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

本发明涉及天线用射频模块、射频模块组装体及包括其的天线装置(rf module，rf module assembly for antenna and an antenna apparatus including the same)，更详细地，涉及如下的天线用射频模块、射频模块组装体及包括其的天线装置，即，无需现有天线装置的天线罩(radome)，并使得辐射元件模块及射频元件暴露在天线外壳的前方外部空气中，由此，不仅可以提高散热性能，而且可实现轻薄化来减少产品的制造成本。

背景技术：

1、包括用于移动通信系统的中继器在内，基站天线具有各种形状和结构，通常具有在沿着长度方向竖立的至少一个反射板上适当配置有多个辐射元件的结构。

2、最近，为了满足多输入多输出(mimo)天线的高性能需求，正在积极开展实现小型化、轻量化及低成本结构的研究。尤其，当天线装置应用用于实现线形偏振波或圆形偏振波的贴片型辐射元件时，通常广泛使用向由塑料或陶瓷材料的电介质基板组成的辐射元件进行镀敷并焊接在印刷电路板(pcb)等的结合方式。

3、图1为示出现有技术的天线装置的一例的分解立体图。

4、如图1所示，在现有技术的天线装置1中，多个辐射元件35沿着所期望的方向输出并暴露在作为波束输出方向的天线外壳本体10的前表面侧，以促进波束形成，为了免受外部环境的影响，天线罩(radome)50隔着多个辐射元件35安装在天线外壳本体10的前端部。

5、更详细地，现有技术的天线装置1为前表面开放的薄长方体箱体形状，在后表面包括：天线外壳本体10，与多个散热销11形成为一体；主板20，层叠配置在天线外壳本体10的内部中的后表面；以及天线板30，层叠配置在天线外壳本体10的内部中的前表面。

6、在天线板30的前表面封装有贴片型辐射元件或偶极型辐射元件35，在天线外壳本体10的前表面可设置有天线罩50，用于保护内部各个部件免受外部影响并确保多个辐射元件35的辐射顺利实现。

7、然而，在现有技术的天线装置1的一例中，天线外壳本体10的前方部被天线罩50遮蔽，天线罩50本身起到阻碍天线装置前方散热的作用。而且，由于多个辐射元件35仅执行收发射频信号的作用，因此，无法向前方释放多个辐射元件35产生的热量。基于如上所述的原因，不得不将天线外壳本体10内部的高发热元件产生的热量一律释放到天线外壳本体10的后方，导致存在散热效率大幅降低的问题，因此，当前需要用于解决这种问题的新型散热结构设计。

8、并且，根据现有技术的天线装置1的一例，由于天线罩50的体积及将天线板30前表面与辐射元件35之间隔开的配置结构所占据的体积，现有技术的天线装置1难以用于实现建筑物内(in-building)或5g阴影区域所需的薄型基站。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决如上所述的技术问题，本发明的目的在于，提供如下的天线用射频模块、射频模块组装体及包括其的天线装置，即，不使用天线罩，并且将天线射频模块以暴露于外部空气中的方式配置在天线外壳的外部，从而可向天线外壳的前后方分散散热，因此可大幅提高散热性能。

3、并且，本发明的再一目的在于，提供包括如下的天线用射频模块及包括其的天线装置，即，天线用射频模块包括反射器，不仅稳定保护内部的射频滤波器，而且在辐射元件与射频滤波器之间起到接地功能，由此，将射频滤波器侧产生的热量轻易散发到外部，并且使得辐射元件接地(gnd)。

4、本发明的技术目的并不局限于以上提及的目的，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载内容明确理解未提及的其他技术目的。

5、技术方案

6、本发明一实施例的天线用射频模块包括：射频滤波器，至少形成有四个外侧面；辐射元件模块，配置在上述射频滤波器的外侧面中的一面；放大部基板，配置在上述射频滤波器的外侧面中的另一面，封装有模拟放大元件；以及反射器，配置在上述射频滤波器与上述辐射元件模块之间以使得上述辐射元件模块接地(gnd)，用于实现将上述射频滤波器产生的热量散发到外部的散热，上述天线用射频模块按照模块单位与配置在天线外壳的主板实现插销结合。

7、其中，在与上述主板实现插销结合之前，上述模块单位可被定义为如下组装体：在将上述射频滤波器紧贴设置在上述反射器的背面后，向上述反射器的前表面紧贴设置上述辐射元件模块以与上述射频滤波器实现电信号连接。

8、并且，上述放大部基板设置在与上述射频滤波器并排配置的放大部基板主体的内部，上述射频滤波器与上述放大部基板主体可通过相互滑动结合的动作实现电信号连接。

9、并且，当上述放大部基板主体与上述射频滤波器滑动结合时，上述射频滤波器与上述放大部基板可通过同轴连接器实现电连接。

10、并且，上述射频滤波器与上述反射器可通过冷墩压铆螺母相结合。

11、并且，在上述反射器可形成有多个设置口及折弯结合部，上述多个设置口从上述射频滤波器的前方向后方贯通而成，上述折弯结合部在上述多个设置口的内侧边缘端部部位朝向后方侧弯曲而成，上述射频滤波器可通过如下动作结合：在将上述冷墩压铆螺母紧固于向沿着前后方向贯通形成在上述折弯结合部的冷墩压铆螺母紧固孔后，使得贯通上述射频滤波器的滤波器固定螺栓从前方朝向后方贯通并紧固上述冷墩压铆螺母。

12、并且，上述反射器可层叠结合在上述射频滤波器的前表面，在上述反射器的后表面可一体形成有向后方突出的多个吸热部件，以收容上述射频滤波器。

13、并且，上述反射器可层叠结合在上述射频滤波器的背面，在上述反射器的前表面可一体形成有向前方突出的多个吸热部件，以收容上述射频滤波器。

14、并且，上述反射器可设置有多个，以与上述射频滤波器的数量相对应，上述反射器以遮蔽每个上述射频滤波器的前表面方式与上述射频滤波器相结合，上述反射器分别接触的部分能够以之字形的弯曲形状相接触。

15、并且，在上述反射器可形成有多个散热孔，当上述辐射元件模块的间隔为半波长(1/2λ)间隔时，上述多个散热孔的尺寸可以为上述辐射元件模块的间隔的1/10至1/20以下。

16、并且，上述射频滤波器、辐射元件模块及放大部基板被制成上下方向或左右方向的多个阵列，可按照模块单位与天线外壳的前表面相结合。

17、并且，上述射频滤波器可包括滤波器主体，形成有用于配置上述放大部基板的规定空间，上述放大部基板可包括：主放大部基板，封装配置上述模拟放大元件中的一部分，紧贴配置在上述滤波器主体的内部面；以及副放大部基板，封装配置上述模拟放大元件中的剩余部分，层叠配置在上述主放大部基板。

18、并且，在上述主放大部基板中封装上述模拟放大元件的部位可形成填充有导热金属成分的金属膏通孔。

19、并且，封装在上述放大部基板的上述模拟放大元件可包括射频集成电路(rfic)元件。

20、并且，上述射频滤波器可包括滤波器主体，采用腔体滤波器或介电陶瓷滤波器中的一种，在上述滤波器主体的两面中的至少一面还可设置有滤波器散热板，由导热材料制成。

21、并且，在上述射频滤波器的一侧配置有现场可编程逻辑门阵列(fpga)模块，包括现场可编程逻辑门阵列基板，上述现场可编程逻辑门阵列基板在内部封装有从主板分离的现场可编程逻辑门阵列元件，上述现场可编程逻辑门阵列模块可以与上述主板实现插销结合。

22、并且，上述现场可编程逻辑门阵列模块包括现场可编程逻辑门阵列模块主体，在内部配置有上述现场可编程逻辑门阵列基板，在上述现场可编程逻辑门阵列模块主体的两端面中的至少一面可配置有元件散热板。

23、并且，在上述放大部基板的端部设置有外插口部，用于实现与主板的插销结合，在上述外插口部设置有多个射频传输线及接地(gnd)端子线，上述多个射频传输线的相关端子销与上述接地(gnd)端子线的相关端子销之间可被消隐(blank)处理。

24、本发明一实施例的天线用射频模块组装体包括：多个射频滤波器，分别至少形成有四个外侧面；多个辐射元件模块，配置在上述多个射频滤波器的各个外侧面中的一面；放大部基板，配置在上述多个射频滤波器的各个外侧面中的另一面，封装有模拟放大元件；以及反射器，配置在上述多个射频滤波器与上述多个辐射元件模块之间以使得上述辐射元件模块接地(gnd)，用于实现将上述射频滤波器产生的热量散发到外部的散热，上述天线用射频模块组装体按照模块单位与配置在天线外壳的主板实现插销结合。

25、本发明一实施例的天线装置包括：主板，在前表面或后表面封装有至少一个数字元件；天线外壳，呈前方开放的箱体形状以设置上述主板；以及射频模块组装体，通过电信号线与上述主板相连接，上述射频模块组装体包括：多个射频滤波器，分别至少形成有四个外侧面；多个辐射元件模块，配置在上述多个射频滤波器的各个外侧面中的一面；放大部基板，配置在上述多个射频滤波器的各个外侧面中的另一面，封装有模拟放大元件；以及反射器，配置在上述多个射频滤波器与上述多个辐射元件模块之间以使得上述辐射元件模块接地(gnd)，用于实现将上述射频滤波器产生的热量散发到外部的散热，上述射频模块组装体按照模块单位与上述天线外壳的主板实现插销结合。

26、发明的效果

27、根据一实施例，本发明的天线用射频模块、射频模块组装体及包括其的天线装置可实现如下所述的多种效果。

28、第一，可通过在空间上分离从天线装置的发热元件产生的热量，来向天线装置的前后方分散散热，因此，具有大幅提高散热性能的效果。

29、第二，无需设置在天线前方的阻碍散热的天线罩，因此，具有大幅减少制造成本的效果。

30、第三，由于将以往封装在主板侧的射频相关放大元件与射频滤波器一同构成射频模块并配置在天线外壳的外部，因此，具有大幅提高天线装置整体散热性能的效果。

31、第四，可将射频相关放大元件从主板分离，从而大幅减少作为多层板(multilayer board)的主板的层数，因此，具有减少主板制造成本的优点。

32、第五，由于具备频率依赖性(frequency dependence)的射频部件构成射频模块并将其可装拆地设置在天线外壳，因此，当构成天线装置的各个射频部件产生缺陷或受损时，只需更换相应天线用射频模块，因此，具有可轻松维护维修天线装置的优点。

33、第六，可实现天线装置的分散散热，由于能够减少在天线外壳的后表面一体形成的吸热部件(散热片)的长度及体积，因此，具有易于产品整体薄型设计的效果。

34、第七，可通过辐射元件模块中执行电磁波辐射功能的辐射用导向器来实现散热，因此，具有最大限度地增加天线装置前表面散热面积的效果。

35、本发明的效果并不局限于以上提及的效果，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载内容明确理解未提及的其他效果。