一种微型MIMO天线热管散热器的制作方法

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种微型mimo天线热管散热器。

背景技术：

作为新一代移动通讯网络，5g不仅会极大的改变人们现有的生活和工作方式，提升通信效率，还可以加大很多前沿技术和产品落地的可能性；5g基站需要比传统移动网络使用更多的天线，即具有几百个天线端口，在单一天线阵列上有更多的天线，一个基站能够同时向更多的用户发送和接收信号，从而增加移动网络的容量22倍或更多，这个技术成为大规模mimo在一个阵列上实现几十个天线。但由于mimo天线是在每个子阵后连接小功率功放，小功放的功率远低于大功放的效率，无效的功率将转换为热能；以38ghz为例，功率放大器在1db功率增益压缩点的功率附加效率约为18％，但是倒回10db之后功率附加效率只剩下2-3％，这意味着直流功率只有2-3％转换成传送信号功率，其余97-98％的直流功率则转换为热能，增大了散热的难度，不利于绿色环保，不利于天线小型化，因此基站天线的散热已成为目前5g广泛应用与成本压力亟待解决的关键难题。

技术实现要素：

为解决现有散热器无法满足mimo天线散热需求的问题，本发明提供了一种微型mimo天线热管散热器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微型mimo天线热管散热器，包括导热平板、热管和散热片；所述导热平板一侧连接有mimo芯片，导热平板设有多个管槽，热管中部的蒸发段位于管槽内，热管两端的冷凝段向导热平板另一侧弯折，冷凝段与散热片相连。

进一步的，所述导热平板材料为铜，其一侧设有安装槽，安装槽内锡焊有mimo芯片，mimo芯片呈4x8阵列排布。

进一步的，所述热管材料为铜，热管内的工作介质为甲醇，蒸发段和冷凝段的弯折角度为90-120度、折弯半径为9-18mm，蒸发段和管槽通过导热胶粘接。

进一步的，所述散热片呈“s”形，包括三个水平段，相邻的水平段由弯折段相连，水平段设有用于冷凝段穿过的孔，弯折段设有散热孔。

进一步的，所述导热平板长度为芯片阵列长度1.2-1.5倍，宽度为芯片阵列宽度1.2-1.5倍，高度为热管直径1.2-1.5倍，相邻管槽的距离长度介于热管半径与热管直径之间。

本发明的有益效果是：通过热管内工质的相变把mimo芯片发出的热量从铜制导热平板经由蒸发段和冷凝段高速传递至空气内，有效降低mimo芯片的温度，从而改善mimo天线散热慢的问题；同时本发明结构简单、工作可靠、体积小重量轻、成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明热管的结构示意图；

图4为本发明导热平板的结构示意图；

图5为本发明散热片的结构示意图；

图6为本发明的热分析示意图。

图中1.导热平板，2.热管，3.蒸发段，4.冷凝段，5.mimo芯片，6.管槽，7.散热片，8.水平段，9.弯折段，10.散热孔。

具体实施方式

一种微型mimo天线热管散热器，包括导热平板1、热管2和散热片7；所述导热平板1一侧连接有mimo芯片5，导热平板1设有多个管槽6，热管2中部的蒸发段3位于管槽6内，热管2两端的冷凝段4向导热平板1另一侧弯折，冷凝段4与散热片7通过穿片工艺相连，通过浸镀法将热管2与散热片7之间的间隙密封，浸镀法镀层金属主要是锌和锡。

导热平板1材料为铜，其一侧设有安装槽，安装槽内锡焊有mimo芯片5，mimo芯片5呈4x8阵列排布；导热平板1的尺寸优选为50mm*26mm*5mm，其长度为芯片阵列长度1.2-1.5倍，宽度为芯片阵列宽度1.2-1.5倍，高度为所选热管2直径1.2-1.5倍；管槽6间隔介于热管半径与热管直径之间；把mimo芯片5锡焊在铜质导热平板1上，可以迅速把散发的热量传递到热管2表面；此外，铜具有延展性好、易于加工、可回收、耐大气腐蚀、性价比高、价格低廉等优点，可在室外等复杂工况下使用。

热管2材料为铜，采用圆柱型热管，热管2内的工作介质为甲醇，热管2直径为3-9mm，蒸发段3和冷凝段4的弯折角度为90-120度、折弯半径为9-18mm，热管2的折弯对导热能力有影响，折弯角度越小，导热能力越差，最小的折弯半径为管径的3倍，最小的折弯角度为90度，蒸发段3和管槽6通过导热胶粘接；热管2由三部分组成，主体为一根封闭的金属管(管壳)，内部空腔内有工作介质(工作液)和吸液芯(管芯)，管内的空气及其他杂物必须排除在外；热管2是利用工作介质在蒸发段3蒸发后在冷凝段4冷凝的相变过程(即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热)使热量快速传导，热管2内部是被抽成负压状态，充入适当的液体工作介质，工作介质需要沸点低、容易挥发，优选为甲醇，管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成，通过管内壁沟加工工艺为犁削(旋压)-拉拔复合成型法加工微型热管内部毛细结构，优选为多层金属丝网或纤维、布等以衬里形式紧贴内壁以减小接触热阻，衬里也可由多孔陶瓷或烧结金属构成，当热管蒸发段3受热时，工作介质迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向冷凝段4，并在冷凝段4冷凝释放出热量，工作介质再沿吸液芯靠毛细作用流回蒸发段3，依次循环，直到热管2蒸发段3和冷凝段4的温度相等，此时蒸汽热扩散停止，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来，热管2充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管2将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过金属的导热能力几个数量级，其导热率可达到20000w/m.℃；热管2的加工流程为：切管→缩管→焊头→填粉→烧结→注水→抽真空→定长→焊尾→成形→表面处理→破坏性测试→性能测试→包装。

散热片7呈“s”形，包括三个水平段8，相邻的水平段8由弯折段9相连，水平段8设有用于冷凝段4穿过的孔，弯折段9设有散热孔10。

导热平板1另一侧设有镶嵌槽，热管2通过镶嵌槽置于管槽6内，然后将镶嵌槽焊接。

本实施例通过ansys软件中cae模块进行了热分析如图6所示：

mimo芯片5呈4x8列阵，大小为5mm*5mm，发热量为8w/颗，散热器运行时需要保证各处温度低于230℃，此时基站才能正常工作，如图6所示，散热器的热量主要集中在导热平板1的导热腔处，热管2两侧的冷凝段4温度较低，mimo芯片5的温度在190℃以下，满足使用要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。