一种通信设备的制作方法

文档序号:35891584发布日期:2023-10-28 20:20阅读:38来源:国知局
一种通信设备的制作方法

本技术属于散热,特别涉及一种通信设备以及包括该通信设备的通信基站。


背景技术:

1、随着无线通信技术的发展,室内场景已成为移动业务的高发区。通过在室内部署分布式基站系统,可以将基站的信号引入室内,实现楼宇、大型场馆、地铁等室内场景的信号覆盖。

2、微型射频拉远单元(pico remote radio unit,prru)是室内分布式基站系统中的重要组成部分。prru在工作时,会产生大量的热量,如果不及时进行散热,将会影响prru的工作稳定性以及使用寿命。目前,prru主要通过自身设置的散热器与外界空气进行对流换热来实现散热。

3、prru通常采用吸顶安装的方式,并且为了保持美观性、良好的环境融合性以及装配便捷性,prru的散热器应紧贴天花板设置,散热器的外侧面与天花板之间仅保持较小的间隙供空气流通。在安装方式以及吸顶距离的制约下,prru在进行散热时,外界冷空气只能从散热器四周边缘处进入散热器内与散热器进行对流换热,然而,在这种情况下,冷空气流动的速度较慢并且受到的流动阻力较大,外界冷空气难以达到散热器的内部与散热器进行热交换,导致散热器的散热效率低,散热能力受到限制,进而导致prru的散热效果较差。


技术实现思路

1、本技术提供了一种通信设备,该通信设备具有通过安装腔内的风冷通道相连通的第一导风口和第二导风口,开设于散热器内部的第二导风口以及利用风冷通道形成的烟囱效应使得空气的流动性增强,外界空气能更容易地从第一导风口、风冷通道进入散热器内部并与之进行热交换,并能够强化散热器与空气进行热交换的能力,进而有效提高散热器的散热效率。

2、第一方面,本技术提供了一种通信设备,该通信设备用于被悬挂于壁面上,并包括:前壳,具有开口;散热器,盖合于所述开口上,并与所述前壳限定出所述通信设备的安装腔,当所述通信设备被悬挂于所述壁面上时,所述散热器的外侧面朝向所述壁面;发热元件,设于所述安装腔内,并与所述散热器热传导连接;所述前壳上设有第一导风口,所述散热器上设有第二导风口,所述第一导风口和所述第二导风口通过位于所述安装腔内的风冷通道相连通。

3、根据本技术提供的通信设备,前壳和散热器上分别设有连通内侧安装腔与外界环境的第一导风口和第二导风口,并且安装腔内形成有连通第一导风口和第二导风口并供空气流通的风冷通道。当通信设备被安装于天花板上并且散热器的外侧面朝向天花板时,风冷通道从第一导风口到第二导风口方向整体呈上升的趋势。通信设备工作时,发热元件产生热量并传递至散热器上使散热器的温度升高,散热器和发热元件对周围的空气进行加热,被加热的空气因密度减小产生向上的浮升力,沿风冷通道向上流动并从第二导风口流出,进入散热器内部与散热器进行热交换,而外界冷空气从第一导风口被吸入风冷通道内,从而形成自下而上的循环气流,即所谓的烟囱效应。本技术通过在散热器内部设置第二导风口并通过风冷通道形成烟囱效应,使得空气的流动性增强,外界冷空气可以更容易地从第一导风口、风冷通道进入散热器内部并与之进行热交换,进而使得散热器内部的空间能够被充分的利用,提升散热效果,并且空气在散热器上的流动速度也得以加快,能够强化散热器与空气进行热交换的能力,进而有效提高散热器的散热效率。

4、同时,外界空气在安装腔的风冷通道内流动时,也能够与安装腔内的空气以及发热元件进行热交换,使得通信设备整体的散热效率得到进一步的提高,避免了发热元件过热而影响通信设备的工作性能和使用寿命的问题。

5、此外,第二导风口也可以作为进风口,例如通过设置风扇产生强制对流,使外界冷空气从散热器的边缘进入散热器的内部并通过第二导风口流入风冷通道内,再通过第一导风口流出至外界。如此,外界冷空气在进入风冷通道前能够充分的利用散热器内部的空间与散热器进行热交换,并且风冷通道的设置有利于空气的流通,从而能够提高散热器的散热效率。

6、根据本技术提供的通信设备,相连通的第一导风口和第二导风口的设置能够有效提高散热器的散热效率,而无需增大散热器的尺寸,满足通信设备小型化、轻量化的发展趋势,也便于室内的安装,并且与室内环境具有较好的融合性。

7、可选地,该通信设备可以是射频拉远单元、接入点设备等,也可以是其他被悬挂于壁面上安装且具有散热需求的通信设备。示例性地,接入点设备可以是路由器、中继器、交换机等。

8、可选地,安装腔内的风冷通道可以是曲线形的,也可以是直线形的。

9、可选地,安装腔内具有多个风冷通道,多个风冷通道可以相对集中的分布在通信设备内局部高温的区域,以具有更好的散热效果,并且多个风冷通道之间是相互独立的或者是相互连通的。

10、在一种可能的设计中,所述通信设备还包括:电路板,设于所述安装腔内,所述发热元件设于所述电路板上,所述电路板具有第一避让孔,所述风冷通道穿过所述第一避让孔以连通所述第一导风口和所述第二导风口。

11、电路板设于安装腔内且位于散热器和前壳之间,电路板的板面阻挡空气从一侧流向另一侧。通过设置第一避让孔供风冷通道穿过,有利于简化风冷通通道的结构设计,缩短风冷通道的长度,进而减小空气在风冷通道内流动时受到的阻力,使得外界空气能够顺畅地在第一导风口和第二导风口之间流通,并且还有利于合理对安装腔内的结构进行布局,进而可以提高安装腔的空间利用率,满足通信设备的小型化需求。

12、示例性地,第一避让孔可以是圆形孔、方形孔、异形孔等。当第一避让孔为圆形孔时,电路板的布局面积损失最小,结构较为合理。

13、可选地,所述电路板上开设有所述第一避让孔。例如,通过切割工艺直接进行开孔,操作方便。

14、可选地,所述电路板由多个子板拼接而成,多个所述子板的接合处形成所述第一避让孔。如此,避免了直接在电路板上进行打孔占用板面面积,更有利于电路板的合理布局,进而节约电路板资源,并且能够简化生产工序,提高生产效率,从而能够降低生产成本。

15、可选地,电路板的边缘也可以与前壳的内壁或者散热器的内壁形成间隙,供空气通过以连通第一导风口和第二导风口。

16、在一种可能的设计中,所述通信设备还包括:导流筒,位于所述安装腔内并贯穿所述第一避让孔,所述导流筒的内腔构成所述风冷通道。

17、通过设置导流筒,外界空气从第一导风口或者第二导风口流入后,进入导流筒的内腔,并沿导流筒的延伸方向流动直至流出。导流筒一方面对空气起到汇聚、导向的作用,防止空气进入安装腔内后向各个方向进行扩散,提高了空气的流通速度和利用率,进而强化散热器的散热效果;另一方面导流筒的筒壁将风冷通道与安装腔相隔离,能够对安装腔内部的电路板等元器件起到隔绝、保护的作用,避免外界空气将灰尘、水汽等物质带入到电路板等元器件上,进而对上述元器件的工作性能造成不良影响。

18、导流筒贯穿第一避让孔,在装配电路板时,导流筒与第一避让孔配合起到了定位提示的作用,降低了装配难度,方便了电路板的装配。并且,电路板装配完成后,导流筒对电路板还起到支撑定位的作用,能够提高通信设备装配后的结构稳定性。

19、可选地,导流筒可以是规则的筒状结构,例如圆柱形、棱柱形(三棱柱、四棱柱等)、圆台形等,也可以是规则或者不规则的曲线形筒状结构,以适应第一导风口、第二导风口和第一避让孔的位置和形状。

20、可选地,为了方便生产以及装配,导流筒自身可以为一体结构,也可以由多个部分相对接而形成。

21、可选地,导流筒在不同位置的横截面面积大小可以不等。例如,沿着空气的流动方向,导流筒为渐缩结构(横截面积逐渐减小),从而可以增大空气的流动速度,进一步提高散热器的散热效率。

22、在一种可能的设计中,所述导流筒的前端口固定连接于所述前壳上,并与所述第一导风口相连通,所述散热器的内表面上还设有定位环,所述导流筒的后端口插入所述定位环内并与所述第二导风口相连通。

23、通过上述设置,在将前壳和散热器装配到一起时,导流筒的后端和定位环相配合的定位作用方便了装配,并且使得通信设备具有较高的结构稳定性。

24、可选地,所述导流筒与所述前壳通过一体成型工艺制成一体结构,进而可以简化加工工序、提高生产效率,保证连接结构的稳定性,并且简化装配过程,方便安装。例如,可以通过注塑、3d打印等一体成型工艺制成上述一体结构。

25、可选地,导流筒可以由多个管段拼接而成。例如,前壳和散热器上各连接有一个管段,两个管段在安装腔内对接形成导流筒。

26、当导流筒的整体结构较为复杂时,通过分段加工进而拼接形成导流筒能够降低生产难度,提高生产效率。并且在前壳和散热器上各设置一个管段,在装配散热器和前壳时也实现了两个管段的对接,简化了装配过程。

27、在一种可能的设计中,所述导流筒的前端口呈前大后小的喇叭口状。

28、在自然对流的情况下并且通信设备吸顶安装时,第一导风口(也即导流筒的前端口)为进风口,前大后小的喇叭口状的进风口允许更多的空气进入导流筒内并且渐缩结构能够起到加速空气流动速度的作用,从而可以提高散热器的散热效率,加强散热效果。

29、在一种可能的设计中,所述通信设备还包括:电磁元件,设于所述电路板背离所述散热器一侧的表面上;屏蔽罩,盖合于所述电磁元件的外周,所述屏蔽罩上设有用于供所述风冷通道穿过以连通所述第一导风口和所述第二导风口的第二避让孔。

30、屏蔽罩盖设在电磁元件的外周,用于进行电磁屏蔽,隔绝电磁干扰,防止外部电磁波对内部的电磁元件造成干扰并避免内部的电磁元件向外辐射电磁波。屏蔽罩位于电路板与前壳之间,通过在屏蔽罩上设置第二避让孔,既不影响对电磁元件的电磁屏蔽,也能缩短风冷通道的长度,减小空气流动时受到的阻力,使得空气流动地更加顺畅,并且还能使安装腔内的结构布局更加合理,提高空间利用率,满足通信设备的小型化需求。

31、可选地,导流筒由金属材料制成,并且导流筒的后端与散热器热连接(例如通过与定位环接触构成热传导连接)。此时,导流筒相当于散热器的散热翅片,即增大了散热器的有效散热面积,能够提高散热器的散热效率。当外界空气进入风冷通道也即导流筒内后,金属材质的导流筒能够高效地与空气进行对流换热,从而可以进一步提高通信设备整体的散热效率。

32、进一步地,导流筒的外筒壁与电路板和屏蔽罩相接触构成热传导连接,电路板和屏蔽罩的热量也可以传递到导流筒上通过导流筒与内腔流动的空气进行对流换热实现散热,从而可以加强通信设备整体的散热效果。

33、可选地,屏蔽罩由金属材料制成,例如不锈钢、铝、铝合金、铜合金(洋白铜)、铁合金等,以起到电磁屏蔽的作用。

34、进一步地,电磁元件、屏蔽罩以及散热器依次热传导连接,设于电路板底面的发热元件也通过屏蔽罩与散热器热传导连接。如此,通过屏蔽罩以及散热器能够高效地对设于电路板底面上的发热元件、电磁元件进行散热,避免出现高温的情况。

35、在一种可能的设计中,所述前壳呈盘状结构,并包括底板和环状侧板,所述环状侧板的一端构成所述开口,另一端环设于所述底板的边缘。

36、可选地,所述第一导风口包括多个间隔设置的微孔,以提高通信设备的美观度。

37、可选地,所述第一导风口可以开设于所述底板上,也可以开设于所述底板和所述环状侧板的连接处,并且所述底板的内壁和所述屏蔽罩之间具有导流间隙。

38、在一种可能的设计中,第一导风口开设于所述底板上,所述通信设备呈扁平状结构,所述前壳、所述屏蔽罩、所述电路板以及所述散热器依次层叠设置,并且所述第一导风口、所述第二避让孔、所述第一避让孔以及所述第二导风口相对设置。

39、通过将第一导风口开设于底板上并形成直线形的风冷通道,可以使得风冷通道的长度达到最短,减小空气在风冷通道内流动时受到的阻力,进而提高空气的流动速度,提高散热器的散热效率。当通信设备安装于天花板上并在自然对流的情况下,上下贯通的直线形风冷通道能够加强烟囱效应,进一步增大空气的流动速度,从而提高散热器的散热效率。

40、通过在底板和环状侧板的连接处开设第一导风口,既满足了连通安装腔和外界环境的需求,由于第一导风口的位置较为隐蔽,还满足了产品的设计需求,提升了产品的美观度。

41、可选地,前壳的底板和环状侧板通过一体成型工艺制成一体结构,进而能够简化生产工序,提高生产效率,降低生产成本,并且结构强度较好。

42、在一种可能的设计中,所述散热器包括散热基板以及凸设在所述散热基板的外表面上的多个散热翅片,所述第二导风口开设于所述散热基板的中部,多个所述散热翅片环绕所述第二导风口设置。

43、散热翅片的设置增大了散热器的散热面积,使得散热器具有较好的散热效果。第二导风口开设于散热基板的中部,即靠近散热器内部的中心位置,多个散热翅片在第二导风口的四周分布设置。通过上述设置,当空气从第二导风口流出后,可自散热基板的中心位置向四周扩散流向四周的散热翅片,并可以沿平行于散热基板的方向在多个散热翅片之间的间隙内流动进而充分地与散热翅片进行热交换,使得散热翅片可进行热交换的面积增大,能够进一步提高散热翅片的利用率,进而提高散热器的散热效率,并且还使得散热器散热的均匀性较好,避免安装腔内出现局部高温的情况,也避免热空气在散热器的中部汇聚形成散热死区。

44、在一种可能的设计中,散热翅片垂直于所述散热基板的外表面设置。即散热基板上的每一个散热翅片均垂直于散热基板,并且由于通信设备小型化的需求,散热翅片凸出于散热基板的高度不应太高,通过如此设置,空气在相邻的两个散热翅片之间的间隙内流动时,更易沿平行于散热基板的方向流动,而不易沿垂直于散热基板的方向流动离开散热翅片,从而可以增大散热翅片可进行热交换的面积,提高散热翅片的利用率。

45、在一种可能的设计中,相邻的两个所述散热翅片之间形成散热流道,所述散热流道的内端口朝向所述第二导风口,外端口邻近所述散热基板的边缘设置。

46、散热流道的内端口朝向第二导风口,外端口邻近散热基板的边缘并且朝向外界环境,散热流道的设置有利于外界空气从散热器的边缘进入内部,进而与散热翅片进行热交换并流入第二导风口中,也有利于空气从第二导风口流出后向四周扩散进入散热流道中,与散热翅片进行热交换,进而提高散热器的散热效率。

47、在一种可能的设计中,所述通信设备还包括:散热风扇,所述散热风扇用于提高所述风冷通道内的空气流速。

48、示例性地,散热风扇可以是轴流风扇、贯流风扇、离心风扇等任意类型的风扇。

49、通过设置散热风扇产生强制对流,取代自然对流,可以加强空气的流动,进一步增大空气在风冷通道内的流速以及在散热流道内的流速,进而能够进一步提高散热器的散热效率,并加强通信设备整体的散热效果。

50、在一种可能的设计中,所述散热风扇为离心风扇,所述离心风扇安装于所述散热基板的外表面上,所述离心风扇的进风口与所述第二导风口相对,并将空气吹向所述散热翅片。

51、具体地,离心风扇将空气吹向散热流道的内端口。通过使离心风扇的出风口与散热流道的内端口相对,空气在被吹向散热流道内前不会受到阻挡,进而受到的阻力小,空气能够保持较大的流速,从而提高散热器的散热效率。

52、进一步地,所述散热器还包括盖设在所述散热翅片和所述离心风扇顶部的导流盖板。

53、导流盖板的设置使得空气只能沿散热流道流出散热器,有利于离心风扇形成辐射状的离心风道,并且能够提高空气的利用率,从而提高散热器的散热效率。

54、第二方面,本技术提供了一种通信基站,包括前述第一方面的各种可能的设计所提供的通信设备。

55、结合第二方面,在一种可能的设计中,所述通信设备为射频拉远单元,所述通信基站还包括基带处理单元和天线单元,其中,所述基带处理单元通过所述射频拉远单元与所述天线单元连接,所述射频拉远单元用于进行基带信号和射频信号之间的转换。

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