[发明专利]具有完全内嵌无线电和带集成散热结构的壳体的基站天线

说明书

本发明涉及具有完全内嵌无线电和带集成散热结构的壳体的基站天线。提供了有源天线，其包括具有前表面、第一侧表面和第二侧表面以及后表面的壳体，其中前表面包括天线罩，并且第一侧表面和第二侧表面包括相应的第一导热框架构件和第二导热框架构件。这些天线还包括完全安装在壳体的内部内的至少一个无线电装置。第一导热框架构件和第二导热框架构件中的每一个包括多个向外延伸的翅片。

技术领域

本发明涉及通信系统，并且更具体地涉及具有集成无线电装置的基站天线。

背景技术

蜂窝通信系统现在被广泛部署。在典型的蜂窝通信系统中，地理区域被划分为被称为“小区”的一系列区域，并且每个小区由基站服务。基站可以包括基带设备、无线电装置和天线，其被构造成为位于整个小区中的用户提供双向射频(“RF”)通信。基站天线产生向外指向的辐射波束(“天线波束”)以服务整个小区或其一部分。通常，基站天线包括辐射元件的一个或多个相控阵列，其通常被称为相控阵列天线。当天线被安装以供使用时，辐射元件通常排列成一个或多个竖向列。将要由相控阵天线发射的RF信号被分成多个子分量，RF信号的每个子分量然后通过相应的辐射单元或辐射单元的子阵列发射。

现在正在部署这样的基站天线，其具有结合到天线中的一个或多个无线电装置。例如，一些基站天线具有完整的二维波束控制能力，其允许天线生成小而高度聚焦的天线波束，而不是覆盖整个扇区的恒定天线波束。这些天线可以具有包括多行和多列辐射元件的二维阵列，其中单独的收发器(无线电装置)被安装在天线内，以对阵列中的每个辐射元件(或对辐射元件的单独子组)提供独立的幅度和/或相位控制。作为另一示例，部署了具有结合在其中的无线电装置的基站天线，其具有较不复杂的波束控制能力，诸如在方位角平面中扫描天线波束的能力。作为又一示例，常规的“无源”基站天线可以被修改为具有结合到天线中的一个或多个远程无线电头，以避免需要将远程无线电头单独安装在天线塔上(这可能涉及额外的成本并且这导致天线塔上额外的“混乱”)。为了本公开的目的，术语“有源天线”用于涵盖其中结合了至少一个收发器(无线电装置)的任何基站天线。

虽然将一个或多个无线电装置结合到基站天线中可以提供增加的吞吐量和/或具有其它优点，但是向天线添加无线电装置可能增加天线的尺寸、重量、成本和复杂性。另外，无线电装置可能在高功率水平下工作，这也会引起对天线中产生的热量的担忧，所述热量会对无线电装置的性能产生负面影响。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了有源天线，其包括具有前表面、第一侧表面和第二侧表面以及后表面的壳体，其中前表面包括天线罩，并且第一侧表面和第二侧表面包括相应的第一导热框架构件和第二导热框架构件。这些天线还包括完全安装在壳体的内部内的至少一个无线电装置。天线还包括背板和多个辐射元件，所述多个辐射元件被安装成从背板向前延伸。第一导热框架构件和第二导热框架构件中的每一个包括多个向外延伸的翅片。

在一些实施例中，翅片中的至少一些从弯曲表面径向向外延伸。第一导热框架构件和第二导热框架构件可以通过挤压形成。所述至少一个无线电装置可以安装在第一导热框架构件和第二导热框架构件之间，并且可以形成向有源天线提供结构刚性的框架的一部分。

在一些实施例中，有源天线还可以包括至少一个热管，所述至少一个热管定位成将由所述至少一个无线电装置产生的热量传递到第一导热框架构件。热管可以包括例如蒸汽室(vapor chamber)。第一导热框架构件还可以包括位于翅片中的至少一些和所述至少一个无线电装置之间的通道。可以设置风扇，其被构造成使空气移动通过通道。

在一些实施例中，所述至少一个无线电装置可以包括多个端口，并且多个移相器可以安装在背板的后表面上。在这样的实施例中，可以设备多个相电缆，每个相电缆包括具有螺纹连接器的第一端和焊接到移相器中的相应一个的第二端。