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5G基站的液冷散熱解決方案
發(fā)布時間：
2023-06-10 11:11
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，很多低頭族開始手捧著手機，沉溺于游戲、視頻、購物、聊天等娛樂活動，當(dāng)人們在享受著移動互聯(lián)網(wǎng)帶來的便利時，熟不知這些都離不開通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
什么是5G？
2G通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，誕生了UC等wap網(wǎng)頁瀏覽器；3G通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，豐富了人們的交流，崛起了微信等即時通訊軟件；4G通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，興起了短視頻和在線視頻的傳播，成就了抖音等超級APP，讓有才藝之人成了網(wǎng)紅主播；那么接下來即將登場的5G通訊網(wǎng)絡(luò)將會給人們帶來哪些驚喜呢？
5G作為第五代移動通信系統(tǒng)，其主要的優(yōu)勢在于傳輸帶寬大和低延時：最大帶寬高達(dá)10Gbit/s，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，是4G的100倍；網(wǎng)絡(luò)延時低于1毫秒，而4G為30-70毫秒。數(shù)據(jù)傳輸更大，5G網(wǎng)絡(luò)不僅將為手機服務(wù)，在連接更多的智能設(shè)備，如共享單車、智能汽車、智能攝像頭、智能門鎖、智能照明燈具等之后，社會將進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)IOT時代。5G的低延時特點使智能制造工廠、無人駕駛、遠(yuǎn)程高清醫(yī)療手術(shù)等都成為可能。
5G？基站簡介
目前全球已有26張5G網(wǎng)絡(luò)，到2020年可能會增加到60張，僅中國到2020年將有100萬個5G基站。5G基站主要有兩種，一種是宏基站，另一種是微基站。
BBU包含控制單元、傳輸單元和基帶處理單元等，主要負(fù)責(zé)信號濾波、OFDM、調(diào)制解調(diào)、頻域處理（符號映射/解映射和MIMO均衡等）、CPRI、DPD（數(shù)字預(yù)失真處理）等功能。
AAU其實就是4G時代的RRU+天線，其主要作用，是將基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后調(diào)制成高頻射頻信號，再通過功放單元放大功率，通過天線發(fā)射出去。
隨著移動通訊業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，海量的數(shù)據(jù)需處理，同時傳輸速率需成倍提升，5G基站的BBU和AUU的功耗將逐漸上升，5G基站功耗達(dá)到了4G基站的2.5~3.5倍，AUU功耗增加是5G功耗增加的主要原因。目前單站滿載功率近3700W。
5G？基站散熱挑戰(zhàn)
5G基站功耗的上升將意味著發(fā)熱量增加，發(fā)熱量的增加將導(dǎo)致芯片溫度升高。
傳統(tǒng)冷卻方案
1、降低芯片與外殼的溫差，采用高導(dǎo)熱界面材料和熱橋接導(dǎo)熱塊或熱管；
2、降低外殼表面溫度，增加設(shè)備的外殼體積，優(yōu)化散熱葉片設(shè)計，加大表面積；
3、改善外殼溫度均勻性，采用鑄鋁加厚外殼；
在實際產(chǎn)品中，方案1 的改善效果有限，當(dāng)外殼被太陽光暴曬時，其表面溫度可高達(dá)60℃至90℃。而很多芯片的Tc要求在90℃以內(nèi)，此時將無法滿足散熱要求；對于方案2 和方案3 ，通常產(chǎn)品的外觀尺寸和產(chǎn)品重量有一定的限制，不能隨意的增大。因此5G散熱將是一個很大的挑戰(zhàn)。
5G基站液冷散熱解決方案
為了更好的解決5G基站和超算中心的散熱問題，祥博研發(fā)團(tuán)隊精益求精，匠心獨用，打破了傳統(tǒng)散熱解決方案的思維，創(chuàng)新性的研發(fā)出了針對5G基站和超算中心專用的液冷散熱模組。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，熱仿真分析，實測驗證，并對流道和溫度場進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)，最終研發(fā)出成功的產(chǎn)品。
技術(shù)參數(shù)
單顆CPU散熱功率100W-300W，進(jìn)出口溫差1-5℃，壓降5-20kPa。
技術(shù)優(yōu)勢
1、CPU與CPU之間的溫差??；
2、CPU與散熱器之間的溫差?。?/font>
3、散熱器溫度分布均勻，表面溫差?。?/font>
4、多個主副發(fā)熱器件一站式液冷散熱；
5G基站散熱案例
對于5G基站外殼均溫性能的提升，研發(fā)出鋁材均溫板，通過內(nèi)部的相變工質(zhì)實現(xiàn)均溫功能，成本較銅材均溫板低很多，同時可實現(xiàn)大面積均溫效果。
除了5G基站和超算中心的液冷散熱模組的研發(fā)，祥博研發(fā)團(tuán)隊還在新能源汽車散熱技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行著不斷的技術(shù)研究和探索，同時我們還深入到微觀世界，從本源解決散熱器表面腐蝕問題。
祥博傳熱是一家創(chuàng)新驅(qū)動型的熱管理解決方案提供商，具有完善的研發(fā)流程、專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊和強大的技術(shù)實力，擁有一流的焊接技術(shù)和國際認(rèn)證資質(zhì)。從傳統(tǒng)散熱器件到5G、氫能源汽車熱管理等最新技術(shù)前沿領(lǐng)域，祥博人始終是最活躍的。
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