CN115380637A - 具有改进的热负荷管理的电信壳体 - Google Patents

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Abstract

一种户外可安装的电信模块,包括:对环境强化的壳体;电信设备,该电信设备被封装在壳体内并且被设置为用于绕壳体内的轴线旋转;以及使用以下的热负荷减轻系统:(i)热散布器结构,用于进行热传导,使热量离开电信设备的至少一些发热部件,到达接纳在壳体内的可旋转的散热器结构,(ii)用于使热量穿过共同定位在壳体内的非旋转的散热器结构与可旋转的散热器结构之间的小空气间隙的主要热传导的布置,以及(iii)用于从辐射器结构至环境中的对流热耗散的布置,该辐射器结构设置在壳体外侧并且与设置在壳体内侧的非旋转的散热器结构进行直接热传导布置。

Description

具有改进的热负荷管理的电信壳体
相关申请交叉参考
本申请要求澳大利亚临时申请2020900704和2020903220的优先权,其整体公开内容通过参考结合于此。
技术领域
本申请涉及从被接纳在环境强化壳体内的电信设备的发热电气和电子部件除去热量。在更具体的方面中,本发明涉及被部署在户外并且易受到环境条件影响以对使用环境强化壳体有需求的无线电信设备。
背景技术
固定的无线服务通常使用在信号发送通道的每个端部上的定向无线电天线。这种天线经常被安装至建筑物、发送/中继器塔、杆等等。因为电信天线被设计为用于户外环境,所以它们通常容纳在天线罩或其他壳体中,该天线罩或其他壳体为防风雨的(即环境强化的)以保护与天线相关联的专用电子和电气部件免受周围环境条件(比如雨、碎片、空气污染等)的影响,同时仍然允许电磁辐射,特别是无线电波,不受遮挡地传播至受保护的天线以及从受保护的天线传播。
包括4G LTE(长期演变)的、用于固定无线电信系统的多输入多输出(MIMO)技术的发展已经意味着随着使用多种天线在共同壳体中容纳了相对更大数量的耗电、发热电子部件。典型地,用于无线发送设备(比如4G LET路由器/调制解调器、MIMO天线基站和调制解调器等等)的户外安装罩壳以及装设在(终端)用户营业场所的固位用户设备需要额定“防尘和防水”(例如,IP65标准)。符合这种要求随之使得从壳体内移除由电子电气部件产生的热以及将热耗散/传递至周围环境空气中变困难。通常在计算机产业中使用的风扇强制对流冷却系统不能适用于4G户外天线设备/调制解调器的实质上密封的罩壳中。
在传统的定向无线收发器单元/调制解调器中,由通常被接纳在印刷电路板(PCB)上以及与天线元件相关联的电子电路和其他部件产生的热被传导至安装在罩壳或壳体的、与辐射天线元件相对的一侧上的(金属)翅片式散热器。为达该目的,将一个或多个热传导本体放置成与PCB处的发热部件和散热器直接接触。如果没被有效地移除将不利地影响电子器件的性能的余热因而首先从壳体内被传导至散热器,该余热转而通过对流和辐射从所述散热器被传递至周围环境(空气)。
引入5G即第五代移动网络要求更密集地部署户外调制解调器/中继器/路由器单元,在后文中为了方便引述简单地称之为微型基站,该微型基站被专门设计用于非常局部的5G无线覆盖,典型地从10米至几百米。这些微型基站提供用于更大宏观网络的“填充站”。这些小单位和用户设备(UE)对于5G网络是必需的,因为毫米波频率的5G营运具有非常短的连接范围。
4G LTE和5G系统部署在固定无线访问中的应用中以及期望/需要维持与3G和4G系统的逆向兼容,从而服务数目更多的频率带宽,还意味着专用的户外4G LTE和5G微型基站将典型地具有被接纳在共同壳体内的、数量增加的电子和天线部件。
用于操作被分配给3G、4G、4G LTE和5G的特定频率带宽的多种天线的电子部件的增加,特别是在这种电子部件依规划被安装在共同的PCB上的情况中,随之这不仅意味着密封壳体内耗电以及因此的发热的增加,而且意味着在占地面积(foot print)相对较小的罩壳/壳体内的热源密度增加。
要注意4G LET/5G户外固定无线微型基站将会具有用于壳体以及包括的相关联的热负荷耗散布置的尽可能小的形状因数,需要构想改进的热负荷耗散策略以顾及这种单元的增加的耗电和发热。
另一个问题源自5G中使用的毫米波频带。由于局部大气环境变化或微型基站之间的辐射路径中临时存在的物体,以毫米波频率带宽发送的信号在白天期间有很多“跳动(bounce)”。为了维持在接收/发送信号时天线的最佳性能,与例如在3G网络中使用的传统天线相比,需要更频繁地发生(绕着并入固定调制解调器/微型基站单元中的(一个或多个)天线的辐射平面中的轴线)重新定向。提供整个单元的手动重新定向是不太实际的,因此需要一些机制,其允许微型基站和UE自动机械的自动地机械重新定向,而不损害热负荷耗散布置。
发明内容
根据第一方面,本发明提供了一种户外可安装电信模块,比如固定无线调制解调器/路由器模块,包括:对环境强化的壳体,电信设备,所述电信设备被封装在壳体内并且被设置为用于绕壳体内的轴线旋转,以及热负荷减轻系统,所述热负荷减轻系统使用:(i)从电信设备的至少一些发热部件到接收在壳体内的可旋转的散热器的热量的热传导,在一个非限制性实施方式中该电信设备包括PCB,该PCB包括毫米波天线信号发生和处理部件和信号辐射器/接收器(天线),该毫米波天线信号发生和处理部件提供多个热源,(ii)穿过共同定位在壳体内的非旋转的固位散热器部件与可旋转的散热器之间的小空气间隙的主要热传导,以及(iii)用于从辐射器至环境中的对流热耗散,所述辐射器设置在壳体外侧并且与设置在壳体内的非旋转的散热器部件直接热传导连接。
在适于覆盖3G、4G、4G LTE和5G带宽的电信设备的背景中,用于3G和4G功能的大部分(如果不是全部)处理器(IC)产生可以允许辐射到壳体内侧的热的水平,而不需要使用专用的减热或热排出布置。通常,经历的热负荷最终能够通过壳体壁被“耗散”至周围环境中,而不会使壳体内的温度升高至不利地影响电子处理器的操作的程度。
然而,另一方面,用于5G实施的处理器产生热的量要求使用专用的热传递(即,排出)布置,该专用的热传递布置有能力在更短时间段中排出更大的量的热以及将热引导至可旋转的散热器(下面将更详细地描述)中,接着从可旋转的散热器引导至与可旋转的散热器配合的固位散热器中,以及从固位散热器引导至壳体外部的对流辐射器结构/布置。
相关地,构成减热(heat mitigation)系统的多种结构和部件被设计和定尺寸为以防止罩壳的内侧容积以及特别地被容纳在可旋转的PCB上的天线信号发生器的发热电子和电气部件达到稳态操作温度,该稳态操作温度不利地影响或随时间劣化电气和电子部件的性能,通常为大约+55℃的环境温度水平。选择减热系统的合适部件/结构,以及优化上述部件/结构的尺寸和形状,目的在于生成尽可能小的模块尺寸和占地面积,同时维持壳体内的稳态操作温度,该稳态操作温度反映电信设备的内部电子部件的规格(建议的最大操作温度)。
下面将描述用于减热系统的实施方式和结构。
热负荷减轻系统还可以可选地提供用于以下的装置:(iv)将对流热从下部发热部件中的一些通过热传导地耦接至这些热源的翅片式散热器排出到壳体中,以及优选地还排出到可旋转的散热器,使得热还可被引导至可旋转的散热器中。
尽管在规划热传递管理时空气通常被视为隔热体,但是根据本发明的减热系统利用在共同定位在壳体内的可旋转的散热器与非旋转的散热器部件之间的、壳体内的热传送路径中的“空气间隙”,因为存在风险,所述风险为设置在可旋转的与合作的固位散热器本体之间的任何低黏度热界面材料(流体)都可能在低温处卡住(seize)或由于正常操作期间预期的温度的波动随时间劣化。
为了提供罩壳内部可旋转的散热器与罩壳内部固位散热器之间的包括空气间隙的尽可能有效的热传导路径,同时维持两个散热器部件之间自由地相对旋转的能力,对于两个散热部件有利的是包括多个同心环形翅片,该多个同心环形翅片彼此交错以使得在翅片的面对的表面之间维持尽可能小但是准许旋转的空气间隙。需要满足翅片在调制解调器的温度操作范围中的热膨胀和收缩,通常在外部环境条件中为-40℃至+60℃之间。优选地,壳体内部的可旋转的散热器由与合作的壳体内部的固位散热器相同的金属合金材料制成。
可旋转的罩壳内部散热器结构和固位的罩壳内部散热器结构的翅片之间的空气间隙的宽度将基于热传递效率、制造配合容差以及壳体内的预期最大和最小操作温度来选择,以满足相互作用的部件的热膨胀/收缩。基于计算机建模,可能的迭代使用同心翅片的表面之间的1.0至1.5毫米的间隙,该间隙已经被选用以便于制造达到所要求的容差。通过使用描述的合适的铝合金的散热器结构,建模提议在户外5G准用电信模块的稳态操作中,在+55℃的周围环境温度处,这可实现在壳体内部散热器与壳体外部热辐射器之间的10℃的温度差。
在有利的实施方式中,在用于壳体的入口的封闭构件上/处提供壳体外部的对流辐射器结构/布置。以此方式,相同的模块壳体可以被用于承载不同类别的发热部件的PCB,以及因此可满足不同的总体发热分级,从而接着可将关于热移除分级中的特定一个或多个的优化的辐射器结构提供/安装至封闭构件。
特别有利的模块样式是由具有一体的但是优选地独立的底部封闭帽的优选圆柱形壳体构成的模块样式,以及其中封闭构件为在操作中以总体竖向取向布置的主圆柱形壳体部分的帽或顶部封闭构件。
在优选的形式中,非可旋转的壳体内部散热器和罩壳外部对流热辐射器两者都通过例如铝合金的合适的高导热率金属、与封闭构件一体地形成,从而免除罩壳(调制解调器壳体)的内侧与外侧之间的热传导路径中的任何界面,所述罩壳包括相比于一体式/整体式金属本体导热更差的材料。但是有可能独立地制造不同的热传递结构并且将这些热传递结构组装在一起。
有利地,罩壳外部对流热辐射器包括在相互间隔开的阵列构型中的多个销状辐射元件,比如同心成排的竖立销元件,该销元件间隔开以维持相对于彼此的预定小空气间隙,优选地不小于0.5毫米,以及更优选地大约1.0至2.5毫米。当然还可选择多个销的不同阵列构型,例如,相互间隔的成排销的正交方形阵列。
选择从罩壳封闭构件的基部板直立突伸以及与该基部板成一体的金属销元件,并且将多个销适合地隔开,以有助于传导但是主要为对流热传递进入环绕壳体(后文中还称为罩壳)的周围环境空气中。
销可以为圆柱形、方形或具有其他横截面形状,以及可以不必全部具有相同的长度(在基部板上方),从而生成穿过销整体的非均匀温度场,其对绕辐射器的热诱发的空气流是传导性的。
壳体外部辐射器使用销设计,因为认为销为热传递结构的有效形式,其不要求(附加的)空气流或对流辅助结构或装置。
根据其他实施方式,翅片状结构而非销状元件可以在对流辐射器中使用。翅片可以具有多种形状以及可被布置成多种构型。可使用基于软件的热传递优化模型确定形状和布置的优化组合。在这个背景中,尽管对于不同的目的(从高功率LED照明应用移除热)研发,但是可使用在后面的文献中提出的翅片式热辐射器结构(散热器):‘Optimum designof a radial heat sink with a fin-height profile for high-power LED lightingapplications(具有用于高功率LED照明应用的翅片高度轮廓的径向散热器的优化设计)’,Daesok Jang、Se-JinYook、Kwa-Soo Lee,Applied Energy(应用能量)116(2014)p.260-268,以及‘Optimization of a chimney design for cooling efficiency of a radialheat sink in a LED downlight(用于LED筒灯中的径向散热器的冷却效率的狭道设计的优化)’,Seung-Jae Park、Daesok Jang、Se-JinYook、Kwa-Soo Lee,Energy Conversionand Management(能量转换和管理)114(2016)p.180-187。
翅片状结构可以有利地包括一系列径向延伸的翅片。在一个形式中,翅片都为相同的宽度和厚度以及布置在围绕辐射器的同心环中。每个环可具有不同高度的翅片。环的高度可朝向辐射器的中央增加以产生截头锥形外轮廓的外观。替换地,环的高度可朝向辐射器的中央减小以在辐射器中形成截头圆锥形下凹的外观。可通过改变每个环的高度或通过改变各个翅片的高度来优化从散热器的热传递和热散布。
在另一个形式中,翅片全部为相同高度并且包括延伸经过辐射器在翅片之间散布的半径的大部分的翅片,该翅片延伸得比第一次提及的翅片的径向延伸范围小,例如为辐射器结构的半径的1/4至1/3或1/2。
从实用的观点看,要注意调制解调器在户外条件的预计使用环境,在其他方面之外,壳体外部热辐射器结构将被设计成防止水发生池聚、捕集碎片,尤其是顾及太阳能负荷。
附加的概念预计在壳体处在壳体外部热辐射结构的顶部上使用狭道或隧道结构。狭道可以被装配在辐射器的顶部上以进一步改进冷却效率。狭道可以包括具有凸缘端部的管道部段,使得在狭道被组装至辐射器上时凸缘端部抵接翅片的顶表面。
已经使用热模拟工具检查了使用具有多个径向翅片(代替销)的辐射器设计的情况。使用置顶隧道结构允许优化经过热交换器翅片的对流气流,即,生成径向地进入热交换器翅片的区域以及通过隧道向上排出的空气上升气流。在其他条件相同的情况中,在与具有辐射器翅片的辐射散热器一起使用时,与不具有这种隧道结构的调制解调器实施方式相比,存在这种隧道结构将在大多数情况中将总体冷却效率改进显著的百分比程度。狭道/隧道结构的优点在于,该狭道/隧道结构可用来减少制造辐射器部件所要求的材料的总量,而不会损害至周围空气中的热传递能力。狭道部分可由与主壳体部分相同的塑料材料模制,并且还将用作太阳能护罩以及为散热器结构提供免于异质材料的一些保护。
在优选的实施方式中,减热系统使用至少一个热管道以用于通过对流热传递离开辅助热从电信设备PCB上的发热IC部件。为此目的,将热管道(一个或多个)直接热耦联至部件(但是与这些部件电气隔离)或经由安装至PCB的热散布器本体和可旋转的散热器间接地热耦联至部件。热散布器本体可具有用于对流热传递的翅片,如上面说明的,但是在一个实施方式中,热散布器本体将不结合促进从热散布器至壳体中的对流热传递的特征,而是将被构想成将接收的热负荷主要通过热传导移除至可旋转散热器中。
优选地,使用乙醇填充的铜热管道,特定于满足-40℃的最小操作温度要求而不会冻结。
要注意,液体填充的热管道在将热从热源向上拉动时最有效,在调制解调器的最优选的实施方式中,在使用调制解调器时,外部热辐射器(以及配合工作的壳体内部的可旋转的和非可旋转的散热器)将被定位在调制解调器单元的顶部处,以及热管道(一个或多个)和安装有PCB的相关联的热散布器本体将主要以竖向取向延伸。
在另一个方面中,本发明提供减热系统的用于与基于PCB的天线一起使用的部件,如上面描述的,以与PCB天线预组装的样式提供,或作为用于结合至用于户外使用的固位RF发送模块/调制解调器/路由器中的套件提供。
根据进一步的实施方式,可在壳体处提供用于将固定无线调制解调器/路由器模块安装至竖向杆的安装布置,该安装布置包括第一夹紧单元和第二夹紧元件,所述第一单元包含调制解调器/路由器模块的部段和从调制解调器/路由器模块的该部段延伸的第一夹紧元件,并且第一夹紧元件和第二夹紧元件被构造为以与杆夹紧接合的方式连接在一起,其中在使用中,可以通过将第一夹紧元件和第二夹紧元件夹紧至杆来将该调制解调器/路由器模块可释放地固定到该杆的顶部部段,并且调制解调器/路由器模块相对于杆被定位成,使得传送至调制解调器/路由器模块的信号和来自调制解调器/路由器模块的信号在整个360度的范围内都不被杆或安装布置阻挡。
根据参考附图提供的对本发明的两个非限制性实施方式的随后的描述,本发明的其他特征和方面将变得更加清楚。将理解多种实施方式中表示的特征在功能等同的情况中可以互换。
附图说明
图1为根据本发明的第一实施方式的用于在无线固定发送/接收模块的壳体内使用的热缓解系统的主要部件的示意性俯视立体图;
图2为与图1相类似的但是从底部透视视角观看的视图;
图3为在被接纳在调制解调器壳体内时,图1的减热系统的主要部件的透明示意性图示,但是省去了图1中示出的翅片式散热器块;
图4为先前的图中示出的电信模块的侧面截面平面图;
图5为根据本发明的第二实施方式的用于在无线固定发送/接收模块的壳体内使用的减热系统的主要部件的示意性俯视立体图;
图6为与图5相类似、但是从底部透视视角观看的视图;
图7为在被接纳在调制解调器壳体内时图5的减热系统的主要部件的透明示意性图示,但是省去了图5中图示的与热传导布置的热管道关联的散热器块;
图8为图5至图7中示出的调制解调器的侧截面平面图,特别地图示了PCB旋转布置;
图9a至图9c为根据本发明一方面的、图示了不同翅片布置的相对应的对流热传递结构(辐射器)的俯视立体图;
图10a至图10c为来自计算机模拟的对应于图9a至图9c中示出的相应布置的热传递曲线,其中,左手侧的图像组为沿着对流热传递结构的横截面的二维曲线以及右手侧的图像组为热传递辐射结构的区段的三维曲线的立体图;
图11为位于图9a中示出的热传递/辐射结构的顶部上的狭道的俯视立体图;和
图12为根据本发明一方面的、用于将图5的调制解调器安装在杆上的安装布置的后侧仰视立体图。
具体实施方式
附图在多个视图中示意性地图示了具有相应的减热系统30、130的5G/4G LTE逆向可兼容、户外可安装的固定无线调制解调器/路由器模块10、100的两个实施方式。
但是对于下面具体提及的差别,分别在图1至图4以及图5至图8中图示的实施方式具有一定程度的共同点。因此,贯穿图1至图8呈现了功能上等同的特征,其中图1至图4的实施方式使用1-99的范围中的参考数字以及图5至图8中的实施方式使用相近的但是在100至199的范围中的参考数字。下面还将述及部件在其布局/功能方面传递热负荷的差别。
接着,首先转到图1至图4。模块10包括(即,包含或具有)一体地封闭的圆柱形主壳体部分12,或以其他方式在其一个(底部)端部14处使用独立的封闭部分密封地封闭。开口(顶部)端部16带有内螺纹以及通过具有将在下面描述的一体的热传递/辐射结构的顶部封闭元件70封闭。
壳体部分12由合适的对环境强化的RF透明聚合物制成,比如ASA或PC,其具有理想地接近0的介电损耗因数,并且其基本上不会被从模块内发出的RF-辐射加热。
利用未图示的机械紧固件将模块10在使用中支撑/紧固至如建筑物墙壁或杆的户外结构的竖向直立位置,并且封闭端部14朝向地面取向。壳体部件12的外侧还可以具有适当地形成的安装结构。
图12图示了部分地与壳体的底部封闭帽一体形成的一个夹紧安装布置,以及借此调制解调器10或100可被安装在杆的顶部上。这将在下面简要的描述。
为了清楚的目的,壁厚度以及如内部或外部肋或腹板的附加刚度施加结构已经从壳体12省去。圆柱形主壳体部分12还可结合外部热辐射翅片,如在其他情况中从具有布置在密封的所谓对环境强化外壳内的热源的其他电气装置知晓的,但是这是不太优选的,因为这种结构可与定位在调制解调器10内的天线元件的辐射图案相干涉。
调制解调器单元10被具体配置为蜂窝式户外调制解调器,具有全方向天线元件和可能要求零星的空间重取向的定向天线元件这两者。用于这种调制解调器的典型的(但是非限制性的)尺寸是直径为100至200毫米并且高度为350至450毫米。
调制解调器10使用对固定电信设备的技术人员已知的PCB天线技术。单个主PCB载板20支撑若干个PCBA以及如变压器的其他部件,包括5G毫米波调制解调器芯片22a、毫米波有源天线模块22b、亚-6GHz天线元件22c、以太网控制器芯片22d、高速收发器(一个或多个)、装置功率管理电路等等。在图中,这些部件仅被示意性地图示。
通常,RF天线元件22b和22c被设置在PCB 20的一个面上以在正交于并且离开PCB20的主平面的方向上(即,不穿过PCB)进行辐射,同时驱动和功率电路部件(比如调制解调器芯片组(一个或多个)22a、22d等)被安装在PCB20的相反的面上。然而,电信设备的技术人员,特别是在4G LTE和5G中使用的固定无线设备的技术人员将认识到,有多种合适电子部件、天线模块和驱动电路部件以及可被选用以结合至单个PCB和多种PCBA配置中的布置。
注意到,定向天线模块22a被安装至PCB 20以基本上只从片状PCB的一个面(或平面)接收和辐射RF信号,并且以毫米波频率带宽发送和接收的该信号定向地有很多“跳动”,PCB 20利用其垂直于水平参考地面的主平面被接纳和安装以及用于绕壳体12内的竖向中央轴线步进的(或非步进的)旋转,从而能够实现具有一个旋转自由度的定向天线的选择性的(重新)取向。
有多种方式来具体地实施PCB 20在壳体12内的合适的支撑布置,其允许PCB 20旋转(以及因此天线22b重定向),并且可选用实现这种旋转重对准的多种驱动步骤。
在图1至图4的实施方式中,PCB支撑布置和旋转驱动只被示意性地图示。在该实施方式中,旋转致动器或马达26被接纳在壳体12内以及固定至壳体底部14。马达26被布置成输出转矩以及旋转地驱动PCB 20被可移除地夹紧至其上的支撑叉28的轴。
相对地,图5至图8的实施方式以更多的细节图示了具有旋转驱动的PCB支撑布置的一个实际实施方式。调制解调器100在此包括圆柱形(管状)壳体部分120,具有敞开顶部116,以密封的方式由上部帽构件170封闭。圆柱形壳体部分120的下部敞开端部为圆柱形喇叭口,以限定衬环115,该衬环115适于接纳封闭的底部帽114,优选地结合未图示的密封环或封装件。帽114可以(但是不必需)由金属材料制成,并且如图12中图示的可以结合附加的特征,以能够实现将模块100以竖立取向紧固至户外支撑结构。帽114具有管状末端边沿部114a,该管状末端边沿部114a提供与壳体112的衬环部115配合操作并且容纳在该衬环部115内的匹配密封表面,并且使用包括粘结剂的适合的永久(或非永久)固定装置进行固定。
具有一圈径向向内指向的齿117的环状支承突缘116提供环状齿轮元件,该环状齿轮元件被夹置在底部帽114的上部末端边沿部114a与面台架或台阶之间,衬环115利用壳体120形成该面台架或台阶,使得支承突缘116被固定以抵抗运动(旋转和轴向)。可提供附加措施以固定环状齿轮元件/支承突缘116以抵抗旋转,比如胶水、指引特征等等。环状齿轮元件116可由金属制成但是等同地可由合适的聚合物材料制成,比如玻璃增强聚酯纤维或类似物,其具有高抗冲击性但是有足够的E模量以提供形式稳定的齿117,由电气步进器马达126的输出轴驱动的小齿轮127梳状叉接至齿117。
马达126可以为步进器马达,其以合适的安装结构129被固置以抵抗运动,该安装结构129一体地模制在圆形支撑板128的在下侧上,所述下侧在其面向底部的一侧上具有环状裙部125。
圆形支撑板128可由电气隔离金属制成但是优选地由电气隔离的、低摩擦聚合物材料制成。如在图8中最佳可见的,支撑板128的面向底部的环状裙部125定位在圆柱状壳体120的内部周界面与环状齿轮元件116的上部环状部118之间限定的环状空间中,以此方式,使得支撑板128以尽可能小的游隙绕着由壳体120限定的中央轴线保持自由旋转。也就是,选择彼此相互作用的多个部件的几何形状,以便防止支撑板128在被支撑在支承突缘/齿轮元件116的上部末端环支承部118处以及在模块100内的预期操作温度时有旋转阻滞。
将立即认识到,被选择的布置使得随圆形支撑板128旋转的马达126的致动引起该马达126的从动小齿轮127通过其与固位齿轮环116的相互作用旋转地移动支撑板128。
最后,以及再次参考图8但是也参考图5,注意到金属块140被固定至PCB20,该金属块140形成将在下面说明的减热系统的一部分。也就是,PCB 20被承载在金属块140处,该金属块140随之被安装至支撑板128的顶部面,以用于随支撑板128旋转,例如,胶粘或在其他情况中以形状配合的方式被承载。因此,根据马达126与固位齿轮环116之间的啮合接合,圆形板128的旋转将引起PCB 20将其主平面绕竖向旋转轴线重定向。
技术人员将认识到有多种方式提供电力供应,不仅提供至旋转PCB 20的驱动装置26、126,更相关地,还提供至PCBA和要求用于信号发生和传送所需的全部电子部件。这些部件同样未示出,因为这些部件在固定无线调制解调器设计和制造产业中为公知的,为用于调制解调器的外部界面端口的非旋转PCBA,通常承载在壳体12、112的底部14(或封闭件114)处,具有内部柔性电源和控制器,该控制器布线树以及管理设备。
为了检测和知晓可旋转内部PCB 20及其以其他方式按位置固定的天线模块22b需要旋转多少以使得调制解调器单元被适合地“调节”为最优的收发器性能,PCBA结合编程的或可编程的处理器来测量来自不同方向的由定向天线元件22b接收的信号强度。传感器信号由专用控制器处理,该专用控制器操作性地与机械地联接至PCB 20的旋转致动器或马达26、126相关联,从而能够实现天线22b的选择性的角度重取向以指向具有最佳测量信号源的方向。PCBA还可装配有合适的电路以监控信号强度和重新测量信号强度或质量是否有显著改变,例如原始信号源是否已经被周围环境中的一些东西阻挡。这意味着,调制解调器10、100的可移动PCB 20预计在其大部分工作寿命期间保持固位,有偶发时段的运动和测量。
这还意味着,在改善天线22b的设计和放置时需要顾及减热系统(或布置)30、130的设计,以保证系统30、130的金属热管理部件不会阻止天线22b以期望的频率有效地执行,但是允许由比如(一个或多个)毫米波调制解调器芯片22a的调制解调器单元10、110的多个部件产生的热被有效地传递至内部散热器以及从内部散热器传递至外部热辐射器,该外部热辐射器将热负荷倾倒入周围环境。也就是,天线元件22b需要被定位在PCB 20上,以使得天线辐射图案的有效波束不会与散热器和传导布置相交。
类似地,如上面述及的,具有符合多种传送标准的逆向兼容性的无线传送调制解调器导致PCBA设计具有大量的功耗均高达10W的部件以及在PCB 20上生成产生过量的热的热点位,该过量的热需要被传导离开PCBA和热敏感IC,以使得装置能够在高达+55℃的最大(壳体内侧)操作温度中有效操作。
相比于其他(例如3G)天线使用的那些部件,驱动5G天线所要求的部件具有更大的瞬态功率输出水平,以及在将假设的工作周期TX至RX的15%计算在内时,这会意味着,毫米波调制解调器芯片的典型功率输出为大约18W。传统的减热策略和布置将不会适合地进行“冷却工作”。
减热系统30、130使用不同的部件和热传递机构来将由PCB天线布置的多个电子和电气部件产生的热排出至密封壳体(罩壳)内的内部散热器,以及将热从内部散热器传递至外部非旋转热传递辐射器,所述部件特别是被容纳在PCB上的毫米波天线信号发生设备,其被安装在防水且防尘壳体12、112内以允许定向天线部件的旋转重定向。
在后面将描述图1至图4中图示的本发明的实施方式的的原型减热系统30的多种部件/构成件,其被设计以用于上述类别的毫米波调制解调器单元,其中PCBA的全部部件具有大约39W的功率消耗,除了由天线元件(包括22b)辐射的功率之外,该功率消耗基本上被转换成热负荷,该热负荷需要从壳体12内的PCBA的温度敏感电子部件22a、22c、22d被耗散至其周围区域中。
随后将参考图5至图8描述具有修改的热负荷减轻系统130的调制解调器100的进一步更精细的实施方式,注意到除了一个明显的改变之外,两个系统30、130中使用的原理是相同的。功能上等同的结构由相同的附图标记指代,但是不同于图1至图4的一百以下范围中的附图标记,关于图5至图8,附图标记在一百的范围内。
已经参考图1至图4的实施方式,减热系统30基本上由以下部分构成:翅片式散热器散布器40、两个热管道50、52、可旋转的上部热散布器(或散热器)60、以及固位散热器和辐射器布置72、74,该可旋转的上部热散布器(或散热器)60被安装为抵抗PCB 20的顶部边缘上的移位并且垂直于PCB 20延伸,该固位散热器和辐射器布置72、74热耦联至可旋转的上部热散布器60,用于接收由上部热散布器60提供的热负荷,以用于对流和辐射地处置到壳体12外侧,如下面更详细地描述的。
在优选的实施方式中,固位散热器和辐射器布置72、74将被制造为单个一体成形的部件,以及将特别有利地被整合至顶部封闭元件或帽70,该顶部封闭元件或帽70用于密封地封闭壳体12的敞开顶部16。这将最小化部件的总数以及提供更有效的热传递布置,但是可能并且可行的是,提供三个金属部件,该三个金属部件对接以及紧固至彼此,而没有对热传导有害的空气间隙。
顶部封闭元件70通过铸造或其他合适的冶金工艺(包括增材制造技术),由铝合金或具有良好导热特性和热传递系数的其他金属制造。顶部封闭件70被设计成具有:(i)足够的质量以用于暂时存储大量的热,所述大量的热从安装至容纳在如上面述及的壳体12内的PCB 20的热源(例如,22a)连续地产生,(ii)热传递/辐射结构72,其在封闭元件70被安装以封闭壳体12的敞开顶部16时定位在壳体12外侧,其被优化以用于在例如典型地-40℃至+55℃的环境操作范围内,将热以小空气间隙传导、对流和辐射传递至模块10的周围环境中,以及(iii)固位散热/传递结构74,其在顶部封闭件70被安装至壳体12时定位在壳体12内侧,被优化用于以小空气间隙传导地接收来自定位在壳体12内的、操作性相关联的以及热学上配合操作的可旋转的上部热散布器60(如下面更详细描述的)的热。
更具体地,如图2和图4中可见的,顶部封闭件70具有带有周边梯面的合适厚度的基本上板状的圆形基部76,并且该圆形基部用来实质上气密地密封壳体12的内侧,在被上紧至壳体12的敞开端部16时抵挡水和灰尘进入。独立的密封元件可以辅助这种密封,以及可以选用不同的方式将顶部盖70密封地固置至壳体12。
与圆形基部76成一体的外部热传递/辐射结构72由辐射器销80的同心布置的环形排78构成,辐射器销80有合适的数量、直径、高度和距彼此的小间隔以使得足够的热传递/辐射进入热负荷的周围空气中,其由该外部热传递/辐射结构72在任何给定时间段接收自顶部封闭件70的内部散热器/热传递结构74。各个销之间的1.5毫米的间隔表现为生成离散金属部件的结构,利用该结构至周围空气中的对流热传递在期望的参数内。
与圆形基部76成一体的内部散热/传递结构74由多个同心布置的环形翅片75(如在图2和图4中最佳所见的)构成,该环形翅片74有合适的数量、径向厚度、高度以及彼此间隔开以用于主要通过小空气间隙热传递来接收来自互补地成形和布置的环形翅片62的热负荷,所述环形翅片62构成定位在壳体12内部的短圆柱形的可旋转的热散布器结构60的实质高度。对此,将认识到,选择可旋转的热散布器结构60的环形同心翅片62以及固位热散布器结构74的环形同心翅片75的数量以及它们的径向厚度和距彼此的径向间隔,使得相应的环形翅片62、75以足够小的空气间隙间隔而交错,该空气间隙间隔在制造容差之外还顾及配合操作的内部散热器结构74和可旋转的热散布器60的相应材料的热膨胀特征。尽管后面的两个部件60和74(以及因此的顶部封闭构件70)不需要由相同的热传导金属合金制成,但是目前优选的是,两个部件60和74都由合适的铸造铝合金制成。
如可特别地在图1和图2中所见,翅片式散热器40为单体式(优选地为铸件)金属(例如,铝合金)本体,由七个(但是可能更多)平行辐射翅片42构成,该平行辐射翅片42在横向于翅片42以及共同基板部46延伸的共同顶壁部44中终止。共同基板部46具有的面积或占用范围在一定程度上小于PCB 20的面的面积,以及该共同基板部46意图在调制解调器10的发热电子和电气部件中的许多/大部分部件的上方、在与辐射天线22b相对的一侧上、利用保证电气隔离但是良好地将热传导至翅片式散布器40的热垫或热膏,被固定至PCB 20的后部。翅片式散热器40的尺寸质量和设计允许其执行热负荷“散布”功能,使得翅片式散热器40从安装至PCB 20的发热电子部件(如上面概述的)收取热以及将热“扩散”,以用于更好的冷却效率(即,从PCB 20上的局部暖热点位移除热)。
具有平行翅片的后部热散布器40(经由其翅片42)将接收的热中的一些对流地传递至密封壳体12的腔体中以及将PCBA上的各个部件的位置处的热点位最小化。模拟已经显示,后部热散布器40需要的宽度比壳体12的内部直径小得多,以允许壳体12内的足够的对流气流传递产生的热负荷中的一些。
后部热散布器40还进一步通过其基板部46的中央部与第一总体上竖立取向的、平坦截面的热管道50热耦联以及以适合的方式可释放地固定至该热管道50,该热管道50的上部末端端部51弯曲90°以大约平行于热散布器40的顶部端壁部44延伸。
宽度比热管道40更大的第二总体上水平取向的、平坦截面的热管道52与后部热散布器40的共同顶部壁部44的外侧热耦联并以适合的方式可释放地固定至该共同顶部壁部44的外侧,以通过热传导将热从散布器40移除至水平热管道52。
第二水平延伸的热管道52的宽度大于第一热管道50并且与翅片式后部热散布器40的宽度大约相同。该热管道52在其面向底部的面上固定至第一热管道50的弯曲部51,以及在其面向顶部的面上固定至基本上短圆柱形的上部热散布器60的底侧。
竖立热管道50被热耦联至以及可释放地固定至PCB 20的后侧/后表面,以置于PCBA的能耗更多以及因此更热的发热电子部件(特别地,为毫米波调制解调器芯片22a)上方。相关地,在与PCB 20热接触以及固定至PCB 20的同时,竖向热管道50(还有水平热管道52)与PCB和PCBA电隔离。
热管道50、52为自定义开发的填充乙醇的成形的铜的热管道,以传导热从PCBA上的热点位离开。填充乙醇的热管道指定为符合-40℃的最小操作温度要求而不会冻结。
已经发现这种热管道50、52在从热源向上提取热时最有效。因此,从热传递管理的角度来看,固位散热器和辐射器布置72、74有利地被放置在调制解调器壳体12的顶部处,以及优选地与封闭帽70一体地制成,同时,对于移除特别是由接纳在小规格调制解调器壳体内的毫米波信号发生器产生的热,如现有技术中已知的沿侧向方向定位的外部辐射器结构被认为是不可行的或者至少没那么可行,如此处的问题一样。
已经注意到的,短圆柱形上部热散布器60被设计成相对于壳体12并且在壳体12内具有旋转自由度,以及相对于设置在壳体12的顶部处的组合散热器和辐射器布置的合作的固位内部散热器/热传递结构74具有旋转自由度。上部热散布器60的面向上的一侧铸造有同心环形翅片62,该同心环形翅片62与散热器74的面向下的一侧上的成组的环形翅片75啮合。这允许高比表面积,高比表面积增加热传递,并且实现绕中央轴线旋转并且移动部分与固位部分之间具有窄空气间隙。
相关地,注意到,上部热散布器60被固定至PCB 20以抵抗旋转。这可使用图中未示出的安装夹具或其他机械(或粘结剂)紧固件来实现。
尽管在规划热管理时空气通常被视为隔热体,但是这个设计利用空气间隙,因为存在这样的风险,即任何低黏度热力界面材料(流体)都可能在低温处阻滞或在正常操作期间由于预期温度的波动而随时间劣化。可基于要求的热传递效率和制造机加工容差选择空气间隙的宽度。可能的迭代使用同心翅片的表面之间的1.5毫米的间隙,其已经被选择以用于方便地制造达到要求的容差。这导致在+55摄氏度的周围环境温度处,上部热散布器与外部散热器之间的10度的温度差。如果使用0.5毫米的间隙,则产生的温度差会为5度。
热散布器和散热器40、60、72/74可由压铸铝制成。散热器的外部表面可涂覆有比如达克罗(Dacromet)的抗腐蚀成品层,其不会影响下层材料的热特性。
接着转至图5至图8中图示的调制解调器实施方式,将看到,与第一实施方式的减热系统相比,减热系统130中具有许多共同点,因此后面的描述将主要关注构造和/或布局差别。
在此实施方式中,固位上部散热器和辐射器布置172、174也制造为单个一体成形的部件,以及特别有利地,为具有顶部封闭元件或帽170的单体,其被用于密封地封闭壳体112的敞开顶部116。帽170在此包括面向壳体的环形裙部171,该环形裙部内部带螺纹以用于与壳体112的外部带螺纹的末端环形顶部边沿113配合操作,以密封模块100。然而,不同于包括多个热辐射销80,壳体外部辐射器结构172由朝向壳体112的纵向轴线汇聚的多个径向延伸的竖立翅片180构成。与具有径向延伸部的翅片180交错以至于在更接近中央圆柱形空隙处终止的是多个径向更短的翅片,从而在被封装成径向汇聚对流热辐射阵列或结构时使翅片密度最大化,所述中央圆柱形空隙由翅片180的径向内端部限定。
如可从以图6、图7和图8中所见的,与上部封闭帽170成单体的上部固位散热器结构174在此还包括同心环形翅片172,该同心环形翅片172面对壳体112的内侧,与帽170的中央本体部分176成一体,并且与可旋转的上部热散布器本体160的多个同心环形翅片162交错。对于附加的细节,请参考根据第一模块实施方式提供的这些热传递部件的描述。
将进一步看到,在当前描述的实施方式中,没有如图1至图4图示的翅片式热散布器块40,金属热散布器块140不具有翅片,而是代替地,具有沿着块140的高度延伸的两个平行槽道,以及在该两个平行槽道中接纳了圆形横截面的热管道150,从热运送的角度看,该热管道150在功能上与前面描述的主热管道50相近。合适的热油灰保证热管道150没有空气间隙地装配在热散布器块140的接纳槽道中。
还将注意,独立的金属圆形顶部板144被焊接或以其他方式固定,以用于无间隙的热传导到块140的顶部末端面,而不是如对于翅片式热散布器块40的情况那样与块140一体地制成。顶部板144设置有半圆形槽道,该半圆形槽道以与前面描述的方式类似的方式容纳热管道150的水平弯曲的顶部末端端部151。也就是,在比较热传递系统30和130时,除了提供经由翅片进入壳体112内部的对流热传递之外,热散布器块140与顶板144一起执行与块40相同的、朝向可旋转的上部热散布器160的热传导功能,但是在壳体112内具有较少的对流热辐射表面区域。
图1至图4的模块实施方式的上部第二热传递管道52被完全省去,代替地将热垫152固定成与顶部板144的顶表面和上部热散布器160的面向底部的表面抵接接触。这三个部件能够被胶粘至彼此但是优选地以下述的方式紧固至彼此:允许这些部件被分开,但是保证上部热散布器160、顶部板144和热散布器块140的刚性连接。如前面提及的,如果热散布器块140被固定为用于随壳体112的底部处的圆形支撑板128一起旋转,则这个连接方式能够实现上部热散布器随着块140以及因此随着PCB 20一起旋转。
热垫152被构想为势壁垒,即用以将系统130的可旋转的热传递部件与上部固定散热器本体174电气隔离的构件。
最终,以及通过比较图5、图7和图8而最佳地所见的,不是提供热散布器块140的面向PCB的一侧与PCB 20上/PCB 20处承载的电信系统的全部发热部件之间的基本上的全面接触,而是将离散的金属垫146成形和定位成与PCB20处承载的特别地“热运转”的IC和芯片热传导接触,从而聚焦于从这些部件传导到中央散布器块140的热排出。与块140相关联的这些垫146被认为通过热传递系统130的多种中间部件150、144、152、160和174,改进了朝向模块100的顶部处的外部对流热辐射结构172的总体热排出效率。
图9a至图9c示出了可被结合至之前描述的热传递/辐射结构172中的翅片布置的不同示例。与图5至图8中示出的布置相近,但是具有较小的封装密度,在图9a中示出的示例中,翅片全部为相同的厚度和高度。翅片包括一组长翅片,所述一组长翅片延伸达到热传递/辐射结构的半径的实质部分,散布在较小翅片之间,所述较小翅片延伸热传递/辐射结构的半径的约1/4至1/3。
在图9a和图9c中示出的示例中,翅片全部为相同的厚度和宽度以及布置在围绕热传递/辐射结构的同心环中。在图9b中,环的高度朝向热传递/辐射结构的中央增加,以形成截头圆锥形的外轮廓的外观。在图9c中,环的高度朝向热传递/辐射结构的中央减少,以在结构中形成截头圆锥形下凹的外观。
通过改变每个环的高度,或通过改变各个翅片的高度,可优化从热传递/辐射结构到周围空气中的热传递和对流热耗散。已经对在图9a至图9c中示出的布置中的每一个进行计算机模拟,以及分别在图10a至图10c中示出模拟的结果的热传递曲线。如在图10a至图10c中可见的,图9a中示出的布置为总体热传递方面最有效的。然而,图9c中示出的布置在耗散热方面最有效。对于附加的细节请见较早提及的两个知晓的文章。
图11示意性地示出根据图9a的辐射翅片布置,其具有装配至热传递/辐射结构172的顶部上的狭道184,以试图进一步提升热排出(即,冷却)效率。狭道包括具有凸缘环形板188的管部段186,使得当狭道184被组装至热传递/辐射结构172上时凸缘端部188抵接翅片的顶表面。图9a中示出的翅片布置被认为最适于配备有狭道184,因为高度全部相同的翅片提供齐平表面,用于凸缘188被密封在其上,以及促进径向向内和向上地引导空气,其帮助冷却翅片(即,从模块100对流地排热)。通过将狭道184结合到热传递/辐射结构172上,冷却效率被认为可提升大约20%,这还可能使得热传递/辐射结构的总体制造质量能够减少高达60%,同时维持结构的冷却效率。
技术人员认识到,在不背离发明主旨的情况中,描述和图示的两个实施方式的变型是可能的。例如,壳体12、112不需要为圆柱形的,以及固定顶部封闭件70、170的方式为利用其热传递构成部分72、74而不是通过螺帽类别的机构是同样可能的。
最后转至图12,示出了与图5至图8的调制解调器/路由器模块非常相符的调制解调器/路由器模块100,但是具有修改的底部帽构件114’,该底部帽构件114’被构想成借由夹紧布置192提供一体安装能力。
使用一对夹紧螺栓198并利用在这些夹紧板194、196之间的杆190,通过抵靠与底部帽构件114’一体形成的固位夹紧板196夹紧可移动夹紧板194,可将调制解调器/路由器模块100可释放地固定到竖向杆190的顶部末端端部,所述一对夹紧螺栓198在被紧固/松脱时引起可移动夹紧板194向固定夹紧板196/从固定夹紧板196的移位。
夹紧板194、196具有仿形主板部199,该仿形主板部199带有加强肋197,用于在两个夹紧板被固定至彼此以及将杆190夹紧地夹置在其间时增加刚度和稳定性。
将理解,如果在本文中参考任何现有技术公开,则这种参考不构成对该公开形成澳大利亚或任何其他国家中本领域中的公知常识的一部分的承认。
在随附的权利要求中以及在本发明的前面的描述中,除了由于语言表达或必需的教导而上下文要求的情况之外,词语“包括”或比如“包含”或“具有”的变体以包括式的意义使用,即,指明存在述及的特征但是不排除在本发明的多种实施方式中存在或增加进一步的特征。
此外,在本文中使用比如“上部”、“下部”、“径向”、“轴向”、“纵向”等的相对参考术语,用于方便地描述部件及其对于彼此的相对位置。这些术语不应被视为带入实质内容,除非上下文另外指示。
附图中的附图标记
Figure BDA0003869310140000211

Claims (19)

1.一种户外可安装的电信模块,包括:对环境强化的壳体;电信设备,所述电信设备被封装在所述壳体内并且被设置为用于绕所述壳体内的轴线旋转;以及使用以下的热负荷减轻系统:(i)热散布器结构,用于进行热传导,使热量离开所述电信设备的至少一些发热部件,到达接纳在所述壳体内的可旋转的散热器结构,(ii)用于使热量穿过共同定位在所述壳体内的非旋转的散热器结构与可旋转的散热器结构之间的小空气间隙的主要热传导的布置,以及(iii)用于从辐射器结构至环境中的对流热耗散的布置,所述辐射器结构设置在所述壳体的外侧并且与设置在所述壳体内的所述非旋转的散热器结构进行直接热传导布置。
2.根据权利要求1所述的电信模块,其中,所述电信模块为固定无线调制解调器/路由器模块,以及其中,所述电信设备包括PCB安装的毫米波天线信号发生和处理部件,所述毫米波天线信号发生和处理部件包括多个所述发热部件以及非发热信号辐射器/接收器(天线)。
3.根据权利要求1或2所述的电信模块,其中,所述热散布器结构进一步包括将其接收的热量通过热量的热对流部分地耗散至所述壳体的内部的布置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电信模块,其中,所述热散布器结构包括翅片式或非翅片式金属散热器本体,所述翅片式或非翅片式金属散热器本体热传导地耦联至所述多个发热部件中的至少一些以及所述可旋转的散热器结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电信模块,其中,所述非旋转的散热器结构存在于封闭构件处或形成所述封闭构件的成一体的部分,所述封闭构件被布置成封闭进入所述壳体的内部的通道。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电信模块,其中,被设置在所述壳体的外侧的所述对流热辐射器存在于所述壳体的一封闭构件或所述封闭构件处,或形成所述壳体的一封闭构件或所述封闭构件的成一体的部分。
7.根据权利要求5或6所述的电信模块,其中,所述非旋转的壳体内部的散热器结构和所述壳体外部的对流热辐射器两者都由高导热性的金属材料与所述封闭构件一体地形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电信模块,其中,所述对环境强化的壳体为总体上圆柱形构型以及包括RF-透明聚合物的主壳体部分,所述主壳体部分在使用时被部署为其纵向轴线总体上竖向取向,所述壳体具有成一体的底部帽或密封地接合的底部帽,以及其中,所述壳体进一步包括形式为密封地封闭所述主壳体部分的上部开口的顶部帽的一封闭构件或所述封闭构件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电信模块,其中,所述壳体内部的可旋转的散热器结构和所述壳体内部的非旋转的散热器结构为了维持两个散热器组件之间的自由的相对旋转能力和有效热传递,其每一个均包括多个同心环形翅片,所述多个同心环形翅片彼此交错,以此使得在所述模块的操作条件中在所述翅片的面向表面之间维持尽可能小的但是准许旋转的空气间隙。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的电信模块,其中,减热系统使用一个或多个热管道以用于辅助离开PCB上的所述发热部件中的至少一些的热传导,所述一个或多个热管道被热耦联至上部可旋转的散热器结构和被安装至所述PCB的后表面的所述热散布器本体。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电信模块,其中,所述壳体外部的对流热辐射器包括多个同心成排的竖立销状辐射元件,所述竖立销状辐射元件彼此间隔开以维持相对于彼此的预定小空气间隙,优选地不小于1.0毫米,以及更优选地大约1.5至2.5毫米。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的电信模块,其中,所述壳体外部的对流热辐射器包括相对于所述壳体的纵向轴线以辐条状径向延伸的多个翅片状结构。
13.根据权利要求1至12中任一项所述电信模块,进一步包括在所述壳体处的、在所述壳体外部的热辐射结构的顶部上的狭道或隧道结构。
14.根据权利要求1至13中任一项所述电信模块,进一步包括旋转致动器布置,所述旋转致动器布置用于将选择性的旋转施加至PCB,以便将被承载在所述PCB上的天线元件中的一个或多个取向至期望的RF-辐射方向。
15.根据权利要求14所述的电信模块,其中,所述旋转致动器布置包括:被构造为环形齿轮元件的环形支承凸缘,所述环形齿轮元件被固定以抵抗在所述壳体内的移动;支撑板,所述支撑板被支撑在所述支承凸缘处以用于绕所述支承凸缘的轴线旋转;以及马达,所述马达被固定以抵抗在所述支撑板的合适安装结构中的移动以用于随所述支撑板旋转,其中,所述马达的致动引起从动小齿轮通过其与固位齿轮环的相互作用而旋转地移动所述支撑板。
16.根据权利要求15所述的电信模块,其中,所述支撑板由电气隔离金属或电气隔离低摩擦聚合物材料制成。
17.根据权利要求14、15或16所述的电信模块,其中,所述PCB被固定至形成减热系统的一部分的所述热散布器结构的金属块,以及其中,所述金属块被安装至支撑板的顶表面以用于随所述支撑板旋转,使得所述支撑板的旋转引起所述PCB将其主平面绕竖向旋转轴线重定向,特别地根据马达小齿轮与固位齿轮环之间的齿轮接合重定向。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的电信模块,其中,所述对环境强化的壳体包括底部封闭帽,所述底部封闭帽被设计成提供一体安装布置,借此所述模块能够被固定在竖向杆的顶部上,准许绕所述竖向轴线的选择性旋转以及固定所述壳体的旋转位置。
19.根据权利要求18所述的电信模块,其中,所述安装布置包括可移动夹紧板,所述可移动夹紧板能够朝向固位夹紧板移动和移动离开所述固位夹紧板,所述固位夹紧板与所述底部封闭帽一体形成,所述竖向杆的末端端部定位在这些夹紧板之间,其中,至少一个夹紧螺栓在旋转时引起所述可移动夹紧板移位至所述固定夹紧板/从所述固定夹紧板移位离开。
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