特許 6895536 アンテナアセンブリ及びアンテナアセンブリを含むアンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6895536

(24)【登録日】2021年6月9日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】アンテナアセンブリ及びアンテナアセンブリを含むアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/12 20060101AFI20210621BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20210621BHJP

   H01L 23/40 20060101ALI20210621BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   H01Q1/12 Z

   H01Q23/00

   H01L23/40 A

   H05K7/20 B

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-553171(P2019-553171)

(86)(22)【出願日】2018年4月2日

(65)【公表番号】特表2020-516167(P2020-516167A)

(43)【公表日】2020年5月28日

(86)【国際出願番号】KR2018003841

(87)【国際公開番号】WO2018182379

(87)【国際公開日】20181004

【審査請求日】2019年9月27日

(31)【優先権主張番号】10-2017-0042127

(32)【優先日】2017年3月31日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】516083818

【氏名又は名称】ケイエムダブリュ インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＫＭＷ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】特許業務法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ドゥク ヨン キム

(72)【発明者】

【氏名】ベ モーク ジョン

(72)【発明者】

【氏名】チャン ウー ヨー

【審査官】 赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５６３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５０６６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２７３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０５２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５５０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１０１０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−３０７６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５１４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開実用新案第２０−２００８−０００３９１４（ＫＲ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２５１３５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２５００２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０４７８２１３９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１９２４４１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／４０

Ｈ０１Ｑ ２３／００

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子が一面上に設けられた第１のＰＣＢと、
前記第１のＰＣＢの他面に設けられ、前記複数のアンテナ素子に電気的につながる複数のキャビティフィルタ、及び、
一面上で、前記複数のキャビティフィルタに電気的につながれ、少なくともパワーアンプ、デジタル処理回路、キャリブレーションネットワークを含む第２のＰＣＢを含み、
前記第２のＰＣＢは、互いに並ぶ方向に延びる１つ以上の第１の処理領域と１つ以上の第２の処理領域を含み、前記デジタル処理回路は、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域のうちの第２の処理領域のみに配置され、前記パワーアンプは、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域のうちの前記第１の処理領域のみに配置されることを特徴とするアンテナアセンブリ。

【請求項2】

前記第１の処理領域及び前記第２の処理領域の一部の角に沿って延びるポート領域が形成され、
前記第１の処理領域と前記第２の処理領域は、前記ポート領域が形成された基板上の一端に形成した角に垂直な方向に延び、前記第１の処理領域及び前記第２の処理領域の１つの角は、前記ポート領域が形成された基板上の一端に形成した角に隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。

【請求項3】

前記第１の処理領域の１つの角に沿って延びるポート領域が形成され、
前記第１の処理領域と前記第２の処理領域は、前記ポート領域が延びた方向と平行な方向に延び、前記第１の処理領域は、前記ポート領域が形成された基板上の一端に形成した角に隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。

【請求項4】

前記第１の処理領域と第２の処理領域は、交互に配置することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のアンテナアセンブリ。

【請求項5】

前記デジタル処理回路及び前記キャリブレーションネットワークは、前記第２のＰＣＢ上にＰＣＢパターンで形成され、
前記第２のＰＣＢと前記キャビティフィルタは、面接触方式でつながることを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。

【請求項6】

前記第２の処理領域は、前記ポート領域と直接回路配線でつながることを特徴とする請求項２に記載のアンテナアセンブリ。

【請求項7】

請求項１に記載のアンテナアセンブリを含むアンテナ装置であって、
前記アンテナアセンブリの第２のＰＣＢの下面に配置する、長溝が形成された本体ハウジングと、
前記本体ハウジングの下面に着脱自在に配置され、ヒートシンク本体及び放熱フィンを備える分離型ヒートシンクを含み、
前記分離型ヒートシンクは、前記長溝を介して前記第２のＰＣＢで発生した熱の伝達を受けることができることを特徴とするアンテナ装置。

【請求項8】

前記第１の処理領域と前記第２の処理領域のうち、相対的に高発熱源である処理領域が前記第２のＰＣＢのエッジ側に配置され、前記第２のＰＣＢのうちの相対的な高発熱源である処理領域が形成されたエッジ側の下部領域に前記本体ハウジングの長溝が形成され、前記分離型ヒートシンクが配置されることを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記分離型ヒートシンクの前記ヒートシンク本体上面には、突出部が形成され、前記突出部は、前記第２のＰＣＢの下面に接触して前記第２のＰＣＢから直接熱の伝達を受けられることを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記分離型ヒートシンクは、前記本体ハウジングよりも熱伝導率が高い素材からなることを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ装置及びアンテナアセンブリに関し、より詳しくは無線通信アンテナ装置及びこれに使用するアンテナアセンブリに関する。

【0002】

無線通信技術、例えば、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術は、多数のアンテナを使用してデータ伝送容量を大幅に増やす技術として、送信機では、それぞれの送信アンテナを介して互いに異なるデータを伝送し、受信機では、適切な信号処理を介して送信データを区別し出す空間的な多重化技法である。

【0003】

したがって送受信アンテナの個数を同時に増加させることによってチャネル容量が増加し、より多くのデータを伝送することができる。例えば、アンテナの数を１０個に増加させると、現在の単一アンテナシステムに比べ、同じ周波数帯域を使用して約１０倍のチャネル容量を確保することになる。

【0004】

４Ｇ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄでは、８つのアンテナまで使用しており、現在のｐｒｅ-５Ｇの段階で６４または１２８個のアンテナを装着した製品が開発されており、５Ｇは、はるかに多くの数のアンテナを有する基地局装置を使用すると予想され、これをＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ技術だという。現在のＣｅｌｌ運営が２-Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎなのに対しＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ技術が導入すると、３Ｄ-Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇが可能になるのでＦＤ−ＭＩＭＯ（Full Dimension）とも呼ぶ。

【0005】

Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ技術では、アンテナの数が増え、これに伴うトランスミッタとフィルタの数も一緒に増加する。それでも設置場所のリース費用や空間的な制約のために、ＲＦコンポーネント（Antenna ／ Filter ／Power Amplifier ／ Transceiver etc.）を小さく、軽量であり、安価に作ることがＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ技術を採用したアンテナ装置の成否を左右することになる。 Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯはカバレッジ拡張のためには高出力が必要であり、このような高出力による消費電力と発熱量は、重量及びサイズを減らすために否定的な要因として作用する。

【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、放熱を効率的に行うことができる構成を有する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もう１つの課題は、小型でありながら軽量化した積層構造のＭＩＭＯアンテナアセンブリ及びこれを含む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】

【0008】

前記のような課題を解決するための本発明の一側面に係るアンテナアセンブリ及びアンテナ装置は、複数のアンテナ素子、複数のアンテナ素子が一面上に設けられた第１のＰＣＢ、第１のＰＣＢの他面に設けられ、複数のアンテナ素子に電気的につながる複数のキャビティフィルタ、及び、一面上で複数のキャビティフィルタに電気的につながれ、少なくともパワーアンプ、デジタル処理回路、キャリブレーションネットワークを含む第２のＰＣＢを含み、第２のＰＣＢは、互いに並ぶ方向に延びる１つ以上の第１の処理領域と１つ以上の第２の処理領域を含み、デジタル処理回路は、第１の処理領域と第２の処理領域のうち、第２の処理領域のみに配置され、パワーアンプは、第１の処理領域と第２の処理領域のうち、第１の処理領域のみに配置されるアンテナアセンブリ及びこれを含むアンテナ装置を提供する。

【0009】

記載した内容に加えて、他の課題解決手段は、本明細書の他の記載によって自然に導出される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施例に係るアンテナ装置の側面全面斜視図である。

【図2】本発明の一実施例に係る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3】図２の積層構造を有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4】本発明の一実施例に係るアンテナ素子が結合した第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。

【図5】本発明の一実施例に係る第２のＰＣＢ上の素子配置構造を示す斜視図である。

【図6】本発明の他の実施例に係る第２のＰＣＢ上の素子配置構造を示す斜視図である。

【図7】本発明の他の実施例に係る第２のＰＣＢ上の素子配置構造を示す斜視図である。

【図8】本発明の他の実施例に係る第２のＰＣＢおよび別途の本体ハウジング、ヒートシンクを示す部分の部分分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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付加するにあたり、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してい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あたり、関連した公知の構成または機能についての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。

【0012】

図１は、本発明の一実施例に係るアンテナ装置の側面全面斜視図である。

【0013】

本発明の一実施例に係るアンテナ装置は、アンテナアセンブリ１０、アンテナ本体２０、電源供給モジュール３０を含む。

【0014】

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費装置であって、エネルギー変換および消費に伴ってかなりの量の熱を発生させる。万一、本体ハウジング内部の無線送受信モジュールが過熱する場合、装置の寿命が大幅に減少する。また、無線送受信モジュールの温度が増加するにつれて、無線送受信モジュールの感度が異なってくる。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のばらつきを発生させる。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、または場所によっての感度のばらつきは、アンテナ装置の送受信精度を阻害するのはもちろん、それによって送受信速度を減少させる。前記のような問題点を解決するために、本発明は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナの積層構造で、アンテナ装置の大きさ及び重さに利点を有し、効率的な発熱が可能なＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナを提案する。このような利点は、アンテナアセンブリの構造及びアンテナアセンブリを成す構成のうちの一部であるＰＣＢの構成によって達成が可能であり、本明細書では、まず、アンテナ装置の構成及びアンテナアセンブリの積層構造について概略的に説明した後、アンテナアセンブリをなすＰＣＢの構成について説明する。

【0015】

図２は、本発明の一実施例に係るＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナの積層構造を図式化した図である。

【0016】

図３は図２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４は、本発明の一実施例に係るアンテナ素子１１０が結合した第１のＰＣＢ１２０にフィルタ１３０が結合したサブアセンブリの分解図である。一方、本発明で使用するフィルタ１３０は、１つの例示的にキャビティフィルタ１３０であってよい。

【0017】

図２に、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）２１０と、外部に放熱手段２２０、１つの例示的に放熱フィン２２１が形成したヒートシンク（heat sink）２２０と、これらの間に配列するアンテナアセンブリ（antenna assembly）１０を含む。アンテナアセンブリ１０は、デジタル素子が具現されたモジュールが積層構造で結合した形態で構成する。

【0018】

具体的に、図２に示した本発明の一実施例に係る積層構造は、複数のアンテナ素子が締結した第１のＰＣＢ１２０、第１のＰＣＢ１２０、及び第２のＰＣＢ１４０の信号ラインと電気的につながるフィルタ１３０、デジタル処理回路、パワーアンプを形成するアナログ処理回路、キャリブレーションネットワークを含む第２のＰＣＢ１４０を含む構成からなる。図２に示した、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処理回路と一緒に１つのボードに形成されるので、パワーアンプ、キャリブレーションネットワーク、デジタル処理回路、フィルタ１３０の間にＲＦケーブルの接続が必要なくなる。また、図２の積層構造は、従来技術に比べて少ない数のレイヤで構成される。

【0019】

このような構造は、フィルタ１３０とＰＣＢとの間にＲＦコネクタでつながる必要がなく、アンテナアセンブリのサイズを効率的に減らすことができる利点を有する。これとは異なり、キャリブレーションネットワークが、アンテナ素子１１０とフィルタ１３０との間に位置するアンテナアセンブリ構造の場合、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１３０の一端にカップリングした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１３０は、ＲＦコネクタを介してつながるしかないので、重量とサイズが増える問題がある。また、この場合、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が別個のレイヤで構成され、各レイヤがＲＦコネクタを介して相互につながる構造なので、重量とサイズを減らすことの難しい問題がある。また、このような構造では、１つのＰＣＢ上に多くの素子が集積されて集積密度が高くなることで、発熱と関連した問題が発生する。これとは違って、図２に示した本発明の一実施例に係るＭＩＭＯシステムの積層構造は、大きさ、重さと関連しての利点を有し、また、１つのＰＣＢ上に集積される素子の密度を減らして発熱の側面でもより有利な利点がある。これは、デジタル信号処理部のインタフェースコネクタをＰＣＢパターンに置換し、ＲＦインタフェースコネクタをＰＣＢパターン上に面接触方式で置換する構造でさらに極大化する。すなわち、第２のＰＣＢ１４０上にデジタル処理回路及びキャリブレーションネットワークをＰＣＢパターンとして形成し、第２のＰＣＢ１４０とフィルタ１３０が面接触方式でつながるようにする構成から、前記のような利点を最大限にする。

【0020】

一方、図２に示した本発明の一実施例に係るＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナシステムの積層構造の利点は、は、少なくとも１つのＰＣＢ上に、例えば、第２のＰＣＢ１４０上に、トランシーバ回路、パワーアンプ、キャリブレーションネットワーク、及びデジタル処理回路のすべてを領域を区別して効率的に位置させる特別な配置構造からさらに強調することができる。このような、特別な配置構造は、１つのＰＣＢ上に多くの素子が集積されて集積密度が高くなることに起因する発熱および発熱を解消する放熱技法を考慮している。具体的に、前記のＰＣＢは、第２のＰＣＢ１４０であり、第２のＰＣＢ１４０上に、互いに並ぶ方向に配列した１つ以上の第１の処理領域と第２の処理領域によって、前記の目的を実現することができる。

【0021】

以下では、本開示に従った１つのＰＣＢ上の特別な配置構造を詳しく説明する。

【0022】

図５は、本発明の一実施例に係る１つのＰＣＢ上の素子配置構造を示す平面図である。

【0023】

図５を参照すると、本発明の一実施例に係るＰＣＢは、ポート領域１４３、第１の処理領域１４１、及び第２の処理領域１４２を含む。

【0024】

ポート領域１４３は、ＰＣＢの少なくとも一端に配置することができる。本発明の一実施例で、ポート領域１４３に設けたポートは光ポートであってよい。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、ポートは、外部機器とデジタル信号またはアナログ信号を送受信するためのデジタル信号端子またはアナログ信号端子である。

【0025】

ポート領域１４３は、基板上の少なくとも一端の角に沿って延びる。１つの例示的に、ポート領域１４３は、第１の処理領域１４１または第２の処理領域１４２の一部のエッジに沿って延びる。

【0026】

以下では、ポート領域１４３が形成した基板上の少なくとも一端の角に平行な方向またはポート領域１４３が延びる方向を「横方向」と称する。

【0027】

したがって、本発明の一実施例で、ポート領域１４３は、ＰＣＢ基板の少なくとも一端の角から横方向に延びる。

【0028】

なお、以下で「領域がある方向に延びること」は、その領域が幅に比べて長い長さを有する長方形状であり、その長方形状である領域の長さ方向がある方向に並ぶことを意味する。

【0029】

本明細書では、第１の処理領域１４１は、少なくともパワーアンプが設置された回路領域としてデジタル処理回路が配置されていない領域を意味するものとして使用する。また、第２の処理領域１４２は、少なくとも、デジタル処理回路が配置した領域であって、パワーアンプが配置されていない領域を意味するものとして使用する。ただし、第１の処理領域１４１に少量のデジタルプロセッシング回路を配置したり、第２の処理領域１４２に少量のパワーアンプと関連する構成が含まれている場合も均等な範囲内で本発明の実施範囲に含まれるべきである。

【0030】

本発明の一実施例で、第１の処理領域１４１は、パワーアンプだけでなく、複数の送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）回路を提供するアナログ処理回路（トランシーバ回路）及びキャリブレーションネットワークも設置された回路領域である。

【0031】

１つの例示的に、キャビティフィルタは、第１の処理領域１４１を介してＰＣＢに電気的につながってよい。例えば、キャビティフィルタは、第１の処理領域１４１に形成したピン接触端子を介してＰＣＢに電気的に第１の処理領域１４１につながってよい。

【0032】

本発明の一実施例で、第１の処理領域１４１は、横方向に延びる。すなわち、第１の処理領域１４１は、ポート領域１４３が形成されたＰＣＢ基板の少なくとも一端の角に平行な方向に延びる。

【0033】

第２の処理領域１４２は、デジタル処理回路が設けられた回路領域であってよい。デジタル処理回路は、デジタル信号処理のためのＩＣチップ及びその付属素子の回路構成を含む。第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２は、発熱量の違いがあり得る。

【0034】

すなわち、本発明の一実施例で、１つのＰＣＢ上にてトランシーバ回路、キャリブレーションネットワーク、及びパワーアンプが群をなして配置される領域は、第１の処理領域１４１に定義してよく、１つのＰＣＢ上にデジタル処理回路が群をなして配置された領域は、第２の処理領域１４２と定義してよい。

【0035】

しかし、本発明はこれに限定するものではない。しかし、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２がそれぞれ含む構成要素は、互いに交換する可能性も排除するものではない。

【0036】

第２の処理領域１４２は、１つの例示的に、第２のＰＣＢ１４０に設けた回路配線を介して第１の処理領域１４１の素子に電気的につながる。

【0037】

本発明の一実施例で、第２の処理領域１４２は横方向に延びる。すなわち、第２の処理領域１４２は、ポート領域１４３が形成された第２のＰＣＢ基板の少なくとも一端の角に平行な方向に延びてよい。

【0038】

図示した実施例で、例示的に、第１の処理領域１４１は、３つの領域で構成され、第１の処理領域１４１の少なくとも１つの領域は、ポート領域１４３に隣接して配置してよい。

【0039】

また、図示した実施例で、第２の処理領域１４２は、第１の処理領域１４１の間に配置してよい。すなわち、本発明の一実施例で、第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２は、互いに交互して配置してよい。

【0040】

このような本発明の一実施例によると、横方向に延びる第１の処理領域１４１の回路および第２の処理領域１４２の回路が互いに交互して配置されるので、第１の処理領域１４１回路のパワーアンプで発生する熱が局所的に偏ることを防止することができる。また、１つの例示的に、相対的に熱の発生が少ない第２の処理領域１４２の回路が第１の処理領域１４１の回路に対する一種の熱吸収及びヒートシンクの機能を発揮でき、基板の冷却性能を増加させる。

【0041】

図６及び図７は、本発明の他の実施例に係る１つのＰＣＢ上の素子配置構造を示す平面図である。

【0042】

図５に１つの例示的に示した配置構造は、上述したように、パワーアンプで発生する熱が上方向に累積する量が少ないように配置が可能な構造的な効果を有するが、システム要求性能によって問題が発生し得る。

【0043】

例えば、パワーアンプの配置が中央部に密集して発熱量が中央に集中し、デジタル処理回路の分散に多数のデジタル高速信号がパワーアンプＰＣＢ内層を過ぎて処理される信号の流れを有するとき、信号の歪みが発生する潜在的な要因がある。

【0044】

図６を参照すると、本発明の他の実施例に係るＰＣＢは、ポート領域１４３、第１の処理領域１４１、及び第２の処理領域１４２を含む。このとき、ＰＣＢは１つの例示的に、図２に示したＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナシステムの積層構造の第２のＰＣＢ１４０であってよい。本発明の他の実施例に係るＰＣＢは、図５を参照して説明した本発明の一実施例に係るＰＣＢに比べ、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２の方向及び構造上に違いがある。以下では、先に図５を参照して説明した本発明の一実施例に係るＰＣＢの領域配置構造と、本発明の他の実施例に係るＰＣＢの領域配置構造上の違いを中心に図６を参照して説明し、繰り返しの説明は省く。

【0045】

本発明の他の実施例で、ポート領域１４３は、基板上の少なくとも一端の角に沿って延びる。

【0046】

本発明の他の実施例で、第１の処理領域１４１は縦方向に延びる。

【0047】

以下で、縦方向は横方向に垂直な方向、つまり、ポート領域１４３が形成されたＰＣＢ基板の少なくとも一端の角に垂直な方向を意味する。

【0048】

また、本発明の他の実施例で、第２の処理領域１４２は縦方向に延びる。

【0049】

図示した実施例では、第２の処理領域１４２は、二つの長側辺、すなわち、ポート領域１４３が形成されたＰＣＢの一端に形成した角に隣接して配置することができる。

【0050】

また、第１の処理領域１４１は、二つの第２の処理領域１４２の間に配置することができる。

【0051】

本発明の他の実施例で、第２の処理領域１４２の少なくとも一端は、ポート領域１４３の一端に形成した角に隣接して配置することができる。これにより、第２の処理領域１４２は、ポート領域１４３の外部信号伝達ポート、例えば、光ポートに対する直接回路配線がなされる。

【0052】

そこで、ポート領域１４３、第２の処理領域１４２、及び第１の処理領域１４１につながる電気信号経路が形成する。また、このような電気信号経路または配線の配置のために、別途の迂回経路、例えば、ビアを介して他の層の配線構造を使用する必要がなく、ＰＣＢのレイヤ（layer）の数を減少させることができる。

【0053】

先に図５を参照して説明した本発明の一実施例に係る１つのＰＣＢ上の素子配置の構造、つまり、横配置構造では、第２の処理領域１４２のデジタル処理回路は、ポート領域１４３は、例えば、光ポートにつながるためには、第１の処理領域１４１を迂回する配線が必要であり、このような迂回配線は、例えば、多層ＰＣＢの他の層にビアを介して迂回することを要する。このような迂回配線によって伝送経路の長さ及び複雑さが増し、これは、高速デジタル信号処理時の信号の歪みを誘発する。

【0054】

これとは対照的に、図６に示した本発明の他の実施例、すなわち、縦配置構造は、伝送経路の長さ及び複雑さを縮小させ、その電気的特性を向上させることができる。このような配線構造の簡素化を通じて伝送精度及び速度を増加させる利点も有する。併せて、このような縦配置構造によって、ＰＣＢの配線設計難易度、生産性、及びコスト削減が達成される。

【0055】

また、本発明の他の実施例によると、第２の処理領域１４２のデジタル処理回路の複雑度合いが高い場合、第２の処理領域１４２が第１の処理領域１４１よりも高発熱源となり得る。このとき、第２の処理領域１４２は、第１の処理領域１４１に比べて相対的により高い温度を有する。

【0056】

本発明の他の実施例で、第２の処理領域１４２は、ＰＣＢのエッジに配置され、エッジ領域は、第１の処理領域１４１が配置された中央領域に比べて外気や外気に接触した本体ハウジング２３０とヒートシンク２２０に、より広い面積で接触する。したがって、相対的に高温に加熱する第２の処理領域１４２の放熱性が増大し、ＰＣＢの全体の温度分布が均一になる。

【0057】

一方、図６及び図７とは異なり、本発明のさらなる他の実施例に係るＰＣＢ上の素子配置構造も考えられる。本発明のさらなる他の実施例に係るＰＣＢ上の素子配置構造は、図６に示した本発明の他の実施例に係るＰＣＢ上の素子配置構造と、他の構成は同様でありながら、ただ第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２の配置の違いのみがあってよい。すなわち、本発明のさらなる他の実施例に係るＰＣＢ上の素子配置構造では、図６の本発明の他の実施例に係るＰＣＢ上の素子配置構造に比べ、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２の位置が入れ替わった点で違いがある。以下では、前述した本発明の一実施例に係るＰＣＢの領域配置構造と、本発明の他の実施例に係るＰＣＢの領域に配置構造の違いを中心に説明し、繰り返しの説明は省く。

【0058】

本発明のさらなる他の実施例で、ポート領域１４３は、基板上の少なくとも一端の角に沿って延びる。

【0059】

本発明のさらなる他の実施例で、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２は縦方向に延びる。

【0060】

本発明のさらなる他の実施例で、第１の処理領域１４１は、二つの長側辺、すなわち、ポート領域１４３が形成されたＰＣＢの少なくとも一端の角に垂直な２つの角に隣接して配置することができる。

【0061】

また、第２の処理領域１４２は、二つの第１の処理領域１４１の間に配置することができる。

【0062】

本発明のさらなる他の実施例で、第２の処理領域１４２の少なくとも一端は、ポート領域１４３に隣接して配置することができる。これにより、第２の処理領域１４２は、ポート領域１４３の外部信号伝達ポート、例えば、光ポートに対する直接回路配線がなされる。もちろん、この場合、第１の処理領域１４１もポート領域１４３に隣接して配置することができる。

【0063】

そこで、ポート領域１４３、第２の処理領域１４２、第１の処理領域１４１につながる電気信号経路が形成する。また、このような電気信号経路または配線の配置のために、別途の迂回経路、例えば、ビアを介して他の層の配線構造を使用する必要がなくＰＣＢのレイヤ（layer）の数を減少させることができ、配線の伝送経路長さ及び複雑さを低減し、回路の電気的特性を向上させることができる。本発明のさらなる他の実施例に係る素子配置構造は、パワーアンプが相対的に高発熱源であるときを想定した例示的な配置構造である。この場合、第１の処理領域１４１は、ＰＣＢのエッジに配置することができ、エッジ領域は、第２の処理領域１４２が配置された中央領域に比べて外気や外気に接触したハウジングとヒートシンク２２０により広い面積で接触することができる。したがって、比較的に高温に加熱する第１の処理領域１４１の放熱性が増大し、全体のＰＣＢの温度分布が均一になる。

【0064】

図８は、本発明の他の実施例に係る第２のＰＣＢおよび別途の本体ハウジング２３０、ヒートシンク２２０を図示した部分結合斜視図および部分分解斜視図である。

【0065】

図８を参照すると、本発明のさらなる他の実施例に係るＰＣＢのエッジ側放熱をさらに改善するために、別途の高放熱放熱手段２２０（例えば、放熱フィン２２１を含む分離型ヒートシンク２２０）を配置してよい。ここで、放熱対象となるＰＣＢは１つの例示的に、第２のＰＣＢ１４０であってよい。また、１つの例示的にＰＣＢのエッジ側に配置し、相対的に高発熱源である第２の処理領域１４２（または設計特性に応じて、第１の処理領域１４１が高発熱源である場合、第１の処理領域１４１であってよい）の放熱特性を改善するために熱伝導率が高い材質のヒートシンク２２０がＰＣＢの下部領域に別途設けられてもよい。具体的に、ヒートシンク２２０は、本体ハウジング２３０よりも熱伝導率が高い銅、アルミニウムなどの素材からなってもよい。

【0066】

ヒートシンク２２０は、１つの例示的に、第２のＰＣＢ１４０の下部領域に設けられる。具体的には、第２のＰＣＢ１４０の下部領域に本体ハウジング２３０が配置され、ヒートシンク２２０は、１つの例示的に、本体ハウジング２３０の下部に着脱自在に配置することができる。つまり、ヒートシンク２２０は、分離型ヒートシンク２２０であってもよい。また、ヒートシンク２２０は、ヒートシンク本体２２２及び放熱フィン２２１を含む。ヒートシンク２２０は、長溝２３１を介して、第２のＰＣＢ１４０で発生した熱が直接伝達されることによって、第２のＰＣＢ１４０の放熱効率を高めることができる。本体ハウジング２３０に形成した長溝２３１は、１つの例示的にハウジングの両エッジ面に沿って形成することができるが、これに限定するものではなく、様々な配置で形成が可能である。本体ハウジング２３０に形成した長溝２３１を介して、第２のＰＣＢ１４０で発生した熱がヒートシンク２２０に直接伝達される。１つの例示的に、第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２のうち、相対的に高発熱源である処理領域が第２のＰＣＢ１４０のエッジ側に配置される場合、第２のＰＣＢ１４０のうち、相対的に高発熱源である処理領域が形成された第２のＰＣＢ１４０のエッジ側の下部領域に本体ハウジング２３０の長溝２３１が形成されてもよい。また、第２のＰＣＢ１４０のうち、相対的に高発熱源である処理領域が形成された第２のＰＣＢ１４０のエッジ側の下部領域に分離型ヒートシンク２２０が配置されてもよい。前記のように高発熱源が存在する部分に隣接して発熱を効率的に行うことができる構成を配置することにより、第２のＰＣＢ１４０及びその周辺部の発熱を効果的にできる。このとき、第２のＰＣＢ１４０とヒートシンク２２０との間には、接触面が形成されて放熱がさらにスムーズに行われる。１つの例示的に、ヒートシンク２２０の上面には、突出部２２３が形成され、前記突出部２２３は、第２のＰＣＢ１４０の一面に接触することで、第２のＰＣＢ１４０の放熱をよりスムーズに行われるようにしてもよい。

【0067】

別途設けられる高放熱特性のヒートシンク２２０は、別途のハウジングをダイカストまたは押出し工程で製作することができる。放熱性能を相対的に高温源の領域に集中することで相対的な低熱源の領域の放熱フィン２２１を削除するか、そのサイズを縮小することができる。これにより、本開示に係るアンテナ装置の全体体積及び重量を減少させることができる。一方、第１の処理領域１４１が第２の処理領域１４２より高発熱源である場合、第１の処理領域１４１が第２のＰＣＢ１４０のエッジ側に配置され、ヒートシンク２２０は、第１の処理領域１４１が配置された第２のＰＣＢ１４０のエッジ側の下面に配置されてもよい。すなわち、第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２のうち、相対的に高発熱源である処理領域が第２のＰＣＢ１４０のエッジ側に配置され、第２のＰＣＢ１４０のエッジ側の下部領域にヒートシンク２２０が配置される。また、別途のヒートシンク２２０は、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２が延びた方向に垂直な方向に延び、第２のＰＣＢ１４０の下面に配置される。この場合、別途のヒートシンク２２０は、第１の処理領域１４１と第２の処理領域１４２のうち、第２のＰＣＢ１４０のエッジ側に形成した領域を横切って配置することによって、第１の処理領域１４１及び第２の処理領域１４２の放熱を助けることができる。また、前記は異なり配置が許される限りヒートシンク２２０が第２のＰＣＢ１４０の下面全体に配置されることももちろんである。

【0068】

さらに、別途設けられる高放熱特性のヒートシンク２２０は、製品の特性、出力に応じて要求される放熱特性によって、その大きさ及び構造を変更することができる。例えば、放熱フィン２２１の長さを変更することができる。したがって、本製品の外観を変更せずに、要求する出力に応じた放熱特性が提供することができる。また、ヒートシンク２２０は、一体型または分離型である。ヒートシンク２２０が分離型である場合、製品の特性や出力に応じて適切な他のヒートシンク２２０に交換が可能である。

【0069】

また、別途の高放熱ヒートシンク２２０は、１つ以上の接触腰部を含む。接触腰部はＰＣＢの背面に接触し、例えば、第２の処理領域１４２の高発熱素子が位置した領域の背面に接触する。

【0070】

すなわち、第２の処理領域１４２の高発熱素子、例えば、ＦＰＧＡや動的信号処理チップで局所的に発生する熱を直接外部に放熱させることができ、これによりＰＣＢの温度分布を均一に分散させることができる。

【0071】

接触腰部を介して、局所的に発生する発熱素子の熱を直接放熱または取り出すことができるので、別途の高放熱放熱フィン２２１またはヒートシンク２２０の放熱効率が増加し、これにより、システム全体に必要な放熱フィン２２１またはヒートシンク２２０のサイズ及び重量が減少する。

【0072】

以上の説明は、本実施例の技術思想を例示的に説明したに過ぎず、本実施例の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能である。したがって、本実施例は、本実施例の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例により、本実施例の技術思想の範囲が限定するものではない。本実施例の保護範囲は次の請求の範囲によって解釈するべきであり、その同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本実施例の権利範囲に含まれるものと解釈するべきである。

【0073】

１０：アンテナアセンブリ
２０：アンテナ本体
１１０：アンテナ素子
２１０：レドーム
１２０：第１のＰＣＢ
２２０：ヒートシンク
１３０：フィルタ
２３０：本体ハウジング
１４０：第２のＰＣＢ
３０：電源モジュール

【0074】

CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLＩＣATION
本特許出願は、本明細書にその全体が参考として含まれる、２０１７年０３月３１日に韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１７−００４２１２７号に対して優先権を主張する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】