CN210120752U - 用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，解决有源天线单元模块元件散热问题，提高部件的工作性能和可靠性。一种用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，所述的有源天线单元模块包括散热外壳和有源天线单元；其特征在于：所述的热管式散热保护装置包括导热贴片模块、支路冷媒软管、主路冷媒软管和冷媒盘管；导热贴片模块构成蒸发端，其包括多个导热贴片，导热贴片内部设有储液槽，这些导热贴片用支路冷媒软管相互连接在一起；导热贴片贴在有源天线单元的需要散热的元件外表面；冷媒盘管构成冷凝端，冷媒盘管固定在散热外壳上；导热贴片模块用主路冷媒软管与冷媒盘管连接形成回路，从而形成热管。

Description

用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置。

背景技术

随着网络技术加快演进升级，三大电信运营商在全国范围内积极部署5G网络，目前正处于大规模测试阶段，据相关权威研究机构发布，我国将在2020年上半年实现5G大规模商用。5G技术的应用对无线基站集成度的要求则越来越高，系统架构持续演进升级，而传统的宏基站、分布式基站和多模基站在5G背景下也要进行演进以适应新型网络架构的需求。RRU（Radio Remote Unit）射频单元与天线高度融合形成一体化有源天线单元AAU（Active Antenna Unit）具有诸多优点，可以节省模块和功耗，简化站点提升性能和覆盖，AAU射频天线一体化，集成度高可有效提升频谱效率，适应了5G技术的发展要求。

有源天线单元AAU也面临诸多问题急待解决，其中较为突出的问题是AAU散热问题。射频通道和天线高度集成的AAU采用了封装技术，在有限的空间内布置多个功能部件，比如功率放大器PA、电源RPW、PCB板上高发热器件（FPGA，光模块，DAC，ADC）这些高散热模块，而且这些散热元件往往不能很好的与散热外壳紧密贴合，增大了设备整体功率，发热量急剧上升，在5G技术应用下仅芯片热流密度就可以达到2.6w/cm2；AAU一般布置在铁塔站点上或抱杆安装直接暴露在室外环境下，在工作时AAU内部射频芯片及电源等部件均会产生热量，尤其在夏季室外高温极端恶劣天气条件下，箱体设备产生的热量需要及时传递到外界，现有的散热方案已不能满足基于5G技术的要求，AAU内部热量若不能及时散出，箱体内温度会急剧上升，当温度高于设备正常的工作温度时会影响设备工作的性能及可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，解决有源天线单元模块元件散热问题，提高部件的工作性能和可靠性。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，所述的有源天线单元模块包括散热外壳和有源天线单元；其特征在于：所述的热管式散热保护装置包括导热贴片模块、支路冷媒软管、主路冷媒软管和冷媒盘管；导热贴片模块构成蒸发端，其包括多个导热贴片，导热贴片内部设有储液槽，这些导热贴片用支路冷媒软管相互连接在一起；导热贴片贴在有源天线单元的需要散热的元件外表面；冷媒盘管构成冷凝端，冷媒盘管固定在散热外壳上；导热贴片模块用主路冷媒软管与冷媒盘管连接形成回路，从而形成热管。

本实用新型所述的导热贴片分成多个导热贴片组，每个导热贴片组中的导热贴片串联，且这些导热贴片组并联。

本实用新型所述冷媒盘管通过嵌入方式固定在散热外壳里，两者成为一体化结构。

本实用新型所述的散热外壳上还设置有散热肋片。

本实用新型所述的散热外壳及散热肋片采用铝材质制成。

本实用新型所述的支路冷媒软管和主路冷媒软管均为毛细软管。

本实用新型所述的散热外壳设置有气流通道。

本实用新型还包括内部温度传感器、外部温度传感器和控制模块；内部温度传感器安装在散热外壳的内部，外部温度传感器安装在散热外壳的外部；内部温度传感器和外部温度传感器与控制模块连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：采用热管技术，无动力部件，无额外功耗，利用自然散热技术达到箱体内散热元件冷却降温的目的，能够在AAU内部整体功率提升引起发热量增加及室外高温恶劣天气的情况下解决有源天线单元模块元件散热问题，防止有源天线单元温度过高引起设备损坏，保护了元件，提高部件的工作性能和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例冷媒盘管固定在散热外壳上的结构示意图。

图3是本实用新型实施例内部温度传感器、外部温度传感器、控制模块、执行模块连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1-图3，本实用新型实施例包括导热贴片模块、支路冷媒软管2、冷媒盘管5、内部温度传感器6、外部温度传感器7、控制模块8和主路冷媒软管10。

有源天线单元模块包括散热外壳3和有源天线单元，散热外壳3设置在有源天线单元外。

导热贴片模块构成蒸发端，其包括多个导热贴片1，导热贴片1内部设有储液槽用于储存一定量的制冷介质。这些导热贴片1用支路冷媒软管2相互连接在一起，导热贴片1贴在有源天线单元的需要散热的元件外表面，实现热源近端定点散热。本实施例中，这些导热贴片1分成多个导热贴片组，每个导热贴片组中的导热贴片1串联，且这些导热贴片组并联。

冷媒盘管5构成冷凝端，导热贴片模块用主路冷媒软管10与冷媒盘管5连接形成回路，从而形成热管，在热管中冲注有适量的液体，一般是R134a、氨、氟利昂类、少数碳氢化合物等沸点低容易挥发产生相变的介质，冷媒介质在导热贴片1吸热气化在冷凝端放热凝结实现一个冷却循环，在短时间内可以迅速转移热量，达到降温冷却的效果进而有效提升散热性能。冷媒盘管5固定在散热外壳3上，冷凝盘管5可强化散热外壳3内部扰动，让散热外壳3成为主动散热器件，冷媒盘管5尽量以较大的面积敷设，提高散热效果。本实施例中，冷媒盘管5通过嵌入方式固定在散热外壳3里，两者成为一体化结构，其嵌入方式可采用内嵌的形式，内嵌是把冷媒盘管5嵌入散热外壳3里侧。采用嵌入的方式可以使得散热外壳3温度趋于均匀，从而提高散热能力。

为增大散热外壳3的散热面积，散热外壳3上还设置有散热肋片，散热外壳3及散热肋片一般采用具有良好导热性能的铝材质。

散热外壳3设置有气流通道4，气流通道4可实现三面流通，在一定程度上形成烟囱效应，加快热气流动。图中箭头所示方向仅表示气流流通通道，不表示气流具体流向。

支路冷媒软管2和主路冷媒软管10长度可根据实际情况进行预制。支路冷媒软管2和主路冷媒软管10为毛细软管，仅占用极小的空间，采用软管的形式是为移动的方便。

内部温度传感器6安装在散热外壳3的内部，外部温度传感器7安装在散热外壳3的外部，分别用以检测散热外壳3内外温度值。内部温度传感器6和外部温度传感器7与控制模块8连接，所检测的温度值作为控制模块8的模拟输入量。

控制模块8用于与供电断路保护器的执行模块9连接。内部温度传感器6检测散热外壳3内温度值T1，外部温度传感器7检测散热外壳3外温度值T2，其检测值作为控制模块8的模拟输入量，设△T = T2- T1，当△T＜0时，即T2＜T1，控制模块8输出数字信号作用于执行模块9，但执行模块9不产生切断动作，实现预警，表示散热外壳3内发热量过大或者热量不能有效散出，可能存在安全隐患，若散热外壳3内温度持续升高，当T1＞T时，T代表设备可正常工作的上限环境温度，控制模块8输出数字信号作用于执行模块9，执行模块9产生切断动作，供电断路保护器切断电路，实现对设备的安全保护。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，所述的有源天线单元模块包括散热外壳和有源天线单元；其特征在于：所述的热管式散热保护装置包括导热贴片模块、支路冷媒软管、主路冷媒软管和冷媒盘管；导热贴片模块构成蒸发端，其包括多个导热贴片，导热贴片内部设有储液槽，这些导热贴片用支路冷媒软管相互连接在一起；导热贴片贴在有源天线单元的需要散热的元件外表面；冷媒盘管构成冷凝端，冷媒盘管固定在散热外壳上；导热贴片模块用主路冷媒软管与冷媒盘管连接形成回路，从而形成热管。

2.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述的导热贴片分成多个导热贴片组，每个导热贴片组中的导热贴片串联，且这些导热贴片组并联。

3.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述冷媒盘管通过嵌入方式固定在散热外壳里，两者成为一体化结构。

4.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述的散热外壳上还设置有散热肋片。

5.根据权利要求4所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述的散热外壳及散热肋片采用铝材质制成。

6.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述的支路冷媒软管和主路冷媒软管为毛细软管。

7.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：所述的散热外壳设置有气流通道。

8.根据权利要求1所述的用于有源天线单元模块的热管式散热保护装置，其特征在于：还包括内部温度传感器、外部温度传感器和控制模块；内部温度传感器安装在散热外壳的内部，外部温度传感器安装在散热外壳的外部；内部温度传感器和外部温度传感器与控制模块连接。

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