(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部と、前記アンテナ部により送受信される無線信号を処理する無線部と、前記無線部に取り付けられ当該無線部の発熱を外部へ放熱する放熱部と、を備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ部は、前記無線部に対して前記放熱部と同じ側に配置されており、
前記放熱部は、ベース板と、前記ベース板に設けられた複数の放熱フィンとを有し、
前記アンテナ部は、前記同じ側から見て、前記複数の放熱フィンの配置領域の内側に配置されており、
前記アンテナ部は、アンテナ素子と、前記同じ側から見て前記アンテナ素子を取り囲む壁部と、を有し、
前記壁部は、前記ベース板と一体に形成されている
アンテナ装置。
【請求項２】
前記放熱部は、前記無線部から前記アンテナ部に給電する給電線を挿入するための配線用孔を有する
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記無線部は、筐体と、前記筐体内に収容され前記無線信号を処理するための複数の信号処理モジュールと、を有し、
前記複数の信号処理モジュールのうち少なくとも一部の信号処理モジュールは、前記筐体内において前記同じ側に片寄って配置されている
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記少なくとも一部の信号処理モジュールは、前記筐体内において前記複数の放熱フィンに対応する位置に配置されている
請求項３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、無線通信システムの基地局装置等に用いられるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信システムの基地局装置に用いられるアンテナ装置として、アンテナ素子と、当該アンテナ素子により送受信される無線信号を処理する無線部とを一体に構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のアンテナ装置は、無線部（送受信部）の上側にアンテナ部（平面アンテナとレドーム）が取り付けられ、無線部の下側に当該無線部からの発熱を外部に放熱する放熱部（放熱フィン）が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、携帯電話等に用いられる無線通信システムにおいては、スマートフォン等の普及により通信容量が急激に増加しているため、通信の混雑を解消する目的でスモールセルが積極的に導入されている。このため、このスモールセルに対応した小型基地局装置に用いられるアンテナ装置として、小型で軽量なアンテナ装置が求められている。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のアンテナ装置にあっては、無線部の上側と下側に、それぞれアンテナ部と放熱部を配置するスペースが必要となり、装置全体を小型化することができないという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナ部と放熱部とを備えたアンテナ装置を小型化することができる新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、アンテナ部と、前記アンテナ部により送受信される無線信号を処理する無線部と、前記無線部に取り付けられ当該無線部の発熱を外部へ放熱する放熱部と、を備えたアンテナ装置であって、前記アンテナ部は、前記無線部に対して前記放熱部と同じ側に配置されているアンテナ装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アンテナ部と放熱部とを備えたアンテナ装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置を備えた小型基地局装置を示す概略図である。
【図２】アンテナ装置の機能ブロック図である。
【図３】アンテナ装置の斜視図である。
【図４】（ａ）はアンテナ装置を前側から見た正面図であり、（ｂ）はアンテナ装置の側面図である。
【図５】取付部材の変形例を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は後側から見た正面図である。
【図６】アンテナ部の分解斜視図である。
【図７】アンテナ部の変形例を示す前側から見た正面図である。
【図８】アンテナ装置の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置を示すものであり、（ａ）は前側から見た正面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係るアンテナ装置は、アンテナ部と、前記アンテナ部により送受信される無線信号を処理する無線部と、前記無線部に取り付けられ当該無線部の発熱を外部へ放熱する放熱部と、を備えたアンテナ装置であって、前記アンテナ部は、前記無線部に対して前記放熱部と同じ側に配置されている。
【００１０】
上記アンテナ装置によれば、アンテナ部は無線部に対して放熱部と同じ側に配置されているので、従来のように無線部に対して放熱部と反対側にアンテナ部を配置するスペースが不要となる。これにより、アンテナ部と放熱部とを備えたアンテナ装置を小型化することができる。
【００１１】
（２）前記アンテナ装置において、前記放熱部は、複数の放熱フィンを有し、前記アンテナ部は、前記同じ側から見て、前記複数の放熱フィンの配置領域の内側に配置されているのが好ましい。
この場合、複数の放熱フィンの配置領域の内側にアンテナ部が配置されているので、その配置領域の外側にアンテナ部を配置するスペースが不要となる。
【００１２】
（３）前記アンテナ装置において、前記放熱部は、複数の放熱フィンを有し、前記アンテナ部は、前記同じ側から見て、前記複数の放熱フィンの配置領域の外側に配置されていてもよい。
この場合、複数の放熱フィンの配置領域の外側にアンテナ部が配置されているので、放熱フィンがアンテナ部のアンテナ特性に影響を与えるのを抑制することができる。
【００１３】
（４）前記アンテナ装置において、前記アンテナ部は、アンテナ素子と、前記同じ側から見て前記アンテナ素子を取り囲む壁部と、を有するのが好ましい。
この場合、アンテナ素子は壁部によって取り囲まれているので、放熱部がアンテナ部のアンテナ特性に影響を与えるのを抑制することができる。
【００１４】
（５）前記アンテナ装置において、前記放熱部は、前記無線部から前記アンテナ部に給電する給電線を挿入するための配線用孔を有するのが好ましい。
この場合、放熱部の配線用孔に給電線を挿入することで、無線部からアンテナ部への給電線の配線作業が容易となる。
【００１５】
（６）前記アンテナ装置において、前記無線部は、筐体と、前記筐体内に収容され前記無線信号を処理するための複数の信号処理モジュールと、を有し、前記複数の信号処理モジュールのうち少なくとも一部の信号処理モジュールは、前記筐体内において前記同じ側に片寄って配置されているのが好ましい。
この場合、前記一部のモジュール間を接続するケーブルは、そのモジュールと共に放熱体側に配置されるので、前記一部のモジュールが放熱体側とその反対側とにばらばらに配置される場合に比べて、前記ケーブルの長さを短くすることができる。これにより、筐体の蓋を閉じるときに、前記ケーブルが蓋によって挟まれるのを抑制することができる。
【００１６】
（７）前記アンテナ装置において、前記放熱部は、複数の放熱フィンを有し、前記少なくとも一部の信号処理モジュールは、前記筐体内において前記複数の放熱フィンに対応する位置に配置されているのが好ましい。
この場合、アンテナ部が無線部に対して放熱部と同じ側に配置されていても、放熱フィンにより前記一部のモジュールの発熱を外部へ効率的に放熱することができる。
【００１７】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置を備えた小型基地局装置を示す概略図である。この小型基地局装置１は、ベースバンド処理部２ａを有する基地局装置本体２に対して、アンテナ装置３が接続されている。アンテナ装置３は基地局装置本体２から離れた屋外または屋内に設置されており、基地局装置本体２とアンテナ装置３との間は、例えば光ファイバ７で接続されている。アンテナ装置制御部として機能するベースバンド処理部２ａは、デジタル領域でベースバンド信号の処理を行うとともに、アンテナ装置３の制御も行う。
【００１８】
図２は、アンテナ装置３の機能ブロック図である。アンテナ装置３は、アンテナ素子１２を有する複数（ここでは４個）のアンテナ部４と、各アンテナ部４により送受信される無線信号を処理する無線部（リモート・レディオ・ヘッド；ＲＲＨ）５とを備えている。
無線部５は、筐体２０（図３参照）の内部に複数の信号処理モジュール２１が収容されたものである。本実施形態では、複数の信号処理モジュール２１として、無線信号処理部２２、無線部本体２３、フィルタ２４、および電源制御部（電源回路）２５が筐体２０内に収容されており、そのうちの無線信号処理部２２、無線部本体２３、およびフィルタ２４は、筐体２０内に配置された基板２６（図８参照）上に設けられている。
【００１９】
無線信号処理部２２は、光ファイバ７等を介して、基地局装置本体２との間でやりとりされる送受信データ（デジタルデータ）を処理するものである。この無線信号処理部２２は、アナログ受信信号を受信デジタルデータに変換するためのＡＤコンバータと復調器（図示省略）と、送信デジタルデータをアナログ送信信号に変換するためのＤＡコンバータと変調器（図示省略）を備えている。
【００２０】
無線部本体２３は、増幅器（図示省略）などを有しており、フィルタ２４を介してアンテナ素子１２に接続されている。無線部本体２３及び無線信号処理部２２は、電源制御部２５に接続されている。
電源制御部２５は、外部から供給された電源電圧を、所定の電圧に変換し、無線信号処理部２２および無線部本体２３に所定電圧の電力を供給する。この電源制御部２５は、外部から電源供給を受ける。
【００２１】
［アンテナ装置］
図３は、アンテナ装置３の斜視図である。アンテナ装置３は、無線部５の前側に取り付けられた放熱部６をさらに備えている。放熱部６は、無線部５の発熱を外部へ放熱するものであり、例えばアルミニウムのダイカスト成型によって一体に形成された、ベース板３１と複数の放熱フィン３２とを有する。
【００２２】
ベース板３１は、無線部５の前側が開口した箱状の筐体２０に対して、その開口を塞ぐように着脱自在に取り付けられている。したがって、本実施形態のベース板３１は筐体２０の開口を塞ぐ蓋としての機能を有している。なお、筐体２０の開口を塞ぐ蓋は、ベース板３１とは別部材として設けられていてもよい。
複数の放熱フィン３２は、ベース板３１の前面３１ａにおいて、上下方向の全長にわたって延びるとともに、左右方向に所定間隔をあけて配置されている。
【００２３】
図４の（ａ）はアンテナ装置３を前側から見た正面図であり、（ｂ）はアンテナ装置３の側面図である。図３及び図４（ａ）において、無線部５の筐体２０の左右両側壁の外面には、それぞれ上下一対の取付部材８が固定されている。本実施形態の取付部材８は、筐体２０をビル等の建物の壁面側に固定するものであり、筐体２０の左右両側壁の外面に固定された固定部４１と、固定部４１から左右方向の外側に突出した取付部４２とを有する。取付部４２には、建物の壁面側に形成されたネジ穴（図示省略）に締結されるネジ（図示省略）を挿入するための挿入孔４２ａが、厚み方向に貫通して形成されている。
【００２４】
図５は、取付部材８の変形例を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は後側から見た正面図である。この変形例の取付部材８は、無線部５の筐体２０を円柱状の支柱Ｐに固定するものであり、Ｕ字状に形成されたバンド部４３と、バンド部４３の左右両端部から左右方向の外側に向かって延びる一対の固定部４４とを有する。固定部４４には、筐体２０の後面に形成されたネジ穴（図示省略）に締結されるネジ４５を挿入するための挿入孔４４ａが、厚み方向に貫通して形成されている。
【００２５】
［アンテナ部］
図３及び図４（ａ）において、複数のアンテナ部４は、無線部５に対して、放熱部６と同じ側である前側に配置されている。また、複数のアンテナ部４は、アンテナ装置３の前側から見て、複数の放熱フィン３２の配置領域Ｔの内側に配置されている。
具体的には、複数のアンテナ部４は、前記配置領域Ｔの内側の右上部、右下部、左上部および左下部の４箇所において、放熱フィン３２の一部を切り欠いて形成されたスペースに配置されている。
【００２６】
図６は、アンテナ部４の分解斜視図である。図６及び図４（ａ）において、アンテナ部４は、複数（ここでは４個）の基板１１と、各基板１１に設けられたアンテナ素子１２と、複数の基板１１を取り囲む複数の壁部１３と、複数の基板１１（アンテナ素子１２）を前側から覆うレドーム１４とを有している。
【００２７】
複数の基板１１は、放熱部６のベース板３１の前面３１ａに対して、垂直に立てた状態で支持部材９（図８参照）により支持されている。また、複数の基板１１は、アンテナ部４の前側から見て十字状に配置されている。すなわち、複数の基板１１は、上下方向に並んで配置された一対の基板１１Ａ，１１Ｂと、左右方向に並んで配置された一対の基板１１Ｃ，１１Ｄとからなる。
【００２８】
各基板１１上には、例えば金属箔からなるアンテナ素子１２が形成されている。基板１１Ａ，１１Ｂのアンテナ素子１２は、垂直偏波用のダイポールアンテナ素子を構成しており、前後方向に延びる第１素子部１２ａと、第１素子部１２ａの前端部から上下方向の外側に折り曲げられた第２素子部１２ｂとを有する。
基板１１Ｃ，１１Ｄのアンテナ素子１２は、水平偏波用のダイポールアンテナ素子を構成しており、前後方向に延びる第１素子部１２ａと、第１素子部１２ａの前端部から左右方向の外側に折り曲げられた第２素子部１２ｂとを有する。
【００２９】
なお、本実施形態の複数の基板１１は、十字状に配置されているが、例えば図７に示すように×字状に配置されていてもよい。また、本実施形態のアンテナ素子１２は、垂直偏波用と水平偏波用のアンテナ素子とからなるが、いずれか一方の偏波用のアンテナ素子のみだけであってもよい。また、アンテナ素子１２の個数は、４個に限定されるものではなく、例えば１個、２個又は８個などであってもよい。また、アンテナ素子１２は、ダイポールアンテナ素子以外の他の種類のアンテナ素子であってもよい。
【００３０】
図６及び図４（ａ）において、複数の壁部１３は、例えばアルミニウム等の金属製の平板部材からなり、放熱部６のベース板３１の前面３１ａに対して、垂直に立てた状態で固定されている。壁部１３の前端部は、放熱フィン３２よりも前側に突出しているのが望ましい（図４（ｂ）参照）。また、複数の壁部１３は、アンテナ部４の前側から見て、複数の基板１１を取り囲むように矩形状に配置されている。
【００３１】
すなわち、複数の壁部１３は、アンテナ部４の前側から見て、左右方向に延びるとともに上下方向に所定間隔をあけて配置された一対の壁部１３Ａ，１３Ｂと、上下方向に延びるとともに左右方向に所定間隔をあけて配置された一対の壁部１３Ｃ，１３Ｄとからなる。なお、複数の壁部１３Ａ〜１３Ｄの少なくとも一部は、放熱部６と一体に形成されていてもよい。
【００３２】
レドーム１４は、有天箱状に形成されており（図８参照）、レドーム１４の開口側端面（後端面）が各壁部１３の前端面に当接した状態で、壁部１３に対して着脱自在に取り付けられている。これにより、複数の基板１１及びアンテナ素子１２は、複数の壁部１３及びレドーム１４によって防水されている。
【００３３】
図８は、アンテナ装置３の断面図である。無線部５の複数の信号処理モジュール２１は、筐体２０内において前側、つまり放熱部６側に片寄って配置されている。具体的には、複数の信号処理モジュール２１は、放熱部６のベース板３１の後面３１ｂに固定された基板２６上に設けられている。基板２６は、アンテナ部４に対応する位置以外、すなわち複数の放熱フィン３２に対応する位置において前記後面３１ｂに固定されている。したがって、複数の信号処理モジュール２１は、複数の放熱フィン３２に対応する位置に配置されている。なお、本実施形態では、複数の信号処理モジュール２１の全てが放熱部６側に片寄って配置されているが、少なくとも一部の信号処理モジュール２１（例えば発熱が大きい信号処理モジュール２１）が放熱部６側に片寄って配置されていればよい。
【００３４】
基板２６上には、給電コネクタ２７が設けられており、この給電コネクタ２７には、アンテナ部４の各アンテナ素子１２に給電する給電線２８の一端が接続されている。放熱部６のベース板３１には、アンテナ部４に対応する位置に、給電線２８を挿入する配線用孔３１ｃが、ベース板３１の厚み方向に貫通して形成されている。これにより、給電線２８の他端は、配線用孔３１ｃに挿入されて各アンテナ素子１２に接続されている。配線用孔３１ｃの周囲には、筐体２０内への浸水を防止するための防水処理が施されている。
【００３５】
［効果について］
以上、本実施形態のアンテナ装置３によれば、アンテナ部４は無線部５に対して放熱部６と同じ側に配置されているので、従来のように無線部５に対して放熱部６と反対側にアンテナ部４を配置するスペースが不要となる。これにより、アンテナ部４と放熱部６とを備えたアンテナ装置３を小型化することができる。
【００３６】
また、アンテナ部４は、アンテナ装置３の前側から見て、複数の放熱フィン３２の配置領域Ｔの内側に配置されているので、その配置領域Ｔの外側にアンテナ部４を配置するスペースが不要となる。
また、アンテナ部４のアンテナ素子１２は壁部１３によって取り囲まれているので、放熱部６がアンテナ部４のアンテナ特性に影響を与えるのを抑制することができる。
【００３７】
また、放熱部６は、無線部５からアンテナ部４に給電する給電線２８を挿入するための配線用孔３１ｃを有するので、この配線用孔３１ｃに給電線２８を挿入することで、無線部５からアンテナ部４への給電線２８の配線作業が容易となる。
【００３８】
また、無線部５の複数の信号処理モジュール２１は、筐体２０内において放熱部６側に片寄って配置されているので、各信号処理モジュール２１間を接続するケーブル（図示省略）も、複数の信号処理モジュール２１と共に放熱部６側に配置されることになる。したがって、複数の信号処理モジュール２１が放熱部６側とその反対側とにばらばらに配置される場合に比べて、信号処理モジュール２１間のケーブルの長さを短くすることができる。
また、本実施形態のように放熱部６の配線用孔３１ｃに給電線２８を挿入する場合には、給電線２８の長さも短くすることができる。これにより、給電線２８による無線信号の減衰を防ぐと共に、筐体２０の蓋（本実施形態では放熱部６）を閉じるときに、給電線や前記ケーブルが蓋によって挟まれるのを抑制することができる。
【００３９】
また、複数の信号処理モジュール２１は、筐体２０内において複数の放熱フィン３２に対応する位置に配置されているので、アンテナ部４が無線部５に対して放熱部６と同じ側に配置されていても、放熱フィン３２により複数の信号処理モジュール２１の発熱を外部へ効率的に放熱することができる。
【００４０】
［第２実施形態について］
図９は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置３を示すものであり、（ａ）は前側から見た正面図、（ｂ）は側面図である。本実施形態のアンテナ装置３は、放熱部６の放熱フィン３２の形成位置およびアンテナ部４の配置位置が異なる点で、第１実施形態と相違する。
【００４１】
本実施形態の複数の放熱フィン３２は、ベース板３１の前面３１ａにおいて、その上端から中央部よりも少し下方となる位置まで延びて形成されている。本実施形態のアンテナ部４は、アンテナ装置３の前側から見て、複数の放熱フィン３２の配置領域Ｔの外側、すなわちベース板３１の前面３１ａの下側において、左右方向に所定間隔をあけて２個配置されている。なお、第２実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【００４２】
以上、第２実施形態に係るアンテナ装置３によれば、アンテナ部４は、アンテナ装置３の前側から見て、複数の放熱フィン３２の配置領域Ｔの外側に配置されているので、放熱フィン３２がアンテナ部４のアンテナ特性に影響を与えるのを抑制することができる。
【００４３】
［その他］
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４４】
１  小型基地局装置
２  基地局装置本体
２ａ  ベースバンド処理部
３  アンテナ装置
４  アンテナ部
５  無線部（ＲＲＨ）
６  放熱部
７  光ファイバ
８  取付部材
９  支持部材
１１，１１Ａ〜１１Ｄ  基板
１２  アンテナ素子
１２ａ  第１素子部
１２ｂ  第２素子部
１３，１３Ａ〜１３Ｄ  壁部
１４  レドーム
２０  筐体
２１  信号処理モジュール
２２  無線信号処理部
２３  無線部本体
２４  フィルタ
２５  電源制御部
２６  基板
２７  給電コネクタ
２８  給電線
３１  ベース板
３１ａ  前面
３１ｂ  後面
３１ｃ  配線用孔
３２  放熱フィン
４１  固定部
４２  取付部
４２ａ  挿入孔
４３  バンド部
４４  固定部
４４ａ  挿入孔
４５  ネジ  
Ｐ  支柱
Ｔ  配置領域
【図１】
0006520568.tif 000002
【図２】
0006520568.tif 000003
【図３】
0006520568.tif 000004
【図４】
0006520568.tif 000005
【図５】
0006520568.tif 000006
【図６】
0006520568.tif 000007
【図７】
0006520568.tif 000008
【図８】
0006520568.tif 000009
【図９】
0006520568.tif 000010