CN2790033Y - 一体化功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化功率放大器，包括：功放单体模块、风机散热模块和防尘罩；所述功放单体模块包括两个相同的功放单体，每个功放单体一侧具有散热齿，所述两个功放单体以散热齿相对的方式相互固定，从而在两个功放单体之间形成密封的散热通道；所述风机散热模块对应固定在所述散热通道的开口处，所述防尘罩罩在所述风机散热模块之上。本实用新型中的功放模块独立安装，各自有散热、加热系统，互不干扰，提高了整机的可靠性。

Description

一体化功率放大器

技术领域

本实用新型涉及无线电通讯设备技术领域，特别是涉及一种基站用的一体化室外型功率放大器的结构设计。

背景技术

当今国内外一体化室外型移动通信基站设备，正在向小型化大功率多载频的方向发展。室外型基站设备均是密封设计，一般采用系统级散热方式。随着通信技术的不断发展，室外型基站越做越小、功率越来越大、热耗也越来越大。并且随着载频数的增加，整机设备热流密度也越来越大，因此对室外型基站设备的散热设计、现场可维护性等方面设计均提出了更高的要求。

基站类设备主要高热耗模块和易损坏模块就是功放(功率放大器)模块，同时功放基本上是和基带做在一起，体积相对庞大，现场维护不方便。功放模块一般置于机柜内部，整机一般配备空调、热交换器等大功率降温制冷设备。由于载频的增加，功放也相应的增加，为了使电子模块在密闭机柜内能安全可靠的工作，迫使降温设备加大制冷功率，带来了设备体积、成本、能耗大幅上升。由于制冷设备在恶劣环境下的可靠性不高，比如：使用空调，在灰尘、盐雾较强的地区，空调故障率上升。一旦制冷设备损坏，基站停止工作，可能导致一片地区通讯中断，为用户带来巨大的经济损失。所以再将功放置于基站内部，通过整机的散热方式会使基站设备的体积与重量大大增加，基站设备的运营成本高，产品的竞争力大大下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一体化功率放大器，解决现有技术的功率放大器放置于基站内部，通过整机的散热方式会使基站设维护不便不利于散热且运营成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种一体化功率放大器，其特点在于，包括：功放单体模块、风机散热模块和防尘罩；所述功放单体模块包括两个相同的功放单体，每个功放单体一侧具有散热齿，所述两个功放单体以散热齿相对的方式相互固定，从而在两个功放单体之间形成密封的散热通道；所述风机散热模块对应固定在所述散热通道的开口处，所述防尘罩罩在所述风机散热模块之上。

上述的功率放大器，其特点在于，所述散热齿包括两片分别位于所述功放单体侧面边缘处的侧板散热齿和位于所述两片侧板散热齿之间的多片中间散热齿，所述中间散热齿的高度低于所述侧板散热齿，所述两个功放单体的侧板散热齿互相对合形成所述密封的散热通道。

上述的功率放大器，其特点在于，并排放置的两个功放单体中的一个功放单体绕轴向旋转180度后与另一个功放单体相固定。

上述的功率放大器，其特点在于，所述的功放单体包括印刷电路板、上腔体和下腔体；所述上腔体是有多个型腔的结构件，在所述上腔体四周开有防水密封槽；所述下腔体是有多个型腔的结构件，所述型腔的底面设有多个用于安装印刷电路板的安装孔，在所述下腔体四周开有防水密封槽，所述密封槽中安装密封圈；所述下腔体的背面是由所述散热齿组成的散热面；所述印刷电路板贴合安装在所述型腔的底面上，并由所述印刷电路板、所述型腔的底面和所述散热齿形成一条低热阻通道。

上述的功率放大器，其特点在于，所述印刷电路板又包括设置在一起的功率放大印刷电路板和电源印刷电路板。

上述的功率放大器，其特点在于，在所述下腔体的两侧面具有作为导轨的凸出的长凸台，所述长凸台上开有螺纹孔。

上述的功率放大器，其特点在于，所述的风机散热模块包括风机、风机风道和加热器；所述风机风道是一种两端开口的管状构件，一端开口连接所述风机，另一端开口连接所述散热通道；所述风机风道内壁上设有接头装置，所述加热器安装在所述接头装置上。

上述的功率放大器，其特点在于，所述风机风道为楔型风道，所述风机安装在所述楔型风道的较大开口的一端。

上述的功率放大器，其特点在于，所述的防尘罩套装在所述风机散热模块上并与所述功放单体连接；在所述的防尘罩套上对应所述风机处设有防尘网，所述防尘罩还设置有走线口并且在所述防尘罩的端面安装有把手。

上述的功率放大器，其特点在于，所述加热器包括顺序装配的加热器盒盖、加热体和加热器盒体；所述加热器盒体是带有V型侧耳的钣金盒体，所述侧耳上开有多个安装孔；所述加热器盒盖是带有V型侧耳的钣金盒体；所述加热体具有散热栅格金属片，所述散热栅格开口方向与所述风机风道内的气流方向一致。

本实用新型提供的一体化功率放大器主要有如下优点：

1、整机采用模块化设计，通用性较好；

2、采用强迫风冷集中散热，由于风机风道的存在，具有对大功率发热模块的高效散热功能；

3、功放单体有防水密封能力，功放单体内部单板不必再做防水密封处理，最大限度与室内基站的单板保持兼容，借用室内功放单板，设备的通用性较好；

4、一体化功率放大器自带加热器，解决了功放外置时在寒冷天气下启动的问题；

5、采用插拔式导轨安装，设备的安装操作性、可维护性较好。

6、功放模块独立安装，各自有散热、加热系统，互不干扰，提高了整机的可靠性。

附图说明

图1a为本实用新型一体化功放结构外形图；

图1b为本实用新型一体化功放结构另一角度的外形图；

图2为本实用新型功放单体结构图；

图3为本实用新型风机风道结构示意图；

图4为本实用新型一体化功放结构爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

本实用新型的针对现有功放模块的热耗和机柜散热技术的矛盾，提供一种新型功放模块结构形式，采用功放模块外置，独立散热、加热的结构，使基站系统的最大热源得以释放，降低机柜内部散热压力；模块采用强迫风冷散热，对功放模块的散热效率高、能耗小、可靠性高、运营成本低。同时可在一定的条件下采用自带的加热器加热模块；功放模块具有防水结构，模块内部的功放单板、电源单板等单板不必再做防水密封处理，最大限度与室内基站的单板保持兼容，设备的通用性较好；采用导轨插拔固定模块，设备的安装操作性、可维护性较好；各功放相对独立，相当于提高了系统的可靠性，提高了系统可靠性和产品竞争力。

本实用新型的一种具体实施例如下：

一种功率放大器结构，主要由功放单体模块、风机散热模块和防尘罩组成。

所述的功放单体包括功率放大印刷电路板、电源印刷电路板、上腔体和下腔体组成。上腔体是有多个型腔的结构件，上腔体在一面有多个型腔，在腔体四周开有防水密封槽；下腔体也是有多个型腔的结构件，下腔体的一面有多个型腔，型腔底面设有若干安装孔，用于印刷电路板的安装，在下腔体四周开有防水密封槽，密封槽中安装密封圈。下腔体的背面是由散热齿组成的散热面，散热齿分为两种：一种是在两边缘的散热齿，本文称为侧板散热齿；另一种是分布在侧板散热齿之间的散热齿，本文称为中部散热齿。侧板散热齿的高度高于中部散热齿。在下腔体的两侧面留有凸出的长凸台，自然形成导轨，用于功放模块的插拔安装，导轨上开有螺纹孔，用于连接件的安装。功率放大印刷电路板、电源印刷电路板等分别固定在下腔体型腔的底面，印刷板上的主要发热器件紧密贴合在型腔底面上，使主要发热器件、型腔底面和散热齿形成一条低热阻通道。

上腔体和下腔体紧密扣合组装成为独立的功放单体结构，功放单体具有防水密闭功能。两个结构相同功放单体下腔体侧板散热齿互相紧密接触扣合，采用连接装置使两个功放单体相对固定，形成一个功放单体模块。其中一个功放单体相对于另一个功放单体翻转180度放置。这样两个下腔体散热齿之间形成一前后通风的下腔体风道。

所述的风机散热模块由风机、风机风道和加热器组成。

所述的风机风道是一种两端开口的管状结构件，在风道内壁上设有安装加热器的接头装置。一面开口处安装风机，另一面开口安装在两个下腔体形成的下腔体风道口处。风机风道一方面起到空气导流作用：这样经过风机加压的空气流经风机风道、加热器(在一定条件下通电工作)、下腔体风道，带走集聚在散热齿上的热量，达到为功放电路板散热的目的，风机利用率高，集中散热；另一方面起到固定支撑、连接作用：风机风道的两端连接着风机和两个功放单体，风道中还安装了加热器。使整个系统形成一体。本实用新型实例采用楔型风道，风道风阻小。

所述的加热器是一种加热结构，由加热器盒体、加热器盒盖、加热体装配而成。装配件安装于风机风道中，本实用新型实例采用的加热体是PTC加热器。PTC加热器具有功率大、使用安全可靠、防水、通风率大、结构简单、安装方便等优点。

所述的防尘罩是一种结构件，主要用于防水、防尘、保护风机、美观和便于插拔的作用。防尘罩套住风机散热模块，与功放单体连接。在防尘罩的正面安装有把手，方便功放插拔。防尘罩上可以安装接插件用于前走线，或直接在侧面开口用于走线。所述的防尘网是一种防尘装置，安装于防尘罩的内壁进风口处，起到过滤空气的作用，同时防止异物吸入风机。

如图1a和图1b所示，为本实用新型一体化功放整体结构不同角度的外形图。从图中可知，本实用新型的外形结构为一长方体形，进风口101和出风口103分别位于长方体的两端，外界连接走线口102位于长方体的一侧面并且靠近进风口101。

如图2所示，为本实用新型功放单体44的结构示意图。从图2可知，功放单体44主要由上腔体21、下腔体22以及内部的功率放大印刷电路板和电源印刷电路板组成。上腔体21是有多个型腔的压铸铝合金件，上腔体在一面有多个型腔，在腔体四周有防水密封槽；下腔体22也是有多个型腔的结构件，下腔体22的一面有多个型腔，在腔体四周有防水密封槽。下腔体背面是由散热齿组成的散热面。在下腔体22的两侧面留有一体成形的凸出的长凸台，该长凸台作为导轨221。功率放大印刷电路板、电源印刷电路板等(图未示)分别固定在下腔体22型腔的底面，印刷板上的主要发热器件紧密贴合在型腔底面上，使主要发热器件、型腔底面和散热齿形成一条低热阻通道。

下腔体22的散热齿有以下特征，在下腔体22的两侧有两片侧板散热齿222，中间分布多片中部散热齿223，两片侧板散热齿222的高度相同，侧板散热齿222的高度高于中部散热齿223。这样两个功放单体44组装时，侧板散热齿222齿顶一一对应接触，中部散热齿223的齿顶不接触，这样形成了完整的下腔体散热器风道。

两个功放单体44采用四个双头六角螺杆43(如图4中所标示)相互固定在功放单体的导轨221上，使两个功放单体44螺接固定，形成一个功放单体模块，其中一个功放单体44相对于另一个功放单体44翻转180度放置。这个六角双头螺杆43一端铰左螺纹，另一端铰右螺纹。功放单体44正面有射频法兰SMA接口211两个，一个信号、电源混合六芯航空插座212。

如图3所示，风机散热模块由风机31、风机风道33和加热器32组成。

风机31选用的是120防水风机，同时有一根控制线，可以温控和告警。

风机风道33是一种两端开口的楔型钣金件。采用楔型风道，在大口处折弯有风机安装板，用于安装风机。在小口处有两片安装板，用于连接功放单体模块。小口尺寸基本和下腔体风道口尺寸相同。在风道内壁上设有用于安装加热器32的压铆螺母，采用螺钉连接。风机风道33盒体一侧开有若干走线口，走线口处安装线卡331。

加热器32是一种加热结构，由加热器盒体323、加热器盒盖321、加热体322装配而成。

加热器盒体323是带有V型侧耳的钣金盒体，侧耳上开有若干安装孔，盒体一侧开有若干走线口。加热器盒盖321也是带有V型侧耳的钣金盒体。加热体322是PTC(阻值会随温度向上升而减小的材料，负温型热敏电阻)加热器，本身带有散热栅格金属片，开口方向与风机风道33内气流方向一致。PTC加热器322置于加热器盒体323内，盖上加热器盒盖321。一起与风机风道33装配，风机31安装在风机风道33的大口处。这样就是一个完整的风机散热模块42。

如图4所示，防尘罩41是一钣金件，在防尘罩41正面开有环形的进风口，底面开有若干走线口102(如图1a中所标示)，正面安装两个金属把手411，方便功放插拔。防尘罩41主要用于防水、防尘、保护风机、美观和便于插拔的作用。防尘罩41套住风机散热模块，与功放单体螺钉连接。一防尘网安装于防尘罩41的内壁进风口处，起到过滤空气的作用，同时防止异物吸入风机。

这样两个功放单体44通过四个六角螺柱43对立安装，其中一个功放单体44相对另一个反转180度，组装成功放单体模块。风机散热模块42通过风机风道33安装在功放模块的下腔体风道进风口。防尘罩41套住风机散热模块42，与功放单体44螺钉连接。完整的一体化功放就组装完成。

综上所述，本实用新型所提供的一体化功率放大器，在当今国内外移动基站设备功放模块中，具有独特的结构形式和功能特点，使得室内基站设备的功放单板可直接应用到室外基站中，因此可极大地降低室外微基站的研发成本，缩短研发周期。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型的实用新型范围所涵盖。

Claims (10)

1、一种一体化功率放大器，其特征在于，包括：功放单体模块、风机散热模块和防尘罩；

所述功放单体模块包括两个相同的功放单体，每个功放单体一侧具有散热齿，所述两个功放单体以散热齿相对的方式相互固定，在两个功放单体之间形成有密封的散热通道；

所述风机散热模块对应固定在所述散热通道的开口处，所述防尘罩罩在所述风机散热模块之上。

2、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述散热齿包括两片分别位于所述功放单体侧面边缘处的侧板散热齿和位于所述两片侧板散热齿之间的多片中间散热齿，所述中间散热齿的高度低于所述侧板散热齿，所述两个功放单体的侧板散热齿互相对合形成所述密封的散热通道。

3、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，并排放置的两个功放单体中的一个功放单体绕轴向旋转180度后与另一个功放单体相固定。

4、根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述的功放单体包括印刷电路板、上腔体和下腔体；

所述上腔体是有多个型腔的结构件，在所述上腔体四周开有防水密封槽；

所述下腔体是有多个型腔的结构件，所述型腔的底面设有多个用于安装印刷电路板的安装孔，在所述下腔体四周开有防水密封槽，所述密封槽中安装密封圈；所述下腔体的背面是由所述散热齿组成的散热面；

所述印刷电路板贴合安装在所述型腔的底面上，并由所述印刷电路板、所述型腔的底面和所述散热齿形成一条低热阻通道。

5、根据权利要求4所述的功率放大器，其特征在于，所述印刷电路板又包括设置在一起的功率放大印刷电路板和电源印刷电路板。

6、根据权利要求4所述的功率放大器，其特征在于，在所述下腔体的两侧面具有作为导轨的凸出的长凸台，所述长凸台上开有螺纹孔。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的功率放大器，其特征在于，所述的风机散热模块包括风机、风机风道和加热器；

所述风机风道是一种两端开口的管状构件，一端开口连接所述风机，另一端开口连接所述散热通道；

所述风机风道内壁上设有接头装置，所述加热器安装在所述接头装置上。

8、根据权利要求7所述的功率放大器，其特征在于，所述风机风道为楔型风道，所述风机安装在所述楔型风道的较大开口的一端。

9、根据权利要求7所述的功率放大器，其特征在于，所述的防尘罩套装在所述风机散热模块上并与所述功放单体连接；在所述的防尘罩套上对应所述风机处设有防尘网，所述防尘罩还设置有走线口并且在所述防尘罩的端面安装有把手。

10、根据权利要求7所述的功率放大器，其特征在于，所述加热器包括顺序装配的加热器盒盖、加热体和加热器盒体；

所述加热器盒体是带有V型侧耳的钣金盒体，所述侧耳上开有多个安装孔；

所述加热器盒盖是带有V型侧耳的钣金盒体；

所述加热体具有散热栅格金属片，所述散热栅格开口方向与所述风机风道内的气流方向一致。

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