CN105578837B - 射频拉远单元与有源天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了射频拉远单元。所述射频拉远单元包括壳体、散热风道及电路器件，其中，所述壳体为密闭中空的腔体，所述散热风道贯通所述壳体，所述散热风道的顶端与所述壳体的顶端面密封连接，所述散热风道的底端与所述壳体的底端面密封连接，所述电路器件设置在所述腔体内，且与所述散热风道的侧壁的外表面相接触，以使所述电路器件产生的热量通过所述散热风道进行耗散。本发明中的RRU主要通过散热风道进行热量耗散，由于散热风道设置在RRU的内部，所以RRU的散热能力稳定，而不会受到散热空间大小的影响。

Description

射频拉远单元与有源天线系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及射频拉远单元与有源天线系统。

背景技术

有源天线系统(AAS，Active Antenna System)是第三代基站天线系统，是集成射频拉远单元(RRU，Remote Radio Unit)与天线单元的定向天线技术。其中，射频拉远单元(RRU，Radio Remote Unit)可以在远端将来自基带处理单元(BBU,Base Band Unit)的光信号转成射频信号并进行放大。

在将光信号转成射频信号并进行放大过程中，RRU的电路器件会产生较大的热量，造成RRU温度过高。RRU温度过高不但影响RRU的正常工作，而且会影响RRU的使用寿命。为提升RRU的散热能力，防止RRU温度过高，现有技术中通常的做法是在RRU的外壳上设置散热器，或将RRU的外壳设置为便于热量耗散的形状，使电路元件所产生的热量通过RRU的外壳耗散。

但是，无论是在RRU的外壳上设置散热器，或将RRU的外壳设置为便于热量耗散的形状，不同RRU之间及RRU与周围物体之间都需要保留一定的散热空间才能保证RRU的散热能力。当RRU之间或RRU与周围物体之间距离较近时，会因为散热空间不足而造成RRU散热能力下降。由此可以，看出现有技术中的RRU散热能力不稳定，其散热能力易受到散热空间大小的影响。

发明内容

本发明实施例提供了射频拉远单元与有源天线系统，以解决现有技术中射频拉远单元散热能力不稳定，其散热能力易受到散热空间大小的影响。

第一方面，本发明实施例提供了一种射频拉远单元，该射频拉远单元包括：包括壳体、散热风道及电路器件，其中，所述壳体为密闭中空的腔体，所述散热风道贯通所述壳体，所述散热风道的顶端与所述壳体的顶端面密封连接，所述散热风道的底端与所述壳体的底端面密封连接，所述电路器件设置在所述腔体内，且与所述散热风道的侧壁的外表面相接触，以使所述电路器件产生的热量通过所述散热风道进行耗散。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，还包括主动式散热器，所述主动式散热器设置在所述散热通道的端口处，或，所述主动式散热设置所述散热通道的通道内部，以提升所述散热风道的热量耗散能力。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述主动式散热器为风扇，所述风扇设置在所述散热风道的底端端口处，以使所述风扇产生的风自所述散热风道的底端端口流入所述散热风道，并自所述散热风道的顶端端口流出所述散热风道。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式或第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，还包括散热齿，所述散热齿设置在所述散热风道的侧壁的内表面上。

结合第一方面或第一方面第一至第三种可能的实现方式中一种，在第一方面第四种可能的实现方式中，还包括封堵在所述散热风道的顶端端口的隔板，所述隔板上设置有空气通孔，以使所述散热通道内流向所述散热风道的顶端端口的风，通过所述空气通孔流出所述散热风道。

结合第一方面或第一方面第一至第四种可能的实现方式中一种，在第一方面第五种可能的实现方式中，还包括出线机构，所述出线机构包括设置在所述壳体的底端面上的第一线缆连接器，以及设置在所述壳体的顶端面上的第二线缆连接器，所述第一线缆连接器用于实现所述电路器件与基带处理单元BBU之间的耦合，所述第二线缆连接器用于实现所述电路器件与天线振子之间的耦合。

结合第一方面或第一方面第一至第五种可能的实现方式中一种，在第一方面第六种可能的实现方式中，还包括滑槽和与所述滑槽相配合的滑轨，通过所述滑槽和所述滑轨的配合实现所述散热风道贯通所述外壳；所述滑槽设置在所述壳体的侧壁的内表面，所述滑轨设置在所述散热风道的侧壁的外表面；或者，所述滑轨设置在所述壳体的侧壁的内表面，所述滑槽设置在所述散热风道的侧壁的外表面。

第二方面，本发明实施例提供了一种有源天线系统，所述有源天线系统包括第一方面及第一方面各种实现方式所述的射频拉远单元及天线单元，所述天线单元包括天线振子：所述天线单元固定在所述射频拉远单元的顶端面，所述天线单元的天线振子与所述射频拉远单元的电路板耦合。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述天线单元还包括天线罩，其中，所述天线罩包括天线外罩与天线内罩，所述天线内罩设置在所述天线外罩内，且所述述天线外罩与所述天线内罩之间形成的导风腔，所述天线内罩和所述天线外罩通过导风板相连接，所述导风板上设置有导风孔，所述导风腔与所述射频拉远单元的散热风道连通，以使风扇产生的风自所述散热风道的顶端端口流出所述散热风道后，流入所述导风腔并经所述导风孔流出所述导风腔。

结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述天线内罩为一密闭的空腔，包括天线内罩侧壁、天线内罩顶面和导风罩，所述天线内罩侧壁为筒状结构，所述天线内罩顶面和所述导风罩封堵在所述天线内罩侧壁的两端，所述天线内罩用于容纳所述天线振子。

本发明实施例中的RRU包括壳体、散热风道及电路器件，其中，所述壳体为密闭中空的腔体，所述散热风道贯通所述壳体，所述散热风道的顶端与所述壳体的顶端面密封连接，所述散热风道的底端与所述壳体的底端面密封连接，所述电路器件设置在所述腔体内，且与所述散热风道的侧壁的外表面相接触，以使所述电路器件产生的热量通过所述散热风道进行耗散。与现有技术相比，本发明中的RRU主要通过散热风道进行热量耗散，其散热能力稳定，并且由于散热风道设置在RRU的内部，使其散热能力与散热空间大小无关，不会受到散热空间大小的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明射频拉远单元横剖面示意图；

图2为本发明射频拉远单元外形示意图；

图3为本发明射频拉远单元散热风道结构的示意图；

图4为本发明射频拉远单元外壳侧壁结构的示意图；

图5为本发明射频拉远单元另一幅横剖面示意图；

图6为本发明AAS一个外形示意图；

图7为本发明AAS的天线单元纵剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明射频拉远单元横剖面示意图。如图1所示，射频拉远单元3由壳体31、散热风道32及设置在所述壳体内的电路器件构成33构成。其中，所述壳体31为密闭中空的腔体，所述散热风道32贯通所述壳体31，所述电路器件33设置在所述腔体内，且与所述散热风道33的侧壁的外表面相接触，以使所述电路器件产生的热量通过所述散热风道进行耗散。

图2为本发明射频拉远单元外部形状示意图。如图2所示，所述壳体31为密闭中空的腔体。其中，所述壳体31可以由侧壁311、底端面312及顶端面313构成，所述侧壁311可以为形状规则中空筒腔结构，所述顶端面313封堵在所述侧壁311所形成的筒腔的一端；所述底端面312封堵在所述侧壁311所形成的筒腔的另一端。所述散热风道32的顶端与所述顶端面313密封连接，所述散热风道32的底端与所述底端面312密封连接。

所述散热风道32贯通所述壳体31。所述散热风道32顶端的外壁面与顶端面313密封连接，所述散热风道32底端的外壁面与所述底端面312密封连接，即，所述壳体31与所述散热风道32构成用于容纳所述电路器件33的环形密封容纳腔。其中，所述散热风道32侧壁暴露在密封容纳腔的表面为外表面，即外壁面；所述散热风道32侧壁暴露在外界的表面为内表面，即内壁面；与之不同的是，所述侧壁311暴露在密封容纳腔的表面为内表面，所述侧壁311与暴露在外界的表面为外表面。

所述电路器件33可以为印刷电路板或集成电路等形式，搭载有实现拉远射频功能的电子原件，所述电路器件33与所述散热风道32的外壁面相接触，并且固定在所述散热风道32的外壁面上。

图3为散热风道32的结构示意图。如图3所示，所述散热风道32可以为多个曲面散热壁或平面散热壁构成的通道式结构，所述通道作为风道与外界连通，其中所述通道的数量可以为一个也可以为多个。所述电路器件33产生的热量通过所述散热风道32进行耗散。所述散热风道32的形状可以按需求设置，例如可以为三棱柱、圆柱、方柱状等规则结构的通道。所述散热风道32的内壁面用于对热量进行耗散。便于电路器件33与所述散热风道32的外壁面充分贴合，实现较好的散热效果，在所述散热风道32的外壁面上还可以设置有与电子器件形状相配合的避让区。为便于将所述电路器件33固定在所述外壁面，所述散热风道32的外壁面上还可以设置有螺孔，以使所述电路器件33可以通过安装螺钉贴紧固定在所述散热风道32的外壁面上。

图4为壳体31的侧壁311结构示意图。如图4所示，所述侧壁311为中空通透的筒状结构。由于侧壁311的形状决定AAS的形状，为便于实现AAS的规则排列，侧壁311可以为圆形筒、菱形筒或矩形筒等。所述侧壁311的内壁面上可以设置有滑槽314，对应的，如图3所示，所述散热风道32的外壁面上可以设置有与滑槽滑动配合的滑轨322，使得所述散热风道32的滑轨322可以沿滑槽314插入侧壁311的腔内并固定在侧壁311的内壁上，通过滑槽314与滑轨322的配合以实现所述散热风道贯通所述外壳。并且滑轨与滑槽配合还可以固定所述侧壁311和所述散热风道32之间的相对位置，防止侧壁311和散热风道32相对位置移动造成对电路器件33的挤压；所述滑轨和滑槽的数量及形状可以根据所述侧壁311的形状及所述散热风道32的形状进行设置。或者，也可以在所述侧壁311的内壁上设置滑轨，在所述散热风道32的外壁面上设置与滑轨滑动配合的滑槽。

为增强所述散热风道32的散热能力。所述RRU上还可以设置与所述散热风道32相连的散热器。所述散热器可以包括主动式散热器也可以包括被动式散热器，被动式散热器可以包括散热齿、散热片等；主动式散热器可以包括风冷散热器、水冷散热器、液冷散热器、热管散热器器散热器、半导体致冷片散热器、压缩机辅助散热器和液氮散热器等。在实际使用中可以同时设置主动式散热器及被动式散热器，其中，被动式散热器可以设置在所述散热风道32的内壁面上，主动式散热器可以设置在所述散热风道32的端口。

如图3所示，所述散热风道32内壁面上还可以设置有散热齿321等被动式散热器。散热齿321的长度、数量、设置密度等可以按照需求进行设定。

图5为本发明射频拉远单元另一幅横剖面示意图。如图5所示，所述主动式散热器可以为风扇35，所述风扇35设置在所述散热风道32底端端口处，以使所述风扇工作时产生的风自所述散热风道32的底端端口流入所述散热风道，并自所述散热风道32的顶端端口流出所述散热风道，以增强所述射频拉远单元31的散热能力。

为便于风扇35的设置，所述底端面312可以内凹形成用于防止风扇等散热器的散热器腔，所述散热器腔与所述散热风道32连通。所述风扇35设置在所述散热器腔内，且扇覆盖在所述散热风道32风道底端端口，壳体31为主动散热器提供支撑固定和防护。如图1所示，所述散热器腔的开口还可以通过防护网315封堵，以防止风扇扇叶打手，从而提高风扇的安全性。

所述壳体31上可以设置的一个或多个用于电路器件33与其它AAS的其他单元、BBU、电源装置进行耦合的出线机构。所述出线机构可以包括设置在所述壳体的底端面312上的第一线缆连接器，以及设置在所述壳体的顶端面313上的第二线缆连接器，第一线缆连接器及第二线缆连接器均可以为防水线缆连接器，如图1所示，第一线缆连接器包括防水光纤连接器34。所述防水光纤连接器34可以竖直设置在所述底端面底面312上，并且穿过所述底端面底面312从而与所述电路器件33相耦合，以便于所述射频拉远单元3通过光纤与BBU进行数据传输。所述顶端面313上还可以设置有第二线缆连接器，所述第二线缆连接器用于实现所述电路器件33与天线振子之间的耦合。所述壳体31上还可以设置有内凹的进线维护腔，设置在所述进线维护腔内还可以设置有所述防水出线门。与电路器件33相连接的电源线等线缆可以通过所述防水出线门从散热风道32与壳体31形成的密封空腔中穿出，在实现出线的同时实现防水。

与现有技术相比，本实施例中的RRU主要通过散热风道进行热量耗散，散热能力稳定，并且由于散热风道设置在RRU的内部，使其散热能力与散热空间大小无关，不会受到散热空间大小的影。并且，所述散热风道所产生的烟囱效应还会进一步增强所述散热风道的散热能力。

参见图6，为本发明AAS一个实施例的示意图。

如图6所示，所述AAS包括射频拉远单元3及天线单元4，所述天线单元4包括天线振子，所述天线单元4的天线振子与所述射频拉远单元3的电路板33耦合。所述天线可以固定在所述射频拉远单元3的壳体31顶端面313。所述天线单元4与所述射频拉远单元3的形状相匹配，以使所述天线单元4可以覆盖所述壳体31的顶端面313，且使得所述散热风道32的通道与外界连通。

图7为天线单元的纵剖面示意图。如图7所示，除天线振子42之外，所述天线单元4可以包括天线罩，所述天线振子固定在所述天线罩内，由所述天线罩为所述天线振子42提供防护，且实现天线振子42与外界的隔离。

如图7所示，所述天线罩可以由天线内罩411与天线外罩412构成。

所述天线外罩412为中空筒腔结构，所述天线内罩411设置在所述中空筒腔内，所述天线外罩412与所述天线内罩411之间形成的导风腔，以提升所述散热风道的热量耗散能力。所述天线内罩411和所述天线外罩412通可以过导风板413相连接，所述导风板上设置有导风孔。所述导风腔与所述射频拉远单元的散热风道连通，以使从所述散热风道流入所述导风腔的风从所述导风孔流出所述导风腔。

所述天线内罩411为一密闭的空腔，包括筒状的天线内罩侧壁4111、天线内罩顶面4112和导风罩4113，所述天线内罩顶面4112和所述导风罩4113封堵在所述天线内罩侧壁4111的两端，所述天线内罩用于容纳所述天线振子。所述天线反射板可以平铺设置在导风罩4113上，所述天线振子42可以垂直设置在所述天线反射板44，及垂直设置在所述导风罩4113上。

为便于天线振子42与电路器件33之间相耦合从而实现信号传输，可以在所述导风罩4113或者所述天线内罩侧壁4111上设置出线机构，例如防水出线口，天线振子42与电路器件33之间的数据传输线缆可以通过在所述导风罩4113或者所述天线内罩411上设置出线机构以及设置在顶端面上的第二线缆连接器连接天线振子42与电路器件33。

所述侧壁311的外壁上还可以设置固定装置，以便对AAS进行固定。如图6所示所述固定装置可以为一个或多个凹槽36作为固定槽。所述凹槽36的样式可以为燕尾槽式，连通所述侧壁的顶端面端与所述侧壁的底端面端。在使用AAS组建天线阵时，可以通过所述凹槽36将所述射频拉远单元固定在抱杆上，以实现将所述AAS固定在所述抱杆。

与现有技术相比，本实施例中的AAS主要通过RRU的散热风道进行热量耗散，由于散热风道设置在RRU的内部，RRU散热能力稳定，不会受到AAS之间或AAS与周围物体之间距离的影响。并且，所述散热风道所产生的烟囱效应还会进一步增强所述散热风道的散热能力。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频拉远单元，其特征在于，

包括壳体、散热风道及电路器件，

其中，所述壳体为密闭中空的腔体，

所述散热风道贯通所述壳体，所述散热风道的顶端与所述壳体的顶端面密封连接，所述散热风道的底端与所述壳体的底端面密封连接，

所述电路器件设置在所述腔体内，且与所述散热风道的侧壁的外表面相接触，以使所述电路器件产生的热量通过所述散热风道进行耗散。

2.如权利要求1所述的射频拉远单元，其特征在于，

还包括主动式散热器，所述主动式散热器设置在所述散热通道的端口处，或所述主动式散热设置在所述散热通道的通道内部，以提升所述散热风道的热量耗散能力。

3.如权利要求2所述的射频拉远单元，其特征在于，

所述主动式散热器为风扇，所述风扇设置在所述散热风道的底端端口处，以使所述风扇产生的风自所述散热风道的底端端口流入所述散热风道，并自所述散热风道的顶端端口流出所述散热风道。

4.如权利要求1至3任一项所述的射频拉远单元，其特征在于，

还包括散热齿，所述散热齿设置在所述散热风道的侧壁的内表面上。

5.如权利要求1至3任一项所述的射频拉远单元，其特征在于，

还包括封堵在所述散热风道的顶端端口的隔板，所述隔板上设置有空气通孔，以使所述散热通道内流向所述散热风道的顶端端口的风，通过所述空气通孔流出所述散热风道。

6.如权利要求1至3任一项所述的射频拉远单元，其特征在于，

还包括出线机构，所述出线机构包括设置在所述壳体的底端面上的第一线缆连接器，以及设置在所述壳体的顶端面上的第二线缆连接器，所述第一线缆连接器用于实现所述电路器件与基带处理单元BBU之间的耦合，所述第二线缆连接器用于实现所述电路器件与天线振子之间的耦合。

7.如权利要求1至3任一项所述的射频拉远单元，其特征在于，还包括滑槽和与所述滑槽相配合的滑轨，通过所述滑槽和所述滑轨的配合实现所述散热风道贯通所述壳体；

所述滑槽设置在所述壳体的侧壁的内表面，所述滑轨设置在所述散热风道的侧壁的外表面；

或者，所述滑轨设置在所述壳体的侧壁的内表面，所述滑槽设置在所述散热风道的侧壁的外表面。

8.一种有源天线系统AAS，其特征在于，包括如权利要求1至6任一权利要求所述的射频拉远单元及天线单元，所述天线单元包括天线振子，

所述天线单元固定在所述射频拉远单元的顶端面，所述天线单元的天线振子与所述射频拉远单元的电路板耦合。

9.如权利要求8所述的AAS，其特征在于，

所述天线单元还包括天线罩，

其中，所述天线罩包括天线外罩与天线内罩，所述天线内罩设置在所述天线外罩内，且所述述天线外罩与所述天线内罩之间形成导风腔，

所述天线内罩和所述天线外罩通过导风板相连接，所述导风板上设置有导风孔，

所述导风腔与所述射频拉远单元的散热风道连通，以使风扇产生的风自所述散热风道的顶端端口流出所述散热风道后，流入所述导风腔并经所述导风孔流出所述导风腔。

10.如权利要求9所述的AAS，其特征在于：

所述天线内罩为一密闭的空腔，包括天线内罩侧壁、天线内罩顶面和导风罩，所述天线内罩侧壁为筒状结构，所述天线内罩顶面和所述导风罩封堵在所述天线内罩侧壁的两端，所述天线内罩用于容纳所述天线振子。