CN113225972A - 5g无线通信基站 - Google Patents

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CN113225972A CN202010069185.7A CN202010069185A CN113225972A CN 113225972 A CN113225972 A CN 113225972A CN 202010069185 A CN202010069185 A CN 202010069185A CN 113225972 A CN113225972 A CN 113225972A
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Abstract

本发明涉及一种5G无线通信基站，包括依次排列的外罩、天线阵列、滤波器、屏蔽罩、PCB板和散热器；所述散热器包括散热板和从散热板的一面延伸的散热齿，所述外罩罩设于所述散热器的散热板之上；所述PCB板为单层设置并与散热板的另一面贴合，所述屏蔽罩将所述PCB板罩设于该屏蔽罩与散热板围成的空间之内。与现有技术相比，本发明充分利用内部空间，排布紧凑，散热效果好，体积小和重量轻。

Description

5G无线通信基站
技术领域
本发明涉及一种通信技术领域，特别涉及一种5G无线通信基站。
背景技术
无线通信基站是指在一定无线电覆盖区域，通过无线通信交换中心，与无线终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站的接收模式是天线接收信号，信号通过滤波器传至PCB板，具体是依次经低噪放电路、数字中频模块和光模块再经过光纤传至核心网。基站的发射模式是核心网的数据经过光纤传至PCB板，具体是依次经过光模块、数字中频模块和功放电路再经过滤波器传到天线端发射。
随着5G边缘计算和高速本地缓存的发展，悬挂在电线杆上的小基站在未来将会执行越来越多的数据存储和计算功能。随着5G传输速率的成本提升，5G基站将处理海量数据而导致计算功耗大幅提升，从而带来很大的散热需求。现有的基站，如图9和图10所示，由于内部电路板为多层布置等原因，为了保证散热效果，导致整个基站前面、后面、下端和侧面均设置有散热齿C，增大了整个基站的体积和重量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，避免现有技术的不足之处而提出一种不仅散热效果好且体积小的5G无线通信基站。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
提供一种5G无线通信基站，包括依次排列的外罩、天线阵列、滤波器、屏蔽罩、PCB板和散热器；所述散热器包括散热板和从散热板的一面延伸的散热齿，所述外罩罩设于所述散热器的散热板之上或者屏蔽罩之上；所述PCB板为单层设置并与散热板的另一面贴合。
进一步地：
所述PCB板包括功放电路，数字中频电路、光模块和电源模块，是一块整板与散热板贴合，或者分成复数块小板分别与散热板贴合。
所述PCB板上的电源模块和光模块位于PCB板下方边缘，朝外设置。
所述PCB板上的芯片以及与芯片厚度接近的元器件布置在与散热器贴合的一面，与芯片厚度差距大的元器件布置在PCB板的另一面。
所述PCB板的另一面上厚度大的元器件的布置，在板面上与滤波器的布置错开。
所述天线阵列包括复数个天线阵子，各天线阵子包括金属反射板、馈电板和辐射板，该馈电板与金属反射板连接；所述馈电板上表面电镀或者化镀金属馈电网络，并设置有支撑座，所述辐射板与支撑座连接。
所述支撑座和馈电板注塑一体成型。
所述支撑座包括头部倒角和腰部斜槽，所述辐射板上开设有与支撑座连接的连接孔，该连接孔中设有弹性舌片，所述辐射板的连接孔穿过支撑座的头部至腰部斜槽之后，所述弹性舌片卡入腰部斜槽。
所述滤波器为蜂窝状，具有三个或三个以上相连的形状规则的圆柱形或者正多边形腔体，相邻三个腔体中间的部分设置连接件，每个滤波器通过插针一端与天线连接，另一端通过另一插针穿越屏蔽罩与PCB板相连。
所述屏蔽罩与滤波器一次性压铸成型。
所述散热器的散热板上下两端边缘中部为把手安装处，把手高度与散热齿平齐或者低于散热齿。
与现有技术相比，本发明充分利用内部空间，结构紧凑，散热效果好，体积小和重量轻。
附图说明
图1是本发明5G无线通信基站实施例的轴侧示意图；
图2是本发明5G无线通信基站实施例的分解示意图；
图3是本发明5G无线通信基站实施例的剖面示意图；
图4是本发明5G无线通信基站实施例的天线阵子的分解示意图；
图5是本发明5G无线通信基站实施例的天线阵子的辐射板的平面示意图；
图6是本发明5G无线通信基站实施例的天线阵子的辐射板与馈电板上连接座卡接状态示意图；
图7是本发明5G无线通信基站实施例的滤波器的轴侧示意图；
图8是本发明5G无线通信基站实施例的屏蔽罩与靠近PCB板一侧的结构示意图；
图9是现有技术中小型无线通信基站实施例的轴侧示意图；
图10是现有技术中小型无线通信基站实施例的后视示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明实施例作详细说明。
如图1至图3所示，一种5G无线通信基站，为方形体，包括竖向依次排列的外罩1、天线阵列2、滤波器3、屏蔽罩4、PCB板5和散热器6。所述散热器6包括散热板61和从散热板的一面延伸的散热齿62，所述外罩1罩设于所述散热器的散热板之上；所述PCB板5为单层设置并与散热板6的另一面贴合，所述屏蔽罩4将所述PCB板5罩设于该屏蔽罩4与散热板围成的空间之内。其他实施例中，外罩1也可以罩设于屏蔽罩4之上。所述PCB板5包括功放电路，数字中频电路、光模块和电源模块等，可以是一块整板和散热板贴合，或者分成几块小板分别与散热板贴合。本发明中，由于PCB板是单层设置并与散热板贴合，布设于PCB板上的电子元器件和芯片所散发的热量均通过装设在基站背面的散热板和散热齿散发出去，与现有技术中整个基站前面、后面、下端和侧面均设置有散热齿相比，不仅散热效果好，而且减小了体积和重量。
如图2所示，天线阵列2包括若干个天线阵子，本实施例中，每三个阵子合路为一个单元，设两个极化端口。如图4所示，每个天线阵子均包括金属反射板21、馈电板22和辐射板23，馈电板22分别与金属反射板21和辐射板23连接。馈电板22上设有凸条221和支撑座222，该凸条221将馈电板隔成多个区域，每个区域表面电镀或者化镀金属走线；支撑座222用于支撑辐射板23，与馈电板22通过塑胶注塑工艺一体化成型，塑胶可以采用低成本的改性塑胶材料完成。如图4至图6所示，支撑座222与馈电板22表面垂直，连接处为光滑圆弧过度，包括头部倒角2221和腰部斜槽2222，辐射板23上开设有与支撑座连接的连接孔231，孔中设有弹性舌片232。装配时，辐射板23的连接孔231穿过支撑座的头部至腰部斜槽2222，此时，弹性舌片232卡入腰部斜槽2222，实现辐射板23与支撑座222的连接固定，整个装配过程无需任何焊接。相对现有技术中5G基站天线采用PCB形式，由多个散件通过焊接等方式组装而成的技术，本发明无焊接组装简单，生产效率提高，产品一致性较高，材料成本和生产成本低。
如图7所示，滤波器3，类似蜂窝状，具有三个或三个以上相连的形状规则的谐振腔31，该谐振腔31可以是圆柱腔或者正多边形腔，由于每个谐振腔内形状规则，无异型，保证滤波器的性能优良。三个腔体中间相连的部分设置连接件，如螺钉，连接件不另外增加体积，这样重量轻，体积小。本实施例中，配置有两组滤波器，两组滤波器分别挨着屏蔽罩，一组滤波器有四个滤波器，每组滤波器可以一体压铸成型，也可以是单独压铸成型。每个滤波器通过插针32一端与天线连接，另一端通过另一插针33穿越屏蔽罩与PCB板相连。
如图2和图3所示，PCB板5与散热器6贴合，屏蔽罩4将PCB板5罩盖。PCB板5上设有众多电子元器件和芯片。PCB板5上电子元器件和芯片布局的原则是：在让散热板的厚度尽量小的前提下，让散热需求大的大功率器件能与散热板贴合。本着这一原则，在PCB板5上布置元器件和芯片时，将厚度基本一致的大功率器件和电子元器件布置在与散热板贴合的一面。一般来说，将芯片和厚度小的元器件布置在与散热器贴合的一面，PCB板另一面布置厚度大的元器件。否则，如果将厚度差距大的芯片和元器件布置在与散热板贴合的一面，为了让每一芯片和元器件均与散热板贴合传导散热，则需要局部增加散热板的厚度，会导致增加整个基站的体积和重量。
电源模块和光模块的位置布置在PCB板5下方边缘，并朝外设置，如此不阻挡风道，有利于散热。另外，光纤插口51和电源插口52设计在基站的最下方，有利于安装和防雨。
一些实施例中，屏蔽罩4可以与滤波器3一次性压铸成型，这样重量更轻，尺寸更小。并且，PCB板的另一面上厚度大的元器件的布局，在板面上与滤波器的布置错开。比如，在滤波器有两组的情况下，两组滤波器靠两边布置，中间的部分隆起与滤波器等高，PCB板的另一面上厚度大的元器件容纳在隆起部分的背面空腔内。其他实施例中，屏蔽罩4不与滤波器3一次性压铸成型的情况下，屏蔽罩4可以做成中间凹、中间凸或者凹凸交替的形状，凹的部分布置滤波器，而凸的部分背面空腔用于容纳厚度大的元器件。这样，PCB板另一面上的元器件厚度不会与滤波器的厚度叠加而造成增加整个基站的厚度。
如图2和图8所示，屏蔽罩4为了适应PCB板的布局，设置有接插件覆盖区41和电子元器件覆盖区42。接插件覆盖区41设置在屏蔽罩边缘。由于一般接插件高度高出电子元器件，故设计接插件覆盖区41高出电子元器件覆盖区42，滤波器排布在电子元器件覆盖区42的平面上。这样，接插件的高度不会与滤波器的高度叠加而造成增加整个基站的厚度。
如图1至3所示，所述散热器6的散热板上下两端边缘中部63没有设置散热齿，用于安装把手9，把手9与散热齿平齐或者低于散热齿。这样形状规整，有利于基站的包装和运输。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种5G无线通信基站，其特征在于：包括依次排列的外罩、天线阵列、滤波器、屏蔽罩、PCB板和散热器；所述散热器包括散热板和从散热板的一面延伸的散热齿，所述外罩罩设于所述散热器的散热板之上或者屏蔽罩之上；所述PCB板为单层设置并与散热板的另一面贴合。
2.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述PCB板包括功放电路，数字中频电路、光模块和电源模块，是一块整板与散热板贴合，或者分成复数块小板分别与散热板贴合。
3.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述PCB板上的电源模块和光模块位于PCB板下方边缘，朝外设置。
4.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述PCB板上的芯片以及与芯片厚度接近的元器件布置在与散热器贴合的一面，与芯片厚度差距大的元器件布置在PCB板的另一面。
5.根据权利要求4所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述PCB板的另一面上厚度大的元器件的布置，在板面上与滤波器的布置错开。
6.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述天线阵列包括复数个天线阵子，各天线阵子包括金属反射板、馈电板和辐射板，该馈电板与金属反射板连接；所述馈电板上表面电镀或者化镀金属馈电网络，并设置有支撑座，所述辐射板与支撑座连接。
7.根据权利要求6所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述支撑座和馈电板注塑一体成型。
8.根据权利要求6所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述支撑座包括头部倒角和腰部斜槽，所述辐射板上开设有与支撑座连接的连接孔，该连接孔中设有弹性舌片，所述辐射板的连接孔穿过支撑座的头部至腰部斜槽之后，所述弹性舌片卡入腰部斜槽。
9.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述滤波器为蜂窝状，具有三个或三个以上相连的形状规则的圆柱形或者正多边形腔体，相邻三个腔体中间的部分设置连接件，每个滤波器通过插针一端与天线连接，另一端通过另一插针穿越屏蔽罩与PCB板相连。
10.根据权利要求1所述的5G无线通信基站，其特征在于：所述屏蔽罩与滤波器一次性压铸成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113937480A (zh) * 2021-11-19 2022-01-14 中邮通建设咨询有限公司 一种一体化风冷通讯天线模块
CN114096062A (zh) * 2021-11-08 2022-02-25 信丰福昌发电子有限公司 用于5g基站通信的pcb板制作工艺

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