涉及一种不需要常规天线装置的天线罩(radome),并且以向天线外壳的前方外气暴露放射器件模块和射频(rf)器件的方式设置,从而可以改善散热性能且实现薄型化制造并降低产品的制造成本的天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置。


背景技术:

2.包括移动通信系统中使用的中继器在内的基站天线具有多种形态和结构,在通常长度方向上直立的至少一个反射板上,具有多个放射器件适当设置的结构。
3.近来,在满足基于多输入/输出(multiple input multiple output,mimo)的天线的高性能需求的同时,正在积极开展实现小型化、轻量化及低成本结构的研究。特别是,当应用了用于实现线性极化或圆极化的贴片型放射器件的天线装置时,通常广泛使用在由塑料或陶瓷材料的介电基板形成的放射器件上镀金并通过焊接结合在印刷电路基板(pcb)等上的方法。
4.图1是示出根据现有技术的天线装置的一个示例的分解立体图。
5.如图1所示,在根据现有技术的天线装置1中,多个放射器件35向所需的方向输出,以向作为波束输出方向的天线外壳本体10的前表面侧暴露的方式排列以使波束易于成形,为了保护其免受外部环境的影响,在天线外壳本体10的前端部隔着多个放射器件35安装有天线罩(radome)50。
6.更详细而言,根据现有技术的天线装置1包括:天线外壳本体10,呈前表面开口的薄长方体壳体状,多个散热片11以一体化的方式形成在后表面;主板20,层叠设置在天线外壳本体10的内部中的后表面;以及天线板30,层叠设置在天线外壳本体10的内部中的前表面。
7.天线板30的前表面安装有贴片型放射器件或偶极型放射器件35,天线外壳本体10的前表面可设置有天线罩50,以保护内部的各个部件免受外部影响,同时可以顺利实现来自放射器件35的放射。
8.然而,在根据现有技术的天线装置的一个示例1中,通过天线罩50屏蔽天线外壳本体10的前方部,天线罩50本身作为阻碍天线装置的前方散热的因素来发挥作用。另外,放射器件35也被设计为仅执行射频(rf)信号的发送/接收,放射器件35产生的热无法向前方释放。因此,天线外壳本体10的内部的高发热器件产生的热只能一律释放到天线外壳本体10的后方,因此存在散热效率大大降低的问题,为解决这些问题,对设计新的散热结构的要求越来越高。
9.并且,根据现有技术的天线装置的一个示例1,由于天线罩50的体积、以及放射器件35从天线板30的前表面隔开设置的结构所占的体积,因此实际情况是很难实现建筑物内
(in-building)或5g阴影区域所需的超薄尺寸的基站。


技术实现要素:

10.技术问题
11.本发明为了解决如上所述的技术问题的提出,本发明的目的在于,去除天线罩,天线射频(rf)模块设置在天线外壳的外部以使暴露于外气,从而能够实现向天线外壳的前后方的分散散热,以能够大大改善散热性能的天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置。
12.并且,本发明的另一目的在于提供包括反射器的天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置,所述反射器用于将射频(rf)滤波器稳定保护在内部,在放射器件和射频(rf)滤波器之间执行接地功能,并且容易地将从射频(rf)滤波器侧产生的热向外部散热的同时,使放射器件接地(gnd)。
13.本发明的技术问题不限定于上述所提出的技术问题,本领域技术人员可从以下记载明确地理解未提出的其他技术问题。
14.解决问题的方案
15.在根据本发明的天线用射频(rf)模块的一个实施例中,涉及一种天线用射频(rf)模块,所述天线用射频(rf)模块包括模拟射频(rf)部件,所述模拟射频(rf)部件包括:射频(rf)滤波器;放射器件模块,设置于所述射频(rf)滤波器的一侧;以及放大部基板,设置于所述射频(rf)滤波器的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述天线用射频(rf)模块以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,所述射频(rf)滤波器中产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中向不同方向散热。
16.其中,所述放大部基板可电连接到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上。
17.并且,所述天线外壳可包括:后方外壳,形成设置有主板的内部空间;以及前方外壳,被设置为覆盖所述后方外壳的前方,并将所述内部空间与所述前方外气分隔开,所述放大部基板能够以所述前方外壳为介导,可拆装地结合到所述主板上。
18.并且,以所述前方外壳为基准,从设置于前方部的所述天线用射频(rf)模块产生的热可向所述前方外气散热,所述前方外气被定义为所述前方外壳的前表面的前方,以所述前方外壳为基准,从设置于后方部的所述主板产生的热可至少向所述前方外壳的所述前方外气或向后方外气散热,所述后方外气被定义为所述后方外壳的后表面的后方。
19.并且,所述射频(rf)滤波器可包括在宽度方向的一侧和另一侧分别形成预定空间的滤波器主体,所述放大部基板可设置于所述空间中的任一个中,能够以插口销联接方式耦合到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上以进行电连接。
20.并且,所述射频(rf)滤波器还可包括滤波器散热面板,所述滤波器散热面板在屏蔽所述滤波器主体的开口空间的同时,以热传导的方式将从所述放大部基板产生的热从所述空间向所述滤波器主体的外部散热,所述滤波器散热面板可以与所述放大部基板进行表面热接触,以使从所述放大部基板产生的热通过一体形成于外侧面上的滤波器散热片散热。
21.并且,所述射频(rf)滤波器还可包括热传递介质,所述热传递介质设置于所述滤波器散热面板与所述放大部基板之间,以收集从所述放大部基板产生的热并将其传递到所
述滤波器散热面板,所述热传递介质可由设置为通过内部流动的制冷剂的相变来传递热的均热板(vapor chamber)或热管(heat-pipe)形成。
22.并且,所述放大部基板可设置有至少一个内插口部,所述内插口部用于将插口销联接到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上,作为所述模拟放大器件,可安装有功率放大(pa)器件及低噪声放大(lna)器件中至少一个。
23.并且,所述放射器件模块可被设置为产生双极化中的一个极化。
24.并且,所述放射器件模块可包括:放射器件模块盖,上下形成较长,并分别排列在天线设置部;放射器件用印刷电路基板,紧贴设置于所述放射器件模块盖的背面部,印刷形成有用于产生所述双极化中至少一个极化的贴片天线电路部和馈电线;以及放射用导向器,由导电性金属材料形成,与所述放射器件用印刷电路基板的所述贴片天线电路部电连接。
25.并且,所述放射用导向器可将放射束的方向引导至全方向,同时可从位于所述放射器件用印刷电路基板的后方的所述射频(rf)滤波器产生的热通过热传导传递到前方。
26.并且,所述放射用导向器可由能够进行所述热传导的热传导性材料形成。
27.并且,在所述放射器件模块盖的一侧面可形成有通孔,所述放射用导向器能够以向所述放射器件模块盖的前表面外气暴露的方式耦合,并可通过所述通孔与所述贴片天线电路部电连接。
28.并且,所述放射器件模块盖可被注塑成型,在所述放射器件模块盖的一侧面可具有与所述放射用导向器的背面型合的导向器固定部,在所述导向器固定部中,能够与所述放射用导向器结合的至少一个导向器固定突起部可向前方突出形成,所述放射用导向器可被压入固定在至少一个导向器固定槽,所述导向器固定槽可在背面与所述至少一个导向器固定突起部相对应的位置上凹陷形成。
29.并且,所述放射器件模块盖可被注塑成型,在所述放射器件模块盖中贯通形成有至少一个基板固定孔,所述基板固定孔用于通过与所述放射器件用印刷电路基板之间的固定螺栓的螺栓紧固。
30.并且,所述放射器件模块盖可被注塑成型,在所述放射器件模块盖的一侧面能够以一体化的方式形成至少一个加强筋。
31.并且,所述放大部基板能够以前方外壳为介导插口销联接到主板,所述前方外壳以划分所述天线外壳中设置有所述主板的后方外壳的所述主板的前方与所述射频(rf)滤波器的后方之间的方式设置,以用于阻断设置有所述主板的所述天线外壳侧的热或外部异物的流动。
32.并且,所述放大部基板被设置为与所述主板插口销联接时,在所述前方外壳中,用于所述插口销联接的至少一个贯通狭缝可向前后方贯通形成。
33.并且,在所述至少一个贯通狭缝中可插入有用于阻断外部异物的流入的防止异物流入环。
34.根据本发明的一个实施例的天线用射频(rf)模块组装体包括天线用射频(rf)模块,所述天线用射频(rf)模块包括模拟射频(rf)部件,所述模拟射频(rf)部件包括:多个射频(rf)滤波器;多个放射器件模块,设置在每个所述多个射频(rf)滤波器的一侧;以及多个放大部基板,设置在每个所述多个射频(rf)滤波器的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述
天线用射频(rf)模块以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,从所述射频(rf)滤波器中产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中向不同方向散热。
35.根据本发明的一个实施例的天线装置可包括:主板,至少一个数字器件安装在前表面或后表面;壳体状天线外壳,前方开口形成以便设置所述主板;以及射频(rf)模块组装体,通过电信号连接到所述主板,所述射频(rf)模块组装体可包括天线用射频(rf)模块,所述天线用射频(rf)模块可包括模拟射频(rf)部件,所述模拟射频(rf)部件可包括:多个射频(rf)滤波器;多个放射器件模块,设置在每个所述多个射频(rf)滤波器的一侧;以及多个放大部基板,设置在每个所述多个射频(rf)滤波器的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述天线用射频(rf)模块能够以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,所述射频(rf)滤波器中产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中可向不同方向散热。
36.发明的效果
37.根据本发明的天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置的一个实施例,可实现如下所述的各种效果。
38.第一,在空间上分离从天线装置的发热器件产生的热,可实现向天线装置的前后方的分散散热,从而具有大大改善散热性能的效果。
39.第二,不需要阻碍向天线前方的散热的天线罩,因此具有大大降低产品制造成本的效果。
40.第三,将以往安装在常规主板侧的射频(rf)相关放大器件与射频(rf)滤波器一起构成为射频(rf)模块,并设置于天线外壳外部,从而具有大大改善天线装置的整体散热性能的效果。
41.第四,从主板分离出射频(rf)相关放大器件,从而大大减少作为多层板(multi-layer board)的主板的层数,以具有减少主板的制造成本的优点。
42.第五,将具有频率依赖性(frequency dependence)的射频(rf)部件构成为射频(rf)模块,并使其可拆装到天线外壳上,因此,当构成天线装置的个别射频(rf)部件发生不良或破损时,仅更换相应天线用射频(rf)模块,以便于对天线装置的维护和维修。
43.第六,由于天线装置可实现分散散热,因此可减小一体形成于天线外壳的后表面的散热片的长度和体积,从而具有整体上产品薄型化设计的效果。
44.第七,能够以放射器件模块中执行电磁波的放射功能的放射用导向器为介导进行散热,因此具有可使天线装置的前表面的散热面积最大化的效果。
45.本发明的效果不限定于以上提出的效果,本领域技术人员可从发明要求保护范围来明确理解未提出的其他效果。
附图说明
46.图1是示出根据现有技术的天线装置的一个示例的分解立体图。
47.图2是示出根据本发明的一个实施例的天线装置的前方部立体图及后方部立体图。
48.图3a及图3b是图2的前方部分解立体图及后方部分解立体图。
49.图4是沿图2的a-a线获得的剖面图及其部分放大图。
50.图5是沿图2的b-b线获得的部分剖切立体图及其部分放大图。
51.图6是示出图2的构成中的反射器的立体图。
52.图7是示出相对于图2的构成中的后方外壳设置主板的形态的立体图。
53.图8是示出相对于图2的构成中的主板设置射频(rf)模块的形态的分解立体图。
54.图9是示出图8的设置过程中滤波器主体从后方外壳分离的状态图的立体图。
55.图10是示出图8的构成中的射频(rf)模块的立体图。
56.图11是沿图10的c-c线获得的剖面图,且是内部形态部分投影的投影剖切立体图。
57.图12a及图12b是示出图10的射频(rf)模块的分解立体图。
58.图13是图10的射频(rf)模块的构成中的放大部基板的详细图。
59.图14是示出放大部基板的相对于主板的结合形态的剖切立体图。
60.图15是示出图3的构成中相对于主板的射频(rf)模块的组装形态的分解立体图。
61.图16是示出图3的构成中相对于反射器的放射器件模块的组装形态的分解立体图。
62.附图标记的说明
63.100:天线装置105:天线外壳
64.110:后方外壳110s:内部空间
65.111:后方散热片120:主板
66.125:外插口部128a:第一发热器件
67.128b:第二发热器件130:前方外壳
68.140:射频(rf)滤波器141:滤波器主体
69.142a:螺栓通孔143:隔板
70.146:放大部基板146’:内插口部
71.146a-1、146a-2:功率放大(pa)器件
72.146c:低噪声放大(lna)器件
73.147:固定凸台148:散热面板
74.149a:螺栓固定孔149b:螺栓通孔
75.150:反射器151:天线设置部
76.155:多个散热孔157:凸台通孔
77.160:放射器件模块161:放射器件模块盖
78.162:印刷电路基板163a:贴片天线电路部
79.163b:馈电线165:放射用导向器
80.166:加强筋167:导向器固定部
81.168:导向器固定突起部200:射频(rf)模块
82.500:外侧安装部件
具体实施方式
83.以下,参照附图详细描述根据本发明的一个实施例的天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置。
84.在每个附图中的组件中添加附图标记时,需要注意的是,对于相同组件,即使标注在不同附图中,也尽可能具有相同符号。另外,在描述本发明的实施例时,如果认为对相关公知的结构或功能的具体描述会妨碍对本发明的实施例的理解,则省略其详细说明。
85.在说明本发明的实施例的组件时,可以使用第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语。这种术语你用于区分其组件与其他组件,相应组件的本质、次序或顺序等并不由其术语而限定。并且,除非另有定义,否则这里使用的所有术语,包括技术术语或科学术语在内,都具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。通常使用的术语,例如词典中定义的术语,应被解释为与相关技术的上下文中所含含义一致的含义,除非本技术中明确定义,否则不被解释为理想的或夸张的形式的含义。
86.在本发明中,技术思想在于,不需要在常规天线装置中必须具备天线罩(radome),而是将以往安装在天线外壳内部的主板中的射频(rf)相关放大器件与射频(rf)滤波器一起构成为射频(rf)模块,以在空间上分离从天线装置的各种发热器件产生的热。以下,基于附图中示出的一个实施例来描述天线用射频(rf)模块、射频(rf)模块组装体及包括该组件的天线装置。
87.图2是示出根据本发明的一个实施例的天线装置的前方部立体图(a)及后方部立体图(b),图3a及图3b是图2的前方部分解立体图及后方部分解立体图,图4是沿图2的a-a线获得的剖面图及其部分放大图,图5是沿图2的b-b线获得的部分剖切立体图及其部分放大图,图6是示出图2的构成中的反射器的立体图。
88.如图2至图5所示,根据本发明的一个实施例的天线装置100包括形成天线装置的外观的天线外壳105。天线外壳105包括形成天线装置100的后方侧的外观的后方外壳110以及形成天线装置100的前方侧的外观的前方外壳130。
89.另外,根据本发明的一个实施例的天线装置100还包括紧贴设置在天线外壳105的内部空间110s中的主板120以及层叠设置在前方外壳130的前表面的天线用射频(rf)模块(radio frequency module)200(以下,简称为“rf模块”)。
90.天线外壳105通过与rf模块200结合来形成整体天线装置100的外观,虽然未示出,但可以介导与为了设置天线装置100而准备的支柱杆的结合。然而,只要不受天线装置100的设置空间限制,天线外壳105就不一定需要结合到支柱杆,也可以直接以壁挂形式来设置及固定在建筑物的内壁或外壁等垂直结构物上。特别是,对于根据本发明的一个实施例的天线装置100,尽可能设计成薄型化以使前后厚度最小化,在使壁挂形式的设置更加容易的方面上具有重大意义。对此,在下文中进一步详细描述。
91.天线外壳105由热传导性优异的金属材料制成,以整体上有利于通过热传导的散热,并呈大致前后方向的厚度较薄的长方体壳体状,后方外壳110的前表面开口,因此具有预定内部空间110s,虽然未图示出,但介导安装有数字器件(例如,可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)器件和/或电源供应单元(power supply unit,psu)器件)等的主板120的设置。
92.另一方面,虽然未图示出,后方外壳110的内侧面可以形成为与安装在主板120的后表面的数字器件(fpga器件等)和/或电源供应单元(psu)器件等的外形突出形状相型合的形状。这是为了通过增加与主板120的背面之间的热接触面积以使散热性能最大化。
93.虽然未图示出,但在天线外壳105的左右两侧还可设置能够把握的手柄部,以便在
实际现场中操作人员运输本发明的一个实施例的天线装置100或便于手动安装在支柱杆(未图示)或建筑物的内壁或外壁。
94.另外,天线外壳105的下端部外侧可贯通组装有用于与未图示的基站装置之间的电缆连接和内部部件的调节的各种外侧安装部件500。外侧安装构件500以至少一个光缆连接端子(插口)的形式设置,并且每个连接端子可与同轴电缆(未图示)的连接端子相互连接。
95.参照图2,在后方外壳110的背面可一体形成多个后方散热片111以具有预定图案形状。其中,从设置于后方外壳110的内部空间110s中的主板120产生的热可通过多个后方散热片111直接向后方散热。
96.多个后方散热片111被设计为如下:以左右宽度中间部分为基准,随着移向左侧端和右侧端而向上倾斜(参照图2的(b)部分),向后方外壳110的后方散热的热分别形成向后方外壳110的左侧和右侧方向分散的上升气流,以便更加快速分散热量。
97.然而,后方散热片111的形状并不一定限定于此。虽然未图示出,但可以假设采用如下方式:当后方外壳110的背面侧设置有送风扇模块(未图示)时,后方散热片111可以在设置在中间的送风扇模块分别向左侧端和右侧端平行,以便更快速释放通过送风扇模块散热的热。
98.并且,虽然未图示出,在多个后方散热片111的一部分中可一体形成结合有夹紧装置(未图示)的安装部(未图示),所述夹紧装置(未图示)用于将天线装置1结合到支柱杆(未图示)。其中,夹紧装置可以构成为使设置于其前端部的本发明的一个实施例的天线装置100向左右方向旋转转动或向上下方向倾斜转动,以调节天线装置100的方向性。
99.然而,安装部并不一定必须结合用于使天线装置100倾斜及旋转转动的夹紧装置。例如,当将天线装置100以壁挂形式设置在建筑物的内壁或外壁时,安装部中可以结合挂锁板形状的夹具面板,该夹具面板易于以壁挂形式结合。
100.以下,参照附图,进一步具体描述根据本发明的天线用rf模块200。
101.rf模块200可包括射频(rf)滤波器140、放射器件模块160及放大部基板146。另外,rf模块200还可包括用于放射器件模块160的接地(gnd)的反射器150。然而,反射器150不仅起到放射器件模块160的接地作用,还起到保护后述的天线外壳105中暴露于前方外气的射频(rf)滤波器140以免受外部影响的作用,其中前方外气被定义为前方外壳130的前表面的前方。
102.如图2至图5所示,以如上所述的方式构成的rf模块200能够以天线外壳105中的前方外壳130为介导层叠设置在主板120的前表面。
103.在根据本发明的一个实施例的天线装置100中,射频(rf)滤波器140由多个组成,构成天线用rf模块组装体。
104.其中,如图2及图3所示,射频(rf)滤波器140向左右方向相邻排列共8个,同时如上所述的多个射频(rf)滤波器140向上下方向分别排列共4列。然而,并不一定限定于此,当然,其排列位置和射频(rf)滤波器140的数量可以改变呈各种设计。
105.并且,本发明的一个实施例中,示例性地,在射频(rf)滤波器140的一侧形成预定空间(cavity),在所述空间中具有由介质振荡器(dielectric resonator,dr)或金属共振棒构成的共振器的空腔滤波器。然而,射频(rf)滤波器140不限定于此,可以采用介电滤波
器等各种滤波器。
106.另外,多个放射器件模块160对应于多个射频(rf)滤波器140的每一个的数量结合,放射器件模块160的每一个都实现了2t2r。因此,根据本发明的一个实施例的天线装置100例示了共实现64t64r的模型,但并不限于此。
107.另一方面,如上所述,rf模块200还可以包括反射器150,该反射器150被设置为覆盖多个射频(rf)滤波器140,并用于多个放射器件模块160的接地。为此,优选地,反射器150由金属材料制成。
108.其中,反射器150还可以具有放射器件模块160的反射层的功能。因此,反射器150可以将从放射器件模块160输出的射频(rf)信号向对应于定向的方向进行反射,以集中射频(rf)信号。
109.另外,反射器150是根据本发明的实施例的rf模块200的特有功能,可执行对从天线装置产生的系统热的外气的散热功能。
110.为此,如图6所示,反射器150可形成为多个散热孔155穿孔而成的网状(mesh)。多个散热孔155的结构使反射器150的内外部连通,并可以起到将从位于反射器150的后方空间的射频(rf)滤波器140产生的热向反射器150的外部释放的排热孔作用。因此,可以在天线装置100的散热中积极使用外气。
111.另一方面,可通过模拟反射器150的耐久性、散热特性来适当设计所述散热孔155的尺寸,特别是,为了保持平滑的接地(gnd)功能,可以考虑工作频率的波长来设计散热孔155的尺寸。例如,散热孔155的尺寸可设置为具有所述工作频率的1/10λ至1/20λ范围内的尺寸。
112.其中,间隔1/10λ具有执行放射器件模块160的充分的接地(gnd)作用的上限阈值的含义,间隔1/20λ具有通过反射器150的散热孔155确保最小外气流动的下限阈值的含义。
113.因此,优选地,散热孔155的尺寸形成为大于工作频率的1/20λ且小于工作频率的1/10λ的范围。
114.特别是,反射器150在接地(gnd)功能方面,在多个射频(rf)滤波器140与多个散热器件模块160之间设置单数个,并可以定义为执行共同接地(common ground)功能的构成。
115.更详细而言,如图6所示,反射器150可以形成为层叠在多个射频(rf)滤波器140的前端的4角金属板状。在反射器150的前表面,用于放置每个后述的散热器件模块160的天线设置部151能够以平面状形成在对应于射频(rf)滤波器140的位置。其中,天线设置部151以平面状形成,从而后方的射频(rf)滤波器140的构成中,滤波器主体141的前表面进行表面热接触,前方的放射器件模块160的背面进行表面热接触,从而可提高通过热传导方式的散热性能。
116.并且,如图6所示,在反射器150中形成有以如下方式形成的边框弯曲板154:边框部分分别向后方弯曲以包围并保护与前方外壳130的前表面相结合的多个射频(rf)滤波器140的侧部。沿着边框弯曲板154的边缘的多个位置上隔开设置多个螺栓固定槽153,沿着多个螺栓固定槽153和前方外壳130的边缘形成的多个螺栓通孔133中,可通过多个组装螺栓(未标记有附图标记)紧固的动作来结合到前方外壳130的前方。
117.如图2至图5所示,天线用rf模块200以可拆装的方式结合到天线外壳105中。天线用rf模块200可通过螺栓连接(或螺旋连接)等与前方外壳130进行物理紧固,构成天线用rf
模块200的放大部基板146能够以插口销联接方式拆装到主板120上。具体而言,放大部基板146中具有后述的图12a的内插口部146’,主板120的前表面可具有与放大部基板146的内插口部146’进行插口销联接的外插口部125。放大部基板146的具体构成和功能将在下文中进一步详细描述。
118.如图3a及图3b所示,前方外壳130在设置于天线外壳105的内部空间110s中的主板120和层叠设置在其前表面的rf模块200之间起到划分作用。并且,前方外壳130被设置为区分天线外壳105侧的内部空间110s和其他空间,从而可以执行热阻断和分离功能,以防止从天线外壳105侧的内部空间110s产生的热对射频(rf)滤波器140侧产生影响。
119.其中,优选地,“热阻断”的含义理解为阻断从位于前方外气(或前方空间)的rf模块200产生的热侵入至前方外壳130的背面空间(即,后方外壳110的内部空间110s)侧,其中前方外气被定义为前方外壳130的前表面的前方,优选地,“热分离”的含义理解为通过分离集中分散安装在主板120的前表面和背面中的多个发热器件中的一部分来进行热结构的分离布置,使得后方散热和前方散热均可以进行,其中,主板120起初层叠在后方外壳110的内部空间110s中。
120.并且,在目前市场中存在许多制造天线装置及该装置中包括的部件或设备的制造者的情况下,在仅制造rf模块200的制造者的观点来看,预先在前方外壳130中临时组装多个rf模块200的状态下,或者以能够临时组装的模块为单位进行流通和销售,具有可以建立新的市场环境的优点。
121.在前方外壳130中,用于反射器150的螺栓固定的多个螺栓通孔133可沿着边缘在多个位置上形成。并且,前方外壳130中,形成于射频(rf)滤波器140的放大部基板146上的内插口部146’分别贯通,以能够形成用于与主板120的外插口部125进行插口销联接的贯通狭缝135。
122.其中,在前方外壳130的后表面边框部与后方外壳110的前表面边框部之间,通过如上所述的反射器150的散热孔155暴露于外部,因此,在根据本发明的一个实施例的天线装置100设置在建筑物外部(即,室外)的情况下,雨天时雨水有可能渗入,为了防止雨水等的流入,可插入防水垫圈(未图示)。并且,在前方外壳130中贯通的多个贯通狭缝135的前表面和后表面中,可以分别插入防止异物流入环(未图示),该防止异物流入环用于保护贯通该狭缝的放大部基板146的内插口部146’免受外部影响,并防止雨水等异物通过狭缝间流入后方外壳110的内部空间110s侧。
123.如上所述,根据本发明的一个实施例的天线装置100在构建主板120与射频(rf)滤波器140之间的预定电信号线时,采用简单的插口销联接方式,从而,无需使用以往用于电连接射频(rf)滤波器140和主板120之间的额外的同轴连接器(direct coaxial connector,dcc),因此提供大大降低产品制造成本的优点。
124.然而,这里采用射频(rf)滤波器140的插口销联接方式,可以理解为在电连接方面创造出有效效果,在物理结合方面,为了防止射频(rf)滤波器140的任意流动,当然也可以追加采用多个螺栓紧固方式。例如,后述的图12a及图12b所示,在射频(rf)滤波器140的构成中,通过形成在滤波器主体141的后端部边缘的多个螺栓通孔142a,使用固定螺栓142的对前方外壳130的螺栓紧固方式可以创造出更加稳固的固定效果。
125.图7是示出相对于图2的构成中的后方外壳设置主板的形态的分解立体图,图8是
示出相对于图2的构成中的主板设置rf模块组装体的形态的分解立体图,图9是示出图8的设置过程中滤波器主体从后方外壳分离的状态图的立体图,图10是示出图8的构成中的rf模块的立体图,图11是沿图10的c-c线获得的剖面图,且是内部形态部分投影的投影剖切立体图,图12a及图12b是示出图10的rf模块的分解立体图,图13是图10的rf模块的构成中的放大部基板的详细图,图14是示出放大部基板的相对于主板的结合形态的剖切立体图,图15是示出图3的构成中的相对于主板的rf模块的组装形态的分解立体图,图16是示出图3的构成中相对于反射器的放射器件模块的组装形态的分解立体图。
126.根据本发明的天线用rf模块200的一个实施例中可包括:射频(rf)滤波器140;放射器件模块160,设置在射频(rf)滤波器140的一侧;放大部基板146,设置在射频(rf)滤波器140的另一侧,并安装有模拟放大器件。
127.其中,射频(rf)滤波器140可具有至少四个外侧面。即,射频(rf)滤波器140包括:当具有四个外侧面时,设置为四面体;当具有五个外侧面时,设置为五面体;当具有六个外侧面时,设置为六面体。因此,以下使用射频(rf)滤波器140的“一侧”和“另一侧”术语时,“一侧”和“另一侧”的含义是指至少四个外侧面中的任意一面及除了该面以外的其他面,并不是指物理上完全互相相反面的概念,而应理解为任一面及除了该面以外的其他面中的一面。
128.因此,如图2至图5所示,根据本发明的天线用rf模块200的另一实施例可定义为从射频(rf)滤波器140产生的热和从模拟放大器件产生的热向不同方向散热的实施例。
129.并且,根据本发明的天线用rf模块200在放大部基板146设置在射频(rf)滤波器140的内部的构成的观点上,当然可以另外定义为基本上rf模块200的外形可以由射频(rf)滤波器140及设置在其前端部的放射器件模块160构成的实施例。
130.并且,rf模块200是模拟射频(rf)部件的组合体,例如,放大部基板146是安装有用于放大射频(rf)信号的模拟放大器件的射频(rf)部件,射频(rf)滤波器140是用于将输入的射频(rf)信号频率滤波为所需的频带的射频(rf)部件,放射器件模块160是具有接受和发送射频(rf)信号的作用的射频(rf)部件。
131.因此,根据本发明的天线用rf模块200还可以定义为如下所述的另一个实施例。
132.根据本发明的天线用rf模块200是包括模拟射频(rf)部件的天线用rf模块200,模拟射频(rf)部件包括:射频(rf)滤波器140,具有至少四个外侧面;放射器件模块160,设置在射频(rf)滤波器140的外侧面中任一面;以及放大部基板146上的模拟放大器件146a-1、146a-2、146c,设置在射频(rf)滤波器140的外侧面中另一面。
133.其中,放大部基板146可与天线外壳110、130内部的主板120电连接。更详细而言,如下所述,放大部基板146可通过插口销联接方式与主板120电连接。
134.并且,根据本发明的天线用rf模块200的还一实施例可以定义为如下概念,即,包括:射频(rf)滤波器140;放射器件模块160,设置在射频(rf)滤波器140的前表面;以及反射器150,设置在射频(rf)滤波器140与放射器件模块160之间,以使放射器件模块160接地(gnd),并介导从射频(rf)滤波器140产生的热向外部散热。
135.对此进一步详细而言,在根据本发明的天线用rf模块200的又一实施例中,可包括:射频(rf)滤波器140,相对于设置在天线外壳110、130的内部空间110s中的主板120的前表面层叠设置;放射器件模块160,层叠设置在射频(rf)滤波器140的前表面;以及反射器
150,设置为覆盖射频(rf)滤波器140,起到放射器件模块160的接地(gnd)的作用,并介导从射频(rf)滤波器140侧产生的热向外部散热。其中,如上所述,反射器150当然也可以进一步执行能够谋求放射信号的集中照射的反射层的功能。
136.特别是,当以射频(rf)滤波器140具有至少四个外侧面的情况为前提时,放射器件模块160层叠设置在射频(rf)滤波器140的任一面(前表面),放大部基板146设置在射频(rf)滤波器140的外侧面中另一面,至少一个安装有模拟放大器件的放大部基板146产生的热通过与放大部基板146相邻的射频(rf)滤波器140的侧壁中的一个散热之后,能够以反射器150为介导向外部最终散热。
137.另一方面,在根据本发明的天线用rf模块200的又一实施例中,能够以可拆装的方式连接到天线外壳105。即,根据本发明的天线用rf模块200可定义为如下的又一实施例,即,包括:射频(rf)滤波器140;放射器件模块160,设置在射频(rf)滤波器140的前表面;以及反射器150,设置在射频(rf)滤波器140与放射器件模块160之间,天线用rf模块200以可拆装的方式连接到天线外壳105。具体而言,拆装天线用rf模块200的对象是天线外壳105的构成中设置在后方外壳110的内部空间110s中的主板120,并能够以前方外壳130为介导可拆装地结合。
138.据此,将具有频率依赖性(frequency dependence)的射频(rf)部件构成为rf模块,并将该模块拆装到天线外壳105,因此,当构成天线装置100的射频(rf)部件发生不良或破损时,仅更换相应的天线用rf模块200,因此具有便于对天线装置100的维护和维修的优点。
139.并且,反射器150被设置为覆盖射频(rf)滤波器140,并且可被设置为以天线外壳105的内部空间110s为基准,覆盖向前方外壳130的前方外侧突出暴露的整个射频(rf)滤波器140。如上所述,使用反射器150,来保护暴露于被定义为前方外壳130的前表面的前方的前方外气(或前方空间)的射频(rf)滤波器140免受外部环境的影响,并且如上所述,通过无数多的散热孔155来使向内外部的空气流动顺滑,从而可以谋求进一步改善的前方散热性能。
140.另一方面,实现为如上所述的各种实施例的rf模块200具有多个,从而可构成后述的天线用rf模块组装体300。
141.如图12a及图12b所示,多个射频(rf)滤波器140可包括:滤波器主体141,以中间的隔板143为基准,在宽度方向的一侧和另一侧分别形成预定空间c1、c2;多个共振器(dr,未图示),所述预定空间c1、c2中任一个(参照图12a的附图标记“c1”)中的多个空腔(未图示)中设置;放大部基板146,设置在所述预定空间c1、c2中另一个(参照图12b的附图标记“c2”),与主板120的外插口部125结合进行电连接。其中,所述滤波器主体141为金属材料,通过压铸成型工艺制造。
142.多个射频(rf)滤波器140可以被用作空腔滤波器,该空腔滤波器用于通过使用设置在预定空间中“c1”侧的多个共振器(dr)的频率调节来对输出信号相对于输入信号的频带进行滤波。然而,射频(rf)滤波器140并不一定仅限于空腔滤波器,并且如上所述,并不排除陶瓷波导滤波器(ceramic waveguide filter)。
143.射频(rf)滤波器140前后方向的厚度薄,有利于产品整体薄型化的设计。在如上所述的产品薄型化设计方面,相比于前后方向厚度缩小设计有限的空腔滤波器,射频(rf)滤
波器140可以考虑有利于小型化设计的陶瓷波导滤波器。然而,为了满足5g频率环境下所需的基站天线的高功能性能,必然要解决所伴随的天线散热问题,为了有效释放天线内部产生的热,可以将射频(rf)滤波器140用作热传递介质,来将射频(rf)滤波器140产生的热传递至天线外壳105的前方,从这一点来看,可优选采用空腔滤波器。
144.特别是,在根据本发明的一个实施例的天线装置100中,多个射频(rf)滤波器140以rf模块200形式从天线外壳105的有限的内部空间110s脱离而直接暴露在外气,从这一点来看,可通过除了射频(rf)滤波器140的安装面的四周来进行散热,因此更优选采用空腔滤波器。以下,根据本发明的一个实施例的天线装置100中采用空腔滤波器来作为射频(rf)滤波器140的示例进行说明。
145.如图10至图12b所示,根据本发明的一个实施例的天线装置100,将以往安装在主板120的前表面或后表面的射频(rf)器件,即rfic器件(未图示)、功率放大(power amplifier,pa)器件146a-1、146a-2和低噪声放大(low noise amplifier,lna)器件146c分离安装在射频(rf)滤波器140的放大部基板146,将射频(rf)滤波器140全部暴露于外气,从而提供大幅改善散热性能的优点。
146.即,以往设置在天线外壳的前方的天线罩(radome)不仅成为阻碍向前方侧的散热的障碍因素,还存在将高发热量的数字器件或电源供应单元(psu)与射频(rf)器件(射频集成电路(rfic)、功率放大(pa)器件及低噪声放大(lna)器件等)一起集中安装在主板上以导致天线外壳的内部发生热集中的问题。并且,所述集中热需要集中散热到天线外壳的后方侧,因此存在散热效率大大降低的问题。
147.然而,如图13所示,对于根据本发明的一个实施例的天线装置100,将多个rf模块200分离设置在与天线外壳105的内部空间110s无关的前方,并直接暴露于外气,在射频(rf)滤波器140的一部分侧壁上添加放大部基板146,并分散设置以往安装在主板上的射频(rf)器件146a-1、146a-2、146c,从而谋求热分散,并可以将分散的热更快地散向外部。
148.其中,所述射频(rf)器件可以是模拟放大器件,如上所述,包括功率放大(power amplifier,pa)器件146a-1、146a-2、低噪声放大(low noise amplifier,lna)器件146c等。
149.更详细而言,在放大部基板146中,在两面中的任一面安装有模拟放大器件之一的一对功率放大(pa)器件146a-1、146a-2,可安装有模拟放大器件之一的低噪声放大(lna)器件,并且用于使两者之间解耦的循环器146d-1、146d-2进行电路连接。
150.然而,不一定必须在放大部基板146的两面中的任一面安装上述的模拟放大器件,根据实施例,分散安装在放大部基板146的两面中也是理所当然的。
151.并且,放大部基板146分离安装在射频(rf)滤波器140侧,从而可以减少由多层制成的主板120的层数,从这一点来看,提供降低主板120的制造成本的优点。
152.放大部基板146可以安装在预定空间c1、c2中的另一个c2的内部,并且至少内插口部146’的端部向滤波器主体141的后表面侧突出并暴露。
153.另一方面,如图10至图12b所示,多个射频(rf)滤波器140还可包括滤波器散热面板148,该滤波器散热面板148可以将放大部基板146产生的热从所述预定空间c2向滤波器主体141的外部进行散热。
154.在滤波器主体141的预定空间c2周围形成有多个螺栓固定孔149a,并且在滤波器散热面板148的边框部分形成有多个螺栓通孔149b,多个固定螺栓149在滤波器主体141的
外侧贯通多个螺栓通孔149b,并且滤波器散热面板148可以通过紧固于多个螺栓固定孔149a的操作来固定在滤波器主体141中。
155.其中,设置在滤波器主体141的预定空间c2内部的放大部基板146的外侧面与滤波器散热面板148的内侧面进行表面热接触,放大部基板146产生的热通过滤波器散热面板148进行热传导,并且可以通过在其外部一体形成的滤波器散热片148a释放至外部。
156.另一方面,虽然未图示出,根据本发明的天线用射频(rf)滤波器140还可包括热传递介质,该热传递介质设置于滤波器散热面板148与放大部基板146之间以收集放大部基板146产生的热并传递至滤波器散热面板148。
157.热传递介质可以由设置为通过在封闭内部流动的制冷剂的相变来传递热的均热板(vapor chamber)或热管(heat-pipe)中的任一个形成。作为热源的放大部基板146与滤波器散热面板148之间的距离相对较小时,优选采用均热板,反之,作为热源的放大部基板146与滤波器散热面板148之间的距离相对较大时,优选采用热管。
158.如图10至图12b及图14所示,在多个射频(rf)滤波器140中,利用放大部基板146中形成的内插口部146’与设置在主板120的前表面的外插口部125进行可拆装地结合,并通过形成在滤波器主体141的后端部边缘上的多个螺栓通孔142a,使用固定螺栓142与前方外壳130进行螺栓紧固,从而可进一步稳定地固定。其中,如图14所示,在形成在放大部基板146上的内插口部146’中,通过贯通与外部空间相对应的前方外壳130的前表面中形成的贯通狭缝135与外插口部125进行插口销联接,在这一点出发,在滤波器主体141与前方外壳130之间可以插入未图示的防止异物流入环,这些已经完成说明。
159.另一方面,如图10至图12b所示,在滤波器主体141的前表面中,可设置有用于后述的多个放射器件模块160的螺栓固定的至少一个固定凸台147。至少一个固定凸台147通过贯通反射器150中形成的凸台通孔157以贯通暴露在反射器150的天线设置部151的前表面,并且是用于固定多个放射器件模块160的器件固定螺栓180紧固的部位。
160.其中,至少一个固定凸台147可由易于热传导的金属材料制成。因此,如上所述,滤波器主体141及固定凸台147由易于热传导的金属材料制成,即使有限地,从滤波器主体141产生的热易于向除去天线罩(radome)的前方的散热。进而,后述的放射器件模块160的构成中的放射用导向器165也由易于热传导的金属材料制成,在扩大前方的散热面积的方面来看,可以进一步改善前方散热性能。对此,在后面进一步详细描述。
161.如图2至图5所示,为了实现波束成形(beamforming),作为阵列天线(array antenna),需要多个放射器件模块160,并且多个放射器件模块160可以生成窄方向性波束(narrow directional beam),增加向指定方向的集中传播。最近,在多个放射器件模块160中,偶极型的偶极天线(dipole antenna)或贴片型的贴片天线(patch antenna)使用频率最高,并隔开设计以使相互间信号干扰最小化。以往,通常为了不因外部环境因素而改变这种多个放射器件模块160的排列设计,必须配置保护多个放射器件模块160免受外部影响的天线罩(radome)。因此,仅限天线罩覆盖的面积部分,安装有多个放射器件模块160和多个放射器件模块160的天线板不暴露于外气中,因此,因天线装置100的工作而产生的系统热向外部散热时,只能非常有限。
162.如图10至图12b所示,根据本发明的一个实施例的天线装置100的放射器件模块160可包括:放射器件模块盖161,上下形成较长,分别排列在反射器150的前表面形成的多
个天线设置部151;放射器件用印刷电路基板162,紧贴设置于放射器件模块盖161的背面部,并设置在与天线设置部151之间,并印刷形成有贴片天线电路部163a和馈电线163b;放射用导向器165,由导电性金属材料形成,与放射器件用印刷电路基板162的贴片天线电路部163a电连接。
163.在放射器件用印刷电路基板162的前表面可印刷形成上述的贴片天线电路部163a,该贴片天线电路部163a产生直交的
±
45极化或垂直/水平极化中的任一个双极化的双极化贴片器件。贴片天线电路部163a能够以三个分别在上下方向(长度方向)隔开的方式印刷形成,每个贴片天线电路部163a可通过馈电线163b相互连接。
164.在以往天线装置中,馈电线需要在安装有贴片天线电路部的印刷电路基板的下部形成单独的馈电线路,为此,馈电线结构变得复杂,例如,具有多个通孔等,馈电线结构占据放射器件用印刷电路基板162的下部空间,因此导致用作射频(rf)滤波器140与放射器件用印刷电路基板162之间直接表面热接触的干扰因素的问题,但根据本发明的实施例的馈电线163b在与图案印刷有贴片天线电路部163a的放射器件用印刷电路基板162相同的前表面上,和贴片天线电路部163a一起图案印刷形成,从而存在以下优点:馈电线结构变得非常简单,而且可以确保射频(rf)滤波器140和放射器件用印刷电路基板162上直接表面热接触的结合空间。
165.另一方面,放射用导向器165由热传导性或导电性金属材料形成以与贴片天线电路部163a电连接。放射用导向器165将放射束的方向引导至全方向的同时,还可以同时执行将放射器件用印刷电路基板162后方产生的热通过传导传递到前方的功能。放射用导向器165可以由通电良好的导电性材质的金属构成,并且可以分别向每个贴片天线电路部163a的前方隔开设置。
166.在本发明的实施例中,描述了使用贴片天线电路部163a和放射用导向器165的放射器件,但当应用偶极天线时,可以省略放射用导向器的构成,并且由于偶极天线的高度相对较高,因此可以散热到比反射器150的前表面更远的地方以增加散热量。
167.参照图4及图10至图12b,放射用导向器165可通过导向器通孔164c与贴片天线电路部163a电连接。放射用导向器165的整体尺寸、形状及设置位置等可通过测量从相应贴片天线电路部163a放射的放射束的特性,进行实验性或模拟相应特性来适当设计。放射用导向器165具有将贴片天线电路部163a产生的放射束的方向引导至全方向的作用,因此进一步减少整体天线的束宽度,并还改善侧翼的特性。不仅如此,可以补偿因贴片型天线引起的损失,而且由导电性材质的金属制成,因而还可以同时执行散热功能。放射用导向器165的形状呈用于将放射束的方向引导至全方向的适当形状,例如,具有无向性的圆形为优选,但不限于此。
168.另一方面,至少两个贴片天线电路部163a和放射用导向器165可构成一个放射器件模块160。图10至图12b中示出三个贴片天线电路部163a和放射用导向器165形成一个单位放射器件模块160的示例,根据用于提高增益(gain)的放射器件模块的最佳设计,贴片天线电路部163a和放射用导向器165的数量可以改变。即,根据本发明的一个实施例的天线用rf模块200中,采用了每个rf模块200中总共设置三个放射用导向器165的情况,以能够确保最大增益(gain),但不限定于其数量。
169.放射用导向器165中形成通孔164c,通过所述通孔164c,放射用导向器165可与贴
片天线电路部163a电连接。更详细而言,能够以用于固定在滤波器主体141的前表面的器件固定螺栓180为介导,放射用导向器165和贴片天线电路部163a电连接。
170.其中,放射器件模块盖161由作为非导电性材质的塑料材料进行注塑成型,如图12a及图12b所示,在放射器件模块盖161的一侧面设置有与放射用导向器165的背面型合的导向器固定部167,在导向器固定部167中,能够与放射用导向器165相结合的导向器固定突起部168向前方突出形成。
171.其中,放射用导向器165可压入固定在与至少一个导向器固定突起部168相对应的位置上凹陷形成的至少一个导向器固定槽(附图标记中未标记)。
172.并且,在放射器件模块盖161中可贯通形成有用于与射频(rf)滤波器140耦合的至少一个基板固定孔164b。通过至少一个基板固定孔164b,器件固定螺栓180贯通放射用导向器165的通孔164c和放射器件模块盖161的基板固定孔164b之后,通过贯通形成于放射器件用印刷电路基板162上的基板通孔164a,以可以牢固地耦合到反射器150的天线设置部151。
173.并且,在放射器件模块盖161的前表面形成有至少一个加强筋166,以形成放射器件模块盖161的外观,可增强作为塑料材料的放射器件模块盖161的强度。
174.在由如上所述的结构形成的rf模块200中,以前方外壳130为基准,对应于前方的射频(rf)滤波器140产生的热可通过与反射器150的背面之间的接触或形成于反射器150的散热孔155来向外部直接释放。
175.另一方面,根据本发明的天线用rf模块组装体300可以定义为包括通过以下各种的实施例实现的rf模块200。
176.作为一个实施例,可以包括:多个射频(rf)滤波器140,可拆装地结合到主板120的前表面;多个放射器件模块160,层叠设置在多个射频(rf)滤波器140的前表面;以及反射器150,被设置为覆盖多个射频(rf)滤波器140,起到多个放射器件模块160的接地(gnd)的作用,并介导从多个射频(rf)滤波器140侧产生的热向外部散热。
177.作为另一实施例,rf模块200包括:多个射频(rf)滤波器140,向上下方向及左右方向分别隔开预定距离设置;多个放射器件模块160,层叠设置于多个射频(rf)滤波器140的前表面;以及反射器150,以划分多个射频(rf)滤波器140与多个放射器件模块160之间的方式设置,多个射频(rf)滤波器140能够以如下方式实现,即,通过插口销联接方式来可拆装地结合到层叠在天线外壳105的内部空间110s的主板120的前表面。
178.另外,作为又一实施例,rf模块200包括:多个射频(rf)滤波器140,分别具有至少四个外侧面;多个放射器件模块160,层叠设置在多个射频(rf)滤波器140的每一个的外侧面中的任一面(例如,前表面);以及放大部基板146,设置在多个射频(rf)滤波器140的每一个的外侧面中的另一面,并安装有至少一个模拟放大器件;以及反射器150,并且能够以如下方式实现,即,设置在多个射频(rf)滤波器140与多个放射器件模块160之间,用作多个放射器件模块160的共同接地,至少一个模拟放大器件产生的热可以通过多个射频(rf)滤波器140的侧壁中的一个散热之后,以反射器150为介导向前方散热。
179.最后,作为又一实施例,rf模块200包括:多个射频(rf)滤波器140,可拆装地结合到主板120的前表面,分别具有至少四个外侧面;多个放射器件模块160,层叠设置在多个射频(rf)滤波器140的每一个的外侧面中的任一面(例如,前表面);反射器150,被设置为覆盖多个射频(rf)滤波器140,反射器150由金属材料形成,以便在多个射频(rf)滤波器140与多
个放射器件模块160之间执行接地功能,并使放射器件模块160照射的电磁波向前方反射,并且可实现为形成多个散热孔155,以使从多个射频(rf)滤波器140侧产生的热向前方或侧方释放。
180.参照附图(特别是,图7和随后的图),简要描述根据如上所述的方式构成的本发明的一个实施例的rf模块200和天线装置100的组装过程。
181.首先,如图10至图12b所示,根据本发明的天线用rf模块200的组装方法的一个实施例中,在通过压铸制造的滤波器主体140的一侧和另一侧中的任一个上结合安装有模拟放大器件的放大部基板146。接着,设置射频(rf)滤波器140的前表面上形成有多个散热孔155反射器150,然后在反射器150上设置放射器件模块160的放射器件用印刷电路基板162。在放射器件用印刷电路基板162上设置放射器件模块160的放射器件模块盖161之后,将放射器件模块160的放射用导向器165组装到放射器件模块盖161上,并使放射用导向器165与放射器件用印刷电路基板162电连接,从而结束rf模块200的组装。此后,可通过插口销联接方式来将放大部基板146结合到主板120的前表面。
182.另一方面,根据本发明的天线装置100的组装方法的一个实施例中,如图8、图9以及图15所示,为了完全划分设置有主板120的天线外壳105的内部空间110s和外部空间,将前方外壳130结合到后方外壳110的前端以进行固定,然后可通过插口销联接方式来将多个rf模块200的放大部基板146的内插口部146’结合到主板120的外插口部125上。
183.并且,如图16所示,将反射器150沿后方外壳110的边框端部进行螺钉固定,然后将多个放射器件模块160分别连接到天线设置部151以完成天线装置100的组装。
184.如上所述,在根据本发明的一个实施例的天线装置100中,通过除去天线罩,容易地将天线装置100的内部系统热向包括后方和前方的全方位释放暴露于外气的面积,放射器件模块160被设置为以反射器150为介导暴露于外气,从而可实现向天线装置100的前后方的分散散热,因此与现有技术相比,散热性能大大改善。
185.并且,可以缩小与常规天线罩所占据的体积相同的向前方突出长度,并且可以向前方散热,因此可以缩小与后方外壳130的背面一体形成的多个后方散热片111的前后长度,因此可以将天线装置100的前后厚度在整体上设计成薄型化,由此,可以创造出容易地设置对建筑物的内壁或外壁的壁挂形式的优点。
186.以上,参照附图详细描述了根据本发明的天线用rf模块、rf模块组装体及包括该组件的天线装置的各种实施例。然而,本发明的实施例并不一定限定于上述的实施例,理所当然的是,通过本发明所属技术领域的普通技术人员可以进行各种变形和等同范围内的实施。因此,本发明的真正的发明要求保护范围应取决于所附的发明要求保护范围而定。
187.工业可用性
188.本发明提供能够通过除去天线罩并将天线rf模块设置在天线外壳的外部以暴露于外气来分散散热到天线外壳的前后方以大大改善散热性能的天线用rf模块及包括该组件的天线装置。

技术特征:
1.一种天线用射频模块,该天线用射频模块包括模拟射频部件,其中,所述模拟射频部件包括:射频滤波器;放射器件模块,设置在所述射频滤波器的一侧;以及放大部基板,设置在所述射频滤波器的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述天线用射频模块以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,从所述射频滤波器产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中向不同方向散热。2.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述放大部基板电连接到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上。3.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述天线外壳包括:后方外壳,形成设置有主板的内部空间;以及前方外壳,被设置为覆盖所述后方外壳的前方,并将所述内部空间与所述前方外气分隔开,所述放大部基板以所述前方外壳为介导,可拆装地结合在所述主板上。4.根据权利要求3所述的天线用射频模块,其中,以所述前方外壳为基准,从设置于前方部的所述天线用射频模块产生的热向所述前方外气散热,所述前方外气被定义为所述前方外壳的前表面的前方,以所述前方外壳为基准,从设置于后方部的所述主板产生的热至少向所述前方外壳的所述前方外气或后方外气散热,所述后方外气被定义为所述后方外壳的后表面的后方。5.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述射频滤波器包括在宽度方向的一侧和另一侧分别形成预定空间的滤波器主体,所述放大部基板设置于所述空间中的任一个中,以插口销联接方式耦合到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上以进行电连接。6.根据权利要求5所述的天线用射频模块,其中,所述射频滤波器还包括滤波器散热面板,所述滤波器散热面板在屏蔽所述滤波器主体的开口空间的同时,以热传导方式将从所述放大部基板产生的热从所述空间向所述滤波器主体的外部散热,所述滤波器散热面板与所述放大部基板进行表面热接触,以使从所述放大部基板产生的热通过一体形成于外侧面上的滤波器散热片散热。7.根据权利要求5所述的天线用射频模块,其中,所述射频滤波器还包括热传递介质,所述热传递介质设置于所述滤波器散热面板与所述放大部基板之间,以收集从所述放大部基板产生的热并将其传递到所述滤波器散热面板,所述热传递介质由设置为通过内部流动的制冷剂的相变来传递热的均热板或热管形成。8.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述放大部基板设置有至少一个内插口部,所述内插口部用于将插口销联接到设置于所述天线外壳的内部空间中的主板上,
作为所述模拟放大器件,安装有功率放大器件及低噪声放大器件中至少一个。9.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述放射器件模块被设置为产生双极化中的一个极化。10.根据权利要求9所述的天线用射频模块,其中,所述放射器件模块包括:放射器件模块盖,上下形成较长,并分别排列在天线设置部;放射器件用印刷电路基板,紧贴设置于所述放射器件模块盖的背面部,印刷形成有用于产生所述双极化中至少一个极化的贴片天线电路部和馈电线;以及放射用导向器,由导电性金属材料形成,与所述放射器件用印刷电路基板的所述贴片天线电路部电连接。11.根据权利要求10所述的天线用射频模块,其中,所述放射用导向器将放射束的方向引导至全方向的同时,从位于所述放射器件用印刷电路基板的后方的所述射频滤波器产生的热通过热传导传递到前方。12.根据权利要求11所述的天线用射频模块,其中,所述放射用导向器由能够进行所述热传导的热传导性材料形成。13.根据权利要求10所述的天线用射频模块,其中,在所述放射器件模块盖的一侧面形成有通孔,所述放射用导向器以向所述放射器件模块盖的前表面外气暴露的方式耦合,并通过所述通孔与所述贴片天线电路部电连接。14.根据权利要求10所述的天线用射频模块,其中,所述放射器件模块盖被注塑成型,在所述放射器件模块盖的一侧面具有与所述放射用导向器的背面型合的导向器固定部,在所述导向器固定部中,能够与所述放射用导向器结合的至少一个导向器固定突起部向前方突出形成,所述放射用导向器被压入固定在至少一个导向器固定槽中,所述导向器固定槽在背面与所述至少一个导向器固定突起部相对应的位置上凹陷形成。15.根据权利要求10所述的天线用射频模块,其中,所述放射器件模块盖被注塑成型,在所述放射器件模块盖中贯通形成有至少一个基板固定孔,所述基板固定孔用于通过与所述放射器件用印刷电路基板之间的固定螺栓的螺栓紧固。16.根据权利要求10所述的天线用射频模块,其中,所述放射器件模块盖被注塑成型,在所述放射器件模块盖的一侧面以一体化的方式形成至少一个加强筋。17.根据权利要求1所述的天线用射频模块,其中,所述放大部基板能够以前方外壳为介导插口销联接到主板,所述前方外壳以划分所述天线外壳中设置有所述主板的后方外壳的所述主板的前方与所述射频滤波器的后方之间的方式设置,以用于阻断设置有所述主板的所述天线外壳侧的热或外部异物的流动。18.根据权利要求17所述的天线用射频模块,其中,当所述放大部基板被设置为与所述主板插口销联接时,在所述前方外壳中,用于所述插口销联接的至少一个贯通狭缝向前后
方贯通形成。19.根据权利要求18所述的天线用射频模块,其中,在所述至少一个贯通狭缝中插入有用于阻断外部异物的流入的防止异物流入环。20.一种天线用射频模块组装体,所述天线用射频模块组装体包括天线用射频模块,所述天线用射频模块包括模拟射频部件,其中,所述模拟射频部件包括:多个射频滤波器;多个放射器件模块,设置在所述多个射频滤波器的每一个的一侧;以及多个放大部基板,设置在所述多个射频滤波器的每一个的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述天线用射频模块以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,从所述射频滤波器产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中向不同方向散热。21.一种天线装置,其中,包括:主板,至少一个数字器件安装在前表面或后表面;壳体状天线外壳,前方开口形成以便设置所述主板;以及射频模块组装体,通过电信号线连接到所述主板,所述射频模块组装体包括天线用射频模块,所述天线用射频模块包括模拟射频部件,所述模拟射频部件包括:多个射频滤波器;多个放射器件模块,设置在所述多个射频滤波器的每一个的一侧;以及多个放大部基板,设置在所述多个射频滤波器的每一个的另一侧,并安装有模拟放大器件,所述天线用射频模块以暴露于前方外气的方式设置,所述前方外气被定义为天线外壳的前表面的前方,从所述射频滤波器产生的热和从所述模拟放大器件产生的热在所述前方外气中向不同方向散热。

技术总结
本发明涉及天线用射频(RF)模块、射频(RF)模块组装体及包括该组装体的天线装置,特别是,天线用射频(RF)模块包括:射频(RF)滤波器;放射器件模块,设置在所述射频(RF)滤波器的一侧;以及放大部基板,设置在所述射频(RF)滤波器的另一侧,并安装有模拟放大器件。设置多个所述天线用射频(RF)模块以构成射频(RF)模块组装体,包括所述射频(RF)模块组装体和天线外壳以形成天线装置。据此,不需要阻碍向天线前方的散热的天线罩,并在空间上分离从天线装置的发热器件产生的热,从而可以向天线装置的前后方分散散热,因此具有大大改善散热性能的效果。果。果。


技术研发人员:金德龙 文荣灿 朴南信 张成号 金宰弘 沈埈亨 郑培墨 尹敏先 邵盛焕 徐庸源 崔午硕 池教星 柳致百 安圣民 金财殷
受保护的技术使用者:株式会社KMW
技术研发日:2021.10.15
技术公布日:2023/9/14
版权声明

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