Az 5G állomások termikus kihívásai

2025-re a távközlési ipar fogyasztja el a világ villamosenergia-fogyasztásának 20 százalékát, a mobilkommunikációs hálózatban pedig a bázisállomások jelentik a fő áramfogyasztókat, és az energiafogyasztás mintegy 80 százaléka a széles körben elosztott bázisállomásokról származik. A sűrűbb bázisállomások nagyobb energiafogyasztást jelentenek, ami komoly költségkihívást jelent az 5G hálózatok számára.

Az energiaszerkezetet tekintve az energiafogyasztás magasabb költségeket és nagyobb közvetett környezetszennyezést jelent. A termikus tervezés szempontjából a bázisállomás hőtermelése megnő, és a hőmérséklet szabályozásának nehézsége hirtelen megnő.

A kommunikációs iparban dolgozó mérnökök tudják, hogy a kommunikációs bázisállomásokat általában vaskeretekre szerelik fel az épületek tetejére és a vadon élő magaslatokra. A térfogat és a súly kritikus fontosságú a berendezés könnyű telepítése szempontjából. Véletlenül az energiafogyasztás, a térfogat és a tömeg a tervezés alapvető peremfeltételei a termikus tervezésben.

A korábbi tervezési szokások alapján a bázisállomás egy tipikus zárt természetes hőleadó berendezés (kültéri alkalmazás szigorú víz- és porállóságot igényel). Miután az alkatrészek hőt bocsátanak ki, csak két hely van:

1. Belső eszközök által elnyelt - a hő belső energiává alakul, ami a készülék hőmérsékletének emelkedését okozza;

2. A hőmérsékletkülönbség miatt a hő a magas hőmérsékletű objektumról az alacsony hőmérsékletű tárgyra kerül át - ha a hőmérséklet stabil, a hőátadási sebesség=a hőtermelés sebessége.

A termékek térfogatának és súlyának csökkentése érdekében az ilyen termékek termikus tervezése iránti igény úgy fejlődött, hogy maximalizálják a hőátadási hatékonyságot és csökkentsék a hőátadás hőellenállását ugyanabban a térben. A hőátadási hőellenállás itt belső hőellenállásra és külső hőellenállásra oszlik.

A belső hőellenállás csökkentése ésszerű forgácselrendezést igényel, hogy maga a hőforrás közelebb kerüljön a hőleadó héjhoz. Ez a hardvermérnökök és a hőtervező mérnökök együttműködése.

Anyag szempontjából termikus interfész anyagot kell felvinni a chip és a ház közé. Az 5G bázisállomások nagymértékben javíthatják a termikus interfész anyagokat, ami a következő szempontokban tükröződik:

1. A lehető legalacsonyabb hőellenállás – nagyobb hővezetőképesség és jobb felületi nedvesítés szükséges;

2. Megbízhatóság – a bázisállomásokat összetett kültéri környezetben használják a világ minden táján, -40C~55 C hőmérsékleti tartományban, és meghibásodások után nehéz a karbantartás - kiváló hőstabilitás, megereszkedés, repedésgátló

3. Használhatóság - 5A G bázisállomásokat nagy mennyiségben használják, és több chip osztozik az alváz hőelvezetésén, ami megköveteli az anyagok összeszerelésének automatizálását és az összeszerelési folyamat során keletkező feszültséget.

A burkolat szempontjából az energiafogyasztás megnövekszik, és ésszerűbb bordaformát kell tervezni, hogy megfeleljen a bázisállomás nagy energiafogyasztású anyagszintjének, és kisebb sűrűségű, jobb hővezető képességű és erős korrózióálló anyagokat kell kialakítani. kívánt. A felfújólemez alkalmazása a bázisállomáson a magas hővezető képességén és az alacsony sűrűségén alapul. Az alacsony sűrűség és a magas hővezető képesség miatt a kétfázisú áramlási termékek alkalmazása a bázisállomásokon egyre kiterjedtebb lesz. A félszilárd présöntés és más eljárások térnyerése szintén elősegítette a présöntési burkolatok hővezető képességének javulását.

A természetes hőleadás hatékonysága korlátozott. A teljesítmény növekedésével a bázisállomások léghűtését és folyadékhűtését is vizsgálják. A jól szabályozott hőmérséklet nemcsak a termék megbízhatóságát javítja, hanem csökkenti a készülék energiafogyasztását is.