[發明專利]5G基站AAU有源天線單元散熱系統

有效

• 申請號: 202110997112.9
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113939146B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳梅潔;龐丹;陳卓;閆紅杰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;C09D109/06;C09D175/04;C09D123/08;C09D7/61
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 劉亞蘭;周曉艷

本發明公開了一種5G基站AAU有源天線單元散熱系統，包括：與5G基站AAU有源天線單元箱體內壁接觸的真空腔均溫板，以及與5G基站AAU有源天線單元箱體外表面接觸的輻射制冷涂層。采用均溫板與輻射制冷涂層相結合的方式，將熱量平均到整個輻射制冷涂層上，有效避免熱量局部集中，從而提升散熱特性，降低表面局部溫度。本發明還提供了用于5G基站AAU有源天線單元散熱系統的輻射制冷涂層，更進一步地，還提供了用于制備輻射制冷涂層的涂料及涂料的制備方法。

技術領域

本發明涉及設備散熱設計領域，具體涉及5G基站AAU有源天線單元散熱系統，更進一步，還涉及了用于5G基站AAU有源天線單元散熱系統的輻射制冷涂層、用于制備輻射制冷涂層的涂料及涂料的制備方法。

背景技術

隨著互聯網、大數據、云計算時代的到來，人們對網絡容量以及速度的要求越來越高。近年來，5G的發展實現了通信技術的高速率、低時延和大連接。然而，5G基站在建設過程中，功耗大，產熱多，散熱慢的問題尤為突出。作為5G基站重要組成部分，AAU有源天線單元采用大規模密集型多輸入多輸出天線陣列技術。與4G基站相比，5G基站天線通道數增長八倍，載波帶寬增長五倍，芯片算力增長數十倍，5G基站AAU有源天線單元散熱量也隨之增長近三倍。與4G基站RRU由整個殼體散熱不同，5G基站AAU有源天線單元只能靠背殼單面散熱，可用散熱空間近乎減半。目前5G基站AAU有源天線單元采用散熱齒形式的對流散熱，箱體內部產生的熱量主要通過流經散熱齒的空氣對流換熱消散到空氣中，散熱效果較差。而且散熱齒體積約占5G基站AAU有源天線單元總體積的2/3，使得箱體較笨重、安裝困難。考慮設備安裝條件和運行條件，要嚴格控制5G基站AAU有源天線單元整體的重量和體積，提高5G基站AAU有源天線單元的散熱性能。

發明內容

本發明的主要目的在于：控制5G基站AAU有源天線單元整體的重量和體積的同時，提高5G基站AAU有源天線單元的散熱性能和安全性。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種5G基站AAU有源天線單元散熱系統，包括：與5G基站AAU有源天線單元箱體內壁接觸的真空腔均溫板，以及與5G基站AAU有源天線單元箱體外表面接觸的輻射制冷涂層。通過真空腔均溫板將5G基站AAU有源天線單元局部產生的熱量平均到基站外壁面，然后通過壁面輻射制冷涂層將熱量輻射到外太空，從而達到降低5G基站AAU有源天線單元的溫度。

在一些可能的實施例中，真空腔均溫板包括：用于形成真空腔的板體、位于真空腔內的冷卻液，以及位于真空腔內的相變引導結構。

在一些可能的實施例中，所述相變引導結構包括：與真空腔均溫板的板體內壁接觸的蒸發器，以及沿蒸汽上升方向設置的導流件；所述蒸發器為多孔狀銅網，所述導流件包括若干毛細管道。

第二方面，本發明提供了一種涂料，用于制備用于上述5G基站AAU有源天線單元散熱系統中的輻射制冷涂層，所述涂料的原料組分按照質量百分比包括：10％-50％中空玻璃微球、0.5-5％增稠劑、0.1-10％粘接劑和水。

進一步地，所述增稠劑選自：羧甲基纖維素鈉、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸鈉中的至少一種。

進一步地，所述粘接劑選自：丁苯橡膠、水性聚氨酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一種。

進一步地，所述涂料的原料組分按照質量百分比還包括：0.2％-0.5％光交聯劑；所述光交聯劑包括聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和光引發劑。

第三方面，本發明提供了一種涂料的制備方法，用于制備上述涂料，具體包括如下步驟：

步驟S1、將增稠劑加入水中，加熱到50-90℃后攪拌1-2h，得到混合物A；

步驟S2、將中空玻璃微球加入混合物A中，攪拌至形成白色漿料，得到混合物B；

步驟S3、將粘接劑加入混合物B中，混合均勻，得到混合物C；