(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1の放熱フィンは、前記非締結領域にてアンテナ本体の厚さ方向に第1の厚みを有し、前記締結領域にて前記アンテナ本体の厚さ方向に第2の厚みを有し、前記第1の厚みは前記第2の厚みよりも厚い、請求項2に記載のアンテナ装置。
前記第1のモジュール締結部は、前記本体ハウジングの一面から第1の放熱フィンを通るように、前記アンテナ本体の厚さ方向に延びる、請求項1に記載のアンテナ装置。
前記第1のモジュール締結部はガイドレール及び前記ガイドレールの一側に形成した入出開口をさらに含み、前記第2のモジュール締結部は、前記入出開口を介して前記ガイドレールの内部に挿入するように構成した挿入ピンを含む、請求項1に記載のアンテナ装置。
前記ガイドレールは、前記ガイドレールの他端と前記入出開口との間に形成した締結ガイド区間をさらに含み、前記落下防止区間の長さは、前記締結ガイド区間の長さよりも短い、請求項8に記載のアンテナ装置。
前記第1の電源接続部は、第1の電源端子を含み、前記第2の電源接続部は、第2の電源端子を含み、前記挿入ピンが、前記ガイドレール内部に挿入された状態で、前記第1の電源端子及び前記第2の電源端子は互いに整列する、請求項8に記載のアンテナ装置。
前記アンテナ本体は、前記本体ハウジングの一面に配置する第1の放熱フィンをさらに含み、前記第1のモジュール締結部は、前記本体ハウジングの一面から第1の放熱フィンを通るように、前記アンテナ本体の厚さ方向に延びる、請求項8に記載のアンテナ装置。
前記入出開口は、前記ガイドレールの一端から前記ガイドレールの他端に向かう方向に対して前記第1のモジュール締結部の一端のエッジの外側方向に傾斜角を有する斜面を含む、請求項8に記載のアンテナ装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高出力を実現することができ、放熱特性に優れたアンテナ装置を提供することである。
【0007】
また、本発明が解決しようとする他の課題は、製品のサイズが減少したアンテナ装置を提供することである。
【0008】
また、本発明が解決しようとするもう一つの課題は、互換性及び適用性に優れた電源供給モジュールを含むアンテナ装置を提供することである。
【0009】
また、本発明が解決しようとするもう一つの課題は、小型でありながら軽量化された積層構造のMIMOアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記のような課題を解決するための本発明の一側面によるアンテナ装置は、アンテナ本体と、前記アンテナ本体に着脱自在な電源供給モジュールを含む。
【0011】
また、アンテナ本体は、本体ハウジングと、本体ハウジングの一面に配置する第1の放熱フィンと、本体ハウジングの一側に配置する第1の電源接続部、及び、本体ハウジングの一面に配置する第1のモジュール締結部を含む。
【0012】
また、前記電源供給モジュールは、モジュールハウジングと、前記モジュールハウジングの一面に配置した第2の放熱フィンと、前記モジュールハウジングの他面に配置し、前記第1の電源接続部に電気的に接続可能な第2の電源接続部、及び、前記第1のモジュール締結部と着脱自在に締結する第2のモジュール締結部を含む。
【0013】
一方、前記第1の放熱フィンは、前記アンテナ本体の長さ方向に沿って延びる板部材を含む。
【0014】
また、前記第1の放熱フィンは、前記電源供給モジュールが重なる締結領域及び前記電源供給モジュールが重ならない非締結領域を含み、前記第1の放熱フィンは、前記非締結領域でアンテナ本体の厚さ方向に第1の厚みを有し、前記締結領域にて、前記アンテナ本体の厚さ方向に第2の厚みを有し、前記第1の厚みは、前記第2の厚みよりも厚い。
【0015】
一方、前記第1の放熱フィンは、前記本体ハウジングと一体に形成される。
【0016】
一方、前記第1のモジュール締結部は、前記本体ハウジングの一面から第1の放熱フィンを通るように、前記アンテナ本体の厚さ方向に延びる。
【0017】
一方、前記第1のモジュール締結部はガイドレール及び前記ガイドレールの一側に形成した入出開口をさらに含み、前記第2のモジュール締結部は、前記入出開口を介して前記ガイドレールの内部に挿入するように構成した挿入ピンを含む。
【0018】
一方、前記アンテナ本体は、前記本体ハウジングの他面に配置するレドームをさらに含む。
【0019】
前記のような課題を解決するための本発明の別の態様によるアンテナ装置は、アンテナ本体、及び、前記アンテナ本体に着脱自在な電源供給モジュールを含み、前記アンテナ本体は、本体ハウジングと、本体ハウジングの一側に配置する第1の電源接続部、及び、本体ハウジングの一面に配置し、ガイドレール及び前記ガイドレールの一側に形成した入出開口を含み、ガイドレールは、前記ガイドレールの一端と前記入出開口との間に形成したモジュール落下防止区間を含む、第1のモジュール締結部を含む。
【0020】
また、前記電源供給モジュールは、モジュールハウジングと、前記第1の電源接続部に電気的に接続可能な第2の電源接続部、及び、前記第1のモジュール締結部と着脱自在に締結する第2のモジュール締結部として、前記入出開口を介して前記ガイドレール内に挿入するように構成した挿入ピンを含む第2のモジュール締結部を含む。
【0021】
また、前記ガイドレールは、前記第1のモジュール締結部の一端のエッジに沿って延びる。
【0022】
一方、前記入出開口は、前記ガイドレールの一部が開放された形状である。
【0023】
一方、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの他端と前記入出開口との間に形成した締結ガイド区間をさらに含み、前記落下防止区間の長さは、前記締結ガイド区間の長さよりも短い。
【0024】
一方、前記第1の電源接続部は、第1の電源端子を含み、前記第2の電源接続部は、第2の電源端子を含み、前記挿入ピンが、前記ガイドレール内部に挿入された状態で、前記第1の電源端子及び前記第2の電源端子は、互いに整列する。
【0025】
一方、前記アンテナ本体は、前記本体ハウジングの一面に配置する第1の放熱フィンをさらに含み、前記第1のモジュール締結部は、前記本体ハウジングの一面から第1の放熱フィンを通るように、前記アンテナ本体の厚さ方向に延びる。
【0026】
一方、前記第1のモジュール締結部は、前記ガイドレールの外側に配置する閉鎖側壁をさらに含む。
【0027】
一方、前記入出開口は、前記ガイドレールの一端から前記ガイドレールの他端に向かう方向に対して前記第1のモジュール締結部の一端エッジの外側方向に傾斜角を有する斜面含む。
【0028】
また、前記のような課題を解決するための本発明の他側面によるアンテナ装置によると、積層構造のアンテナアセンブリを含むMIMOアンテナシステムが提供される。 MIMOアンテナシステムで、レドームと背面にヒートシンクが形成されたハウジングとの間に積層構造のアンテナアセンブリを内蔵する。積層構造のアンテナアセンブリは、給電ネットワーク(Feeding network)を形成した第1のプリント回路基板(Printed Circuit Board、PCB)と、前記第1のプリント回路基板の前記レドームに対向する上部面に設けられ、前記給電ネットワークと接続した複数のアンテナ素子、及び、前記第1のプリント回路基板の下部面に配置し、前記給電ネットワークと接続した複数の帯域通過フィルタを含むフィルタアセンブリを含む。また、積層構造のアンテナアセンブリは、前記ハウジングに対面配置した第2のプリント回路基板であって、前記複数の帯域通過フィルタと接続した複数の送受信回路が形成された第2のプリント回路基板をさらに含む。
【0029】
本発明の他の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれる。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を使用して詳しく説明する。各図面の構成要素に識別符号を加えるに当たり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を有するようにすることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当たり、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断する場合には、その詳しい説明は省く。
【0032】
図1は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の側前面斜視図である。
【0033】
図2は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の側背面斜視図である。
【0034】
図3は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の部分分解斜視図である。
【0035】
図1ないし
図3を参照すると、本発明の一実施例に係るアンテナ装置1は、アンテナ本体20及びアンテナ本体20に着脱自在な電源供給モジュール10を含む。
【0036】
図1及び
図2は、アンテナ本体20に電源供給モジュール10を装着した状態を例示し、
図3は、電源供給モジュール10がアンテナ本体20から分離または脱着した状態を例示する。
【0037】
アンテナ本体20は、電源供給モジュール10から電源供給を受けることができ、内蔵した無線送受信モジュール(図示せず)を介して外部端末または基地局と無線通信ができる。本発明の一実施例では、アンテナ本体20は、MIMO(Multi Input Multi Output)無線通信アンテナである。
【0038】
本発明の一実施例に係るアンテナ装置のアンテナ本体20は、本体ハウジング250、レドーム200、第1の放熱フィン220、第1の電源接続部240、有線送受信端子210、及び第1のモジュール締結部230を含む。
【0039】
本体ハウジング250は、内蔵した送受信モジュール(図示せず)を外部から囲んで支持する剛性支持構造体である。
【0040】
本明細書で、ある構造体で、互いに対向する二つの面のうちの一つの面は、一面と称し、その一面に向き合う他の面は、他面と称す。また、ある構造体で比較的広い面積を有する面は対面と称し、対面を囲む対面より相対的に小さい面積は有する面は側面と称す。また、側面の中で、比較的長い側面は、長側面と称し、比較的短い側面は、短側面と称す。
【0041】
本発明の一実施例で、本体ハウジング250は、互いに対向する二つの対面及び他の側面を含む薄い箱型、例えば、二つの対面及び4つの側面を含む長方形状である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、本体ハウジング250の外形は、使用される設置場所へのアクセス、ワイヤレス送受信方式及び内蔵送受信モジュールの種類などによって異なる場合がある。
【0042】
本体ハウジング250は、少なくとも一つの側面に形成した本体ハンドル252を含む。作業者は、本体ハンドル252を把持し、本発明の一実施例に係るアンテナ装置1またはアンテナ本体20を設置場所に設置する。
【0043】
レドーム200は、本体ハウジング250の一つの対面上に配置する。レドーム200は、本体ハウジング250を覆い、本体ハウジング250の内部の収容空間を外部の雨、水分または各種汚染から保護するカバー部材である。レドーム200は、ハウジングの内部及び外部に伝播される無線信号が透過する材料からなり、例えば、電気絶縁性のプラスチックからなる。
【0044】
本明細書では、レドーム200が配置される一面または一つの対面は、前面と称し、前面に対向する他の対面または他面は背面と称す。
【0045】
第1の放熱フィン220は、本体ハウジング250の他対面、つまり、背面上に配置する。第1の放熱フィン220は、熱伝導性部材、例えば、金属からなる。
【0046】
第1の放熱フィン220は、本体ハウジング250の長側面に沿い、つまり、アンテナ本体20の長さ方向LDに沿って延びる複数の縦長型板部材を含む。複数の縦長型板部材は、本体ハウジング250の幅方向WDに互いに離間し、縦長型板部材との間の離間空間もアンテナ本体20の長さ方向LDに沿って延びる。
【0047】
第1の放熱フィン220は、分岐ライン223を基準に、アンテナ本体20の厚さ方向TDの高さが変わる。第1の放熱フィン220は、電源供給モジュール10が重なって締結される締結領域R2と、電源供給モジュール10が締結されず、重ならない非締結領域R1を含む。第1の放熱フィン220の一端222は、非締結領域R1で第1の厚みT1を有する。また、第1の放熱フィン220の他端224は、締結領域R2で、非締結領域R1の第1の厚みT1よりも小さい第2の厚みT2を有する。本発明の一実施例で、第1の放熱フィン220は、分岐ラインを起点に締結領域R2内の端部に向かって長側面に沿って高さが徐々に減少する。
【0048】
締結領域R2内で、第1の放熱フィン220の厚さ方向TDの高さが減少することで、電源供給モジュール10の締結容量が確保され、全体のアンテナ装置の厚さが減少する。
【0049】
本発明の一実施例では、第1の放熱フィン220は、本体ハウジング250の背面に形成され、例えば、本体ハウジング250と一体に成形する。しかし、本発明はこれに限定せず、第1の放熱フィン220は、別の部材として製作し、本体ハウジング250の背面上に溶接するか、熱伝導性接着剤で接着するか、もしくはボルトのような別途の締結部材で固定してもよい。
【0050】
第1の電源接続部240は、本体ハウジング250の一側面は、例えば、一端側面上に配置する。第1の電源接続部240は、第1の放熱フィン220の締結領域内の一端部に隣接して配置する。第1の電源接続部240は、電源供給モジュール10と電気的に接続し、電源供給モジュール10から供給された電力を本体ハウジング250の内部の送受信モジュール(図示せず)に伝達する。
【0051】
有線送受信端子210は、本体ハウジング250の一側面、例えば、一短側面上に配置する。有線送受信端子は、外部の有線中継器と有線で接続し、有線で送受信される信号を本体ハウジング250の内部の送受信モジュール(図示せず)に渡す。
【0052】
第1のモジュール締結部230は、本体ハウジング250の少なくとも一つの側面、例えば、二つの長側面上にそれぞれ配置する。例えば、第1のモジュール締結部230は、第1の放熱フィン220の締結領域内の一端部にて本体ハウジング250の二つの長側面と一短側面の境界エッジに隣接して配置し、本体ハウジング250の背面または長側面からの厚さ方向TD下方に延びる。
【0053】
第1のモジュール締結部230は、電源供給モジュール10の第2のモジュール締結部120と着脱自在に締結する。
【0054】
本発明の一実施例に係る第1のモジュール締結部230の具体的な形状及び機能は、後で
図4ないし
図8を参照して詳細に述べる。
【0055】
本発明の一実施例に係るアンテナ装置の電源供給モジュール10は、モジュールハウジング100、第2の放熱フィン110、第2の電源接続部130、及び第2のモジュール締結部120を含む。
【0056】
モジュールハウジング100は、内蔵した電源供給機器(図示せず)を外部から囲んで支持する剛性支持構造体である。内蔵した電源供給機器(図示せず)は、外部電源から供給された電力を締結するアンテナ本体20から要求される電圧のかたちで変換する電気変換器である。モジュールハウジング100は、二つの対面と他の側面を含む箱型、例えば、二つの対面及び4つの側面を含む長方形状である。しかし、本発明はこれに限定せず、本体ハウジング250の外形は、必要な電源供給容量またはアンテナ本体20の外形およびサイズなどによって異なる場合がある。
【0057】
モジュールハウジング100は、少なくとも一つの側面に形成したモジュールハンドル102を含み、作業者は、モジュールハンドル102を把持して電源供給モジュール10をアンテナ本体20に締結したり、締結解除または脱着させることができる。
【0058】
本発明の一実施例に係る電源供給モジュール10の締結状態で、モジュールハウジング100の一つの対面は、第1の放熱フィン220に隣接して配置する。第1の放熱フィン220の放熱性能を阻害しない範囲で、モジュールハウジング100の一つの対面は、第1の放熱フィン220に可能な限り隣接するように配置し、これにより、全体のアンテナ装置の大きさ、すなわち、厚さは減少する。
【0059】
本明細書では、第1の放熱フィン220に隣接するモジュールハウジング100の一つの対面は、前面と称し、前面に対向する他の対面または他面は、背面と称す。
【0060】
第2の放熱フィン110は、モジュールハウジング100の他の対面、つまり、背面上に配置する。第2の放熱フィン110は、熱伝導性材料、例えば、金属からなる。
【0061】
第2の放熱フィン110は、モジュールハウジング100の短側面に沿って、つまり、締結状態で、アンテナ本体20の長さ方向LDに沿って延びる複数の縦長型板部材を含む。
【0062】
本発明の一実施例では、第2の放熱フィン110は、モジュールハウジング100の背面に形成し、例えば、モジュールハウジング100と一体に成形する。しかし、本発明はこれに限定せず、第2の放熱フィン110は、別の部材として製作されてモジュールハウジング100の背面上に溶接されるか、熱伝導性接着剤で接着されるか、あるいはボルトのような別途の締結部材で固定してもよい。
【0063】
第2の電源接続部130は、モジュールハウジング100の外面、例えば、前面または一側面上に配置する。第2の電源接続部130は、モジュールハウジング100の一つの長側面とモジュールハウジング100の前面の境界に隣接して配置する。第2の電源接続部130は、アンテナ本体20と電気的につなげることができ、モジュールハウジング100の内部の電源供給モジュール10から供給される電力をアンテナ本体20の第1の電源接続240に渡す。
【0064】
締結状態で、電源供給モジュール10の第2の電源接続130は、アンテナ本体20の第1の電源接続240と隣接するように配置する。第1の電源接続部240及び第2の電源接続130は、それぞれ、固定開口を含み、固定ボルトを第1の電源接続部240及び第2の電源接続130の固定開口に挿入及び締結することで電源供給モジュール10及びアンテナ本体20は、しっかりと固定する。
【0065】
第2のモジュール締結部120は、モジュールハウジング100の少なくとも一つの一面、例えば、モジュール本体の一側面、例えば、二つの短側面上にそれぞれ配置する。
【0066】
第2のモジュール締結部120は、第1のモジュール締結部230と着脱自在に締結する。
【0067】
本発明の一実施例に係る第2のモジュール締結部120の具体的な形状及び機能は、後で
図4ないし
図8を参照して詳細に述べる。
【0068】
本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、電気エネルギーを無線送受信電波に変換する一種のエネルギー変換及び消耗装置であって、エネルギー変換、および消耗に伴ってかなりの量の熱を発生させる。万一、本体ハウジング250の内部の無線送受信モジュールが過熱した場合、デバイスの寿命が大幅に減る。また、無線送受信モジュールの温度が増加するにつれ、無線送受信モジュールの感度が違ってくる。特に、無線送受信モジュールの位置に応じた温度偏差は、無線送受信モジュール別の感度偏差を発生させる。このような無線送受信モジュールの温度による感度の違いまたは場所別の感度偏差は、アンテナ装置の送受信精度を阻害させるのはもちろん、それによって送受信速度が落ちる。
【0069】
また、電源供給モジュール10も、例えば、電圧を乗下降させたり、交流電圧の周波数を変換するか、または交流または直流を相互に変換させる電気エネルギー型変換及び消耗部材として、エネルギー変換および消耗に伴って、かなりの量の熱を発生させる。
【0070】
電源供給モジュール10から発生する熱がアンテナ本体20の内部の送受信モジュールに熱的悪影響を与える可能性があるので、電源供給モジュール10は、アンテナ本体20と離間配置することが望ましい。
【0071】
電源供給モジュール10をアンテナ本体20と離間配置する最も簡単なアプローチは、電源供給モジュール10とアンテナ本体20を同じ平面上にて互いに隣接して配置することである。ただし、この場合には、デバイス全体のサイズが増加し、特に、電源供給モジュール10とアンテナ本体20との間の締結部位の機械的強度が脆弱になる恐れがある。
【0072】
一方、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、電源供給モジュール10の少なくとも一部がアンテナ本体20と重なり合うように配置し、両者を熱的に実質的に分離する構造を採用した。具体的には、本発明の一実施例で、第1の放熱フィン220がアンテナ本体20の本体ハウジング250と電源供給モジュール10との間に配置するので、電源供給モジュール10とアンテナ本体20は、空間的および熱的に分離する。また、第1の放熱フィン220は、アンテナ本体20の長さ方向に延びるために、第1の放熱フィン220の一部を電源供給モジュール10が覆っているとしても、第1の放熱フィン220の縦長型板部材との間の離間空間は外部に露出し、外気の対流が第1の放熱フィン220の全部位で円滑に行われる。すなわち、第1の放熱フィン220は、アンテナ本体20の背面全体に円滑に放熱機能を発揮することができ、これにより、本体ハウジング250及びその内部の送受信モジュールは均一な温度を有する。
【0073】
一方、電源供給モジュール10がつながる外部電源の種類及び形態及びアンテナ本体20の供給電源の形態が国ごとに、または関連の通信システムごとに異なる場合がある。
【0074】
本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、着脱自在な別の電源供給モジュール10を、電源供給源として含むため、必要に応じて他の電源容量、外部電源コネクタ及び電圧変換方式を有する電源供給モジュール10を採用することができる。そこで、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、デバイスの互換性及び適用性が増大する。
【0075】
図4は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の部分側面図である。
【0076】
図5は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の部分切除斜視図である。
【0077】
図4及び
図5は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の電源供給モジュールがアンテナ本体から分離した状態を例示した。
【0078】
図4及び
図5を参照すると、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の第1のモジュール締結部230は、ガイドレール232、234および入出開口234を含む。
【0079】
第1のモジュール締結部230は、本体ハウジング250の背面または一つの長側面から第1の放熱フィン220を通るように延びる。
【0080】
ガイドレール232、234は、第1のモジュール締結部230の一端エッジに沿って延びる。ガイドレール232、234は、本体ハウジング250の長さ方向に沿って延びる。
【0081】
入出開口234は、ガイドレール232、234の一側に形成する。たとえば、入出開口234は、ガイドレール232、234を形成する第1のモジュール締結部230の一端のエッジの一部が切除または開放された形状である
【0082】
また、ガイドレール232、234は、ガイドレール232、234の一端と入出開口234との間に形成した落下防止区間236及びガイドレール232、234の他端と入出開口234との間に形成した締結ガイド区間232を含む。
【0083】
落下防止区間236の長さは、締結ガイド区間232に比べて相対的に短い。
【0084】
第2のモジュール締結部120は、入出開口234を介してガイドレール232、234の内部に挿入するように構成した挿入ピン122を含む。
【0085】
挿入ピン122は、入出開口234を介してのみガイドレール232、234の内部に挿入する構造とサイズを有し、そこで、挿入ピン122は、入出開口234を介してガイドレール232、234の内部に挿入された状態で、ガイドレール232、234の長さ方向または延長方向に沿って移動する。
【0086】
第1の電源接続部240は、第1の電源端子242を含み、第2の電源接続部130は、第1の電源端子242につながるように構成した第2の電源端子132を含む。図示した実施例で、第1の電源端子242は、雌端子であり、第2の電源端子132は、雄端子で構成し、第2の電源端子132が第1の電源端子242の内部に挿入することを例示したが、本発明はこれに限定せず、第1の電源端子242及び第2の電源端子132は、電気的な接続を構成する任意の端子構造を適用する。
【0087】
作業者は、電源供給モジュール10のモジュールハンドル102を把持して電源供給モジュール10の挿入ピン122が
図4に示した挿入ラインILに沿って移動するように電源供給モジュール10を移動させることができる。電源供給モジュール10の挿入ピン122がアンテナ本体20のガイドレール232、234にガイドされ、一定の挿入ラインILに沿って移動するので、締結状態で、第1の電源端子242及び第2の電源端子132は、互いに整列し、第2の電源端子132が、
図5に図示した挿入ラインILに沿って移動して第1の電源端子242に接続する。
【0088】
つまり、作業者は肉眼で、第1の電源端子242及び第2の電源端子132の整列状態を確認することなく、単に電源供給モジュール10の挿入ピン122をアンテナ本体20の入出開口234に挟んでガイドレール232、234の挿入区間に沿って押し込むことで、簡単に第1の電源端子242及び第2の電源端子132を接続させることができる。
【0089】
特に、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、高空に設置する。一般的に、高所作業は、作業者の設置場所が限られており、作業者が端子を肉眼で識別して結合することが困難な場合がある。しかし、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、作業者の肉眼識別範囲内で電源供給モジュール10をアンテナ本体20に締結または脱着させることができ、これにより、肉眼識別範囲外にある第1の電源端子242及び第2の電源端子132が互いに整列した状態で、接続または接続解除することができる。
【0090】
図6は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の締結状態の部分側面図である。
【0091】
図7は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の落下状態の部分側面図である。
【0092】
図8は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の落下状態の部分斜視図である。
【0093】
図6を参照すると、本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、アンテナ本体20の長さ方向が重力方向と平行に設置する。このとき、ガイドレールの延長方向も重力方向と平行に配置する。
【0094】
作業者は、固定ボルトを解除した後、電源供給モジュール10のモジュールハンドル102を把持して電源供給モジュール10を重力方向に引いた後、挿入ピン122を入出開口234を介して外部に引き抜く方式で電源供給モジュール10をアンテナ本体20から脱着させる。
【0095】
図6ないし
図8を参照すると、作業者は、特に、1人の作業者が固定ボルトを解除する場合、または作業者が過度の力で電源供給モジュール10をアンテナ本体20から引き抜こうとする場合、電源供給モジュール10が重力方向に落下する恐れがある。
【0096】
ただし、本発明の一実施例に係るアンテナ装置のガイドレール232、234の落下防止区間236が設置状態で重力方向下方に配置するので、電源供給モジュール10が、その重さにより落下することを防止する。
【0097】
本発明の一実施例によると、挿入ピン122が落下防止区間236にある状態で、入出開口234を介してガイドレール232、234の外部に引き抜くためには、少なくとも第1の長さL1だけ持ち上げるので、落下の衝撃で電源供給モジュール10がガイドレール232、234の外部に脱落することも防止する。
【0098】
図9は、本発明の他実施例に係るアンテナ装置の部分斜視図である。
【0099】
図9を参照すると、本発明の他の実施例に係るアンテナ装置は、閉鎖型ガイドレール932、934を含むことから、開放スロット型ガイドレール232、234を含む本発明の一実施例に係るアンテナ装置との違いがある。
【0100】
以下では、前述した本発明の一実施例に係るアンテナ装置との違いを主に説明し、本発明の一実施例と実質的に同一の構成について同じ識別符号を使用して繰り返しの説明を省く。
【0101】
本発明の他実施例に係るアンテナ装置の第1のモジュール締結部930は、閉鎖側壁938をさらに含む。閉鎖側壁938は、ガイドレール932、934の外側に配置し、外部からガイドレール932、934の内部を遮断するように構成する。
【0102】
ガイドレール932、934は、本体ハウジング250の長さ方向に沿って、すなわち、第1の放熱フィン220と同じ方向に延びる。ガイドレール932、934は、ガイドレール932、934の一端と入出開口234との間に形成した落下防止区間936及びガイドレール232、234の他端と入出開口934 )との間に形成した締結ガイド区間932を含む。
【0103】
本発明の他実施例で、閉鎖側壁938を形成することで、長時間の使用にわたって、外部の汚染物、例えば、雨、ほこりなどが閉鎖型ガイドレール932、934の内部に浸透することをブロックする。これにより、閉鎖型ガイドレール932、934の内部が汚染されたりサビることを防ぐことができ、今後、電源供給モジュール10の脱着作業時に挿入ピン122がガイドレール932、934の内部にかかって抜けないことを防止する。
【0104】
図10は、本発明の他実施例に係るアンテナ装置の第1のモジュール締結部の部分断面図である。
【0105】
図10を参照すると、本発明の他実施例に係るアンテナ装置は、斜めに開口した入出開口1034を含む点で、先に説明した本発明の一実施例に係るアンテナ装置との違いがある。
【0106】
以下では、前述した本発明の一実施例に係るアンテナ装置の違いを中心に説明し、本発明の一実施例と実質的に同一の構成について同じ識別符号を使用して繰り返しの説明を省く。
【0107】
本発明のまた他の実施例に係るアンテナ装置の入出開口1034は、落下防止区間1036が形成されたガイドレール1032、1034の一端からガイドレール1032、1034の他端に向かう方向に対して第1のモジュール締結部1030の一端のエッジの外側方向に傾斜角θ1を有する傾斜面1037、1039を含む。
【0108】
本発明のまた他の実施例では、落下防止区間1036が第3の高さL3を有するとき、落下衝撃時に挿入ピン122は、第4の高さL4を有する傾斜面1037を跳び越えなければならないので、落下衝撃により挿入ピン122がガイドレール1032、1034の外に抜けることを効果的に防止する。また、傾斜面1037は、挿入ピン122が重力方向にスライドするように形成するので、衝撃によって飛び上がった挿入ピン122は、斜面でスライドしてガイドレール1032、1036内の落下防止区間1036に再進入する。
【0109】
図11は、本発明のまた他の実施例に係るアンテナ装置の第1のモジュール締結部の部分断面図である。
【0110】
図11を参照すると、本発明のまた他の実施例に係るアンテナ装置は、回転式脱落防止部材を含む点で、先の
図10を参照して説明した本発明のまた他の実施例に係るアンテナ装置との違いがある。
【0111】
以下では、先の
図10を参照して説明した実施例との相違点を中心に説明し、実質的に同一の構成について同じ識別符号を使用して繰り返しの説明を省く。
【0112】
本発明のまた他の実施例に係るアンテナ装置の入出開口1134は、落下防止区間1136が形成されたガイドレール1132、1134の一端からガイドレール1132、1134の他端に向かう方向に対して第1のモジュール締結部1130の一端のエッジの外側方向に傾斜角を有する斜面を含む。
【0113】
また、入出開口1134の一側には、回転式脱落防止部材1200を設ける。回転式脱落防止部材1200は、入出開口1134の一側で回転軸1210を中心に回転し、入出開口1134の他側の斜面に相当する先端部1220を含む。
【0114】
また、回転式脱落防止部材1200は、回転バネ(図示せず)をさらに含む。回転バネは回転式脱落防止部材1200の先端部1220が入出開口1134の他側斜面に隣接するように付勢力を与える。そこで、外力の作用、つまり、回転式脱落防止部材をガイドレール1132の内部に押し込む力がない限り、ガイドレール1132は、外部から閉鎖される。これにより、挿入ピン122の脱落を防ぐ。
【0115】
図11は、挿入ピン122をガイドレール1132の内部から抜き出すための経路を例示した。まず、作業者は、電源供給モジュールを重力方向に上から下に抜き出すことができ、このとき、挿入ピン122は、Aの経路に移動する。このとき、回転式脱落防止部材1200は、B方向に移動した状態に留まることができ、これに挿入ピン122がC経路に移動した後に、衝撃によって入出開口1134の外部に脱落されることを防ぐ。続いて、作業者は、回転式脱落防止部材1200をガイドレールの内側に押し込み、挿入ピン122をD経路に沿ってガイドレールの外部に抜き出せる。
【0116】
以下では、本発明の一実施例に係るアンテナ装置のアンテナ本体の内部構造及び構成要素について説明する。
【0117】
<積層構造のMassive MIMOアンテナアセンブリ>
図12は、例示的なMassive MIMOアンテナの積層構造を図式化した図である。
【0118】
図12のアンテナ本体20は、Massive MIMOアンテナの構成として例示した。 Massive MIMOアンテナであるアンテナ本体20は、レドーム(radome)200と、外部のヒートシンク(heat sink)、すなわち、放熱フィン200が形成されたハウジング(housing)と、これらの間に配置されるアンテナアセンブリ( antenna assembly)を含む。アンテナアセンブリは、RF素子とデジタル素子が実装されたモジュールが積層構造で結合された形態で構成される。例示したアンテナアセンブリの主なモジュールは、大別して6つのレイヤ(Layer)に区分する。
【0119】
第1のレイヤにはキャリブレーションネットワークが実装されたプリント回路基板(printed circuit board:PCB)1220と、その上段に設けられる複数のアンテナ素子1210が含まれる。第2のレイヤは、複数のフィルタ1230で構成され、各フィルタ1230は、第1のレイヤ上のRF給電ネットワークの信号ラインとRFコネクタのようなRFインターフェースを介して電気的につながる。
【0120】
第3のレイヤは、パワーアンプ(power amplifier、 PA)などのアナログ処理回路が実装されたPCB1240を含む。アナログ処理回路に含まれる各パワーアンプは、第2のレイヤ上の対応するフィルタ1230とRFインターフェースを介して電気的につながる。また、アナログ処理回路は、キャリブレーションネットワークとRFインターフェースを介してつながる。
【0121】
第4のレイヤには、デジタル処理回路が実装されたデジタルボード1250とパワーサプライユニット(PSU)1250が含まれる。デジタルボード1250は、基地局BBU(base band unit)から受信するデジタル信号をアナログRF信号に変換し、アンテナで受信されたアナログRF信号をデジタル信号に変換して基地局BBUに伝送する機能を実行する。デジタルボード1250は、RFインターフェースを介して、第3のレイヤ上のアナログ処理回路が実装されたPCB1240とつながる。
【0122】
図13は、
図12の積層構造で、第1のレイヤないし第2のレイヤを実装した例示的なサブアセンブリの分解図である。
【0123】
図示したように、第1のレイヤに該当する複数のサブレイヤと第2のレイヤに該当するフィルタバンク(filter bank)が結合し、アンテナアセンブリのサブアセンブリを形成する。第1のサブレイヤには、RF給電ネットワーク(feeding network)が実装されたPCBとその上段に設けられた複数のアンテナ素子が含まれる。第2のサブレイヤは、反射板(reflector)を含み、第3のサブレイヤは、キャリブレーションネットワークが実装されたPCBを含む。第1のレイヤを構成する第1のサブレイヤないし第3のサブレイヤは、多重レイヤPCB(Multi-layer PCB)を具現する。特に、
図12には、複数のフィルタを内蔵したフィルタバンク(filter bank)がサブレイヤと締結する。フィルタバンクは、複数のフィルタのblind mating connectionと締付力を確保するための構造物であって、サブアセンブリのサイズを必然的に増加させる。
【0124】
図12及び
図13に例示した積層構造では、キャリブレーションネットワークが、アンテナとフィルタとの間に位置する。キャリブレーションネットワークは、通常、複数のスイッチで構成され、各フィルタの後段にカップリングされたRFカプラとつながる。したがって、給電ネットワークとフィルタはRFコネクタ(例えば、同軸コネクタ(coaxial connector)のような標準化されたRFインターフェース)を介してつなげるしかない。また、パワーアンプが形成されたアナログボードとデジタルボードと別個のレイヤで構成されるので、これらの間のRFインターフェースにもRFコネクタが使用される。このように、
図12及び
図13に例示したMIMOアンテナシステムは、複数のレイヤで構成され、それぞれのレイヤをRFコネクタを介して互いにつなげる構造なので、重量とサイズを減らすのは難しい。
【0125】
本発明は、よりスリムでコンパクトな積層構造のMassive MIMOアンテナシステムを提供する。
【0126】
図14は、本発明の一実施例によるMassive MIMOアンテナシステムの積層構造を図式化した図である。
図15は、
図14の積層構造を採用する本発明の一実施例に係るMassive MIMOアンテナの分解図である。
図16は、本発明の一実施例に係るアンテナ素子が結合された第1のPCBにフィルタが結合したサブアセンブリの分解図である。
【0127】
本発明は、後述するように、キャリブレーション機能を、アンテナ素子1410の前端ではなく、フィルタ1430の前端(すなわち、パワーアンプの出力端)で動作させる。つまり、パワーアンプ出力端の信号を利用して、キャリブレーション機能を実行するが、各フィルタの固定された位相偏差をオフセット(offset)値で含ませてキャリブレーションを実行する。つまり、各送信経路間の偏差に事前に測定された複数の帯域通過フィルタのRF偏差をオフセット値として含めた後に各送信経路に対するキャリブレーションを行うことができる。また、各受信経路間の偏差に事前に測定された複数の帯域通過フィルタのRF偏差をオフセット値として含めた後に各受信経路のキャリブレーションを行うことができる。フィルタとアンテナフィーダーラインによって発生する位相偏差は、固定された位相差を有するフィルタを製造/使用することにより、許容可能なレベルで管理するという点に留意する。キャリブレーション機能をパワーアンプの出力端で動作させることで、従来のアンテナ素子とフィルタとの間に位置していたキャリブレーションネットワークをパワーアンプ及びデジタル回路と一緒に1つのボードに形成するようになり、給電ネットワーク(feeding network)が形成されたPCB下部にフィルタを密着結合させることができるようになる。つまり、本発明は、フィルタとアンテナフィーダーラインによって発生する位相差を許容可能なレベルで管理するが、アンテナアセンブリをコンパクトなサイズに減らす戦略をとる。
【0128】
図14に示すように、本発明の一実施例に係る積層構造では、キャリブレーションネットワークがパワーアンプ及びデジタル回路と一緒に1つのボード1440に形成される。したがって、パワーアンプ、キャリブレーションネットワーク、およびデジタル回路間にRFケーブルの接続が必要なくなる。また、
図12に比べて、
図4の積層構造は、少ない数のレイヤで構成される。
【0129】
本実施例に係るMIMOアンテナアセンブリは、第1のPCB1420と第2のPCB1440を含む。第1のPCB1420には、RF給電ネットワークが形成される。第1のPCB1420の上部面には、複数のアンテナ素子1410が締結されてRF給電ネットワークに電気的につながり、下部面には、複数の帯域通過フィルタ1430が密着締結されてRF給電ネットワークと電気的につながる。第1のPCB1420には、少なくとも一つの接地面(ground plane)が形成され、接地面は、複数のアンテナ素子に対して反射板として機能する。すなわち、第1のPCB1420に形成した接地面を反射板として利用することにより、
図13に図示した別の反射板を省く。第2のPCB1440には、ベースバンド処理を実行するデジタル処理回路、複数の送信/受信(TX/RX)回路を提供するアナログ処理回路、およびキャリブレーションネットワークが形成される。帯域通過フィルタ1430は、第1のPCB1410の信号ラインと電気的につながり、第2のPCB1440の信号ラインと電気的につながる。
【0130】
<符号の説明>
1:アンテナ装置 10:電源供給モジュール
20:アンテナ本体 100:モジュールハウジング
110:第2の放熱フィン 120:第2のモジュール締結部
200:レドーム 210:有線送受信端子
* 152220:第1の放熱フィン 230:第1のモジュール締結部
【0131】
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
本特許出願は、2016年11月16日に韓国に出願した特許出願番号第10-2016-0152609号、および2017年03月06日韓国に出願した特許出願番号第10-2017-0028558号に対して米国特許法119(a)条(35USC§119(a))に基づいて優先権を主張し、そのすべての内容は、参考文献として本特許出願に併合される。さらに、本特許出願は、米国以外の国でも、前記と同じ理由で優先権を主張し、そのすべての内容は、参考文献として本特許出願に併合される。