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5G基站功耗加剧高导热系数铝材开发成关键

作者:菠菜app    更新时间:2020-12-04 02:18

  2020年以来,市场对新基建的关注度上升到新高。新基建的热点在于支持科技创新、智能制造相关的基础设施建设,以及针对3G/4G进行的补短板工程,主要包括

  面向5G全室外站解决方案,其中包含最新支持5G容量要求的室外基带单元Blade BBU和有源天线一体化产品Blade AAU,该解决方案进一步匹配5G的新技术要求和容量要求,极大降低5G引入对天面空间的需求,能灵活安装在抱杆,铁塔,墙面或者屋顶。2/3/4G 站点主流基站的形态是 BBU+RRU+天线G 时代主流基站演变成 BBU+AAU 的形态。

  5G基站的BBU设备相比4G变化不大,主要在于AAU内部结构,集成化程度越来越高,AAU想对4G的RRU,功耗大幅增加,对产品的散热要求也越来越高,据铁塔公司的数据,5G单站功耗是4G的2.5-3.5倍,从热设计角度看,则是基站发热量增加,温度控制的难度陡然上升。这不仅是对电子元器件提出更高的散热需求,也包括其射频结构件的通信基站壳体、滤波器腔体、天线振子等,以及机柜等。除了工艺结构上的优化,高热传导效率材料的选择也成为关键。

  上一篇我们有了解过目前通信射频结构件最近很火的压铸企业5G新基建时代精密金属结构件需求强劲,11家上市公司压铸件引领市场,下面我们来看看这些结构件应用的材料——铝、铝合金。

  铝,由于密度低重量轻、散热性能较好,耐腐蚀且维护成本低的性能优势,在汽车、通信设备、轨道交通、医疗器械等领域广泛运用。铝材不仅是通信产业内各类设备制造的重要材料,还是未来计划建设的5G基站通信塔的主要材料。

  为达到更好的散热性能,有些厂家要求里面添加高纯铝(纯铝的导热系数常温达到238 W/m·K),再添加提高导热性的金属材料,此外,为了提高强度或综合性能,一般用于基站结构件的是将其配成合金。据了解基站结构件应用较多的是Alsi12 、ADC12 。

  通信基站散热件外壳材料一般使用重量更轻、散热性能更好的铝合金压铸壳体;目前最经典之一的属中兴的散热齿设计独特,散热性能优越,采用半固态压铸成型,机加工,表面处理等系列工艺完成。

  将一定规格的铝板用化学方法进行表面处理,在铝板对合面印 上蒸发器管路图,烘干图样后,将沿边点焊接,经过热轧、冷轧以及退火后再用氮气吹胀, 铝板管路单面外鼓,再对铝板进行剪切和冲压,目前在5G基站上散热有望成为主流。

  除了以上介绍的基站结构件中的主要散热件,在滤波器腔体、天线阵子上也有采用铝材。

  除了陶瓷介质滤波器,目前5G基站中也有采用铝合金加工的小型化金属滤波器,通过压铸, 抛丸,CNC,电镀(镀银色)等系列加工而成。

  根据天线的杆状、面状形态;天线振子加工方式主要有金属压铸/钣金、PCB贴片和塑料振子等。金属变型半波振子,天线损耗小,增益高,隔离度表现优秀,多采用压铸铝合金或钣金制造加工而成,产品尺寸小,重量轻,结构稳定。

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