[發明專利]一種用于5G無線通訊設備的AAU前端結構

在審

• 申請號: 201811202785.5
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109326891A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 方鋒明;彭蛟;成鋼
• 申請（專利權）人: 廣東通宇通訊股份有限公司
• 主分類號: H01Q21/06
• 分類號: H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q19/10;H01Q1/38;H01Q1/42;H01Q1/00;H01P1/207
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳利超

一種用于5G無線通訊設備的AAU前端結構，包括天線罩，所述的天線罩上開設有若干空氣對流孔，空氣對流孔上罩設有防水透氣膜，反射板遠離天線罩的一側上安裝有耦合板和底層物理層，底層物理層和反射板之間夾設有導熱硅膠，耦合板和底層物理層之間通過線纜通訊連接，耦合板上設置有若干腔體濾波器，每個腔體濾波器的內腔中引出至少兩根芯線，腔體濾波器通過芯線與天線功分連接。本發明采用小型化腔體濾波器，將連接器與濾波器腔體設計成一體成型，此結構可有效果降低AAU高度方向尺寸，大大提高天線與濾波器連接的可靠性，還可大幅降低連接器成本，天線罩開空氣對流窗，利用金屬反射板參與AAU散熱。

技術領域

本發明涉及一種通訊設備領域，尤其是涉及一種用于5G無線通訊設備的AAU前端結構。

背景技術

為滿足5G網絡需求，運營商及主設備廠商提出多種無線網絡架構。按照協議功能劃分方式，3GPP標準化組織提出了面向5G的無線接入網功能重構方案，引入CU-DU架構。在此架構下，5G的BBU基帶拆分成CU和DU兩個邏輯網元，而射頻單元以及部分物理層底層功能與天線構成AAU。

相對于4G的無線接入網（RAN）基帶處理單元(BBU)，射頻拉遠單元（RRU）兩級結構，支持5G新口的gNB可采用集中單元（CU），分布單元（DU）及有源天線單元（AAU）三級結構。原BBU非實時功能將分割出來，重新定義為(CU),負責處理非實時協議及服務，主要包含分組數據匯聚協議（PDCP）和無線資源控制(RRC),BBU部分的物理層處理功能和原RRU合并為AAU,主要包含底層物理層（PHY-L）和射頻(RF);BBU剩余的功能重新定義為(DU),負責物理層協議及實時服務,包含無線鏈路控制（RLC）,介質訪問控制（MAC）和高層物理層（PHY-H）等。

隨著5G規模商用，將呈現宏站和室分基站分場景部署的局面，具體部署方式分為分布式無線接入網（DRAN）和集中式無線接入網（CRAN）。5G接入網云化將推動CU,DU,和AAU分離的大規模CRAN部署。

AAU可稱作有源天線單元，將射頻單元及部分物理層底層功能集成到天線背部中去，形成有源天線單元AAU。采用此結構，可有效的整合運營商的天面資源，簡化了天面配合要求，將射頻單元與天線合為一體，減小饋線損耗，增強覆蓋效果，更加適合多頻段多制式組網的需求，同時，整個天面變得簡潔，可靠，穩定，帶來的好處有：部署方便，節省空間，降低選址和物業協調難度，同時集束線纜接頭設計，獲得更高的容量增益。

現有的天線結構如附圖8附圖9和附圖10所示，

A:天線與濾波器聯接需要數量龐大的連接器。相對于4G網絡，5G采用更寬的無線頻譜，更大規模的多入多出（MIMO），天線數量也從雙天線，4天線，8天線增加到64/128/256個。相應的連接器使用數量也呈幾何級增長。當MIMO天線系統存在幾十，甚至上百個互聯接口時，連接器成本將大幅增加。同時，也增加了盲插的可靠性風險，增加增益損耗。

B:由于目前天線系統連接器普遍采用SAP三段式結構，即：天線端與濾波端分別安裝嵌入式連接器，裝配時，再插入SMP-KK連接器分別與天線及濾波器相連。這種三段式的組裝方式不僅生產效率不高，操作員工容易漏裝，更關鍵的是浪費了大量高度空間尺寸，與無線通訊設備小型化，輕量化的理念不符，增加施工難度。

C:傳統的壓鑄輻射單元（振子）高度較高，質量較重，不利于平面化設計。由于壓鑄成型工藝的先天性原因，輻射單元（振子）尺寸一致性較差，且后加工序較多。

D:5G無線通訊設備越來越向大容量，大功率，高集成方向發展，單位體積的熱耗散也越來越大，而體積卻越來越小。由于AAU前端由天線罩完全密封，不參加整個設備的散熱，通過測試可知，部分區域溫度可達150℃，通常情況下，當溫度超過一定值時，電子器件的失效率隨著溫度增加按指數增加。熱量傳遞通過三種方式傳播，即熱傳導，熱對流，熱輻射。

發明內容