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5G基站的液冷散热解决方案

5G基站的液冷散热解决方案

发布时间:
2019/08/30 14:22
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【摘要】:

随着移动互联网的发展,很多低头族开始手捧着手机,沉溺于游戏、视频、购物、聊天等娱乐活动,当人们在享受着移动互联网带来的便利时,熟不知这些都离不开通讯网络的发展。

 

什么是5G?

 

2G通讯网络的发展,诞生了UC等wap网页浏览器;3G通讯网络的发展,丰富了人们的交流,崛起了微信等即时通讯软件;4G通讯网络的发展,兴起了短视频和在线视频的传播,成就了抖音等超级APP,让有才艺之人成了网红主播;那么接下来即将登场的5G通讯网络将会给人们带来哪些惊喜呢?

 

5G作为第五代移动通信系统,其主要的优势在于传输带宽大和低延时:最大带宽高达10Gbit/s,传输的数据量大,是4G的100倍;网络延时低于1毫秒,而4G为30-70毫秒。

数据传输更大,5G网络不仅将为手机服务,在连接更多的智能设备,如共享单车、智能汽车、智能摄像头、智能门锁、智能照明灯具等之后,社会将进入物联网IOT时代。5G的低延时特点使智能制造工厂、无人驾驶、远程高清医疗手术等都成为可能。

 

5G?基站简介

 

目前全球已有26张5G网络,到2020年可能会增加到60张,仅中国到2020年将有100万个5G基站。5G基站主要有两种,一种是宏基站,另一种是微基站。

 

 

BBU包含控制单元、传输单元和基带处理单元等,主要负责信号滤波、OFDM、调制解调、频域处理(符号映射/解映射和MIMO均衡等)、CPRI、DPD(数字预失真处理)等功能。

AAU其实就是4G时代的RRU+天线,其主要作用,是将基带数字信号转换成模拟信号,然后调制成高频射频信号,再通过功放单元放大功率,通过天线发射出去。

 

 

随着移动通讯业务的不断发展,海量的数据需处理,同时传输速率需成倍提升,5G基站的BBU和AUU的功耗将逐渐上升,5G基站功耗达到了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。目前单站满载功率近3700W。

 

 

5G?基站散热挑战

 

5G基站功耗的上升将意味着发热量增加,发热量的增加将导致芯片温度升高。

 

传统冷却方案

 

1、降低芯片与外壳的温差,采用高导热界面材料和热桥接导热块或热管;

2、降低外壳表面温度,增加设备的外壳体积,优化散热叶片设计,加大表面积;

3、改善外壳温度均匀性,采用铸铝加厚外壳;

在实际产品中,方案1 的改善效果有限,当外壳被太阳光暴晒时,其表面温度可高达60℃至90℃。而很多芯片的Tc要求在90℃以内,此时将无法满足散热要求;对于方案2 和方案3 ,通常产品的外观尺寸和产品重量有一定的限制,不能随意的增大。因此5G散热将是一个很大的挑战。

 

5G?基站液冷散热解决方案

 

为了更好的解决5G基站和超算中心的散热问题,祥博研发团队精益求精,匠心独用,打破了传统散热解决方案的思维,创新性的研发出了针对5G基站和超算中心专用的液冷散热模组。通过结构设计,热仿真分析,实测验证,并对流道和温度场进行不断优化和改进,最终研发出成功的产品。

 

技术参数

 

单颗CPU散热功率100W-300W,进出口温差1-5℃,压降5-20kPa。

 

技术优势

 

1、CPU与CPU之间的温差小;

2、CPU与散热器之间的温差小;

3、散热器温度分布均匀,表面温差小;

4、多个主副发热器件一站式液冷散热;

 

5G?基站散热案例

 

对于5G基站外壳均温性能的提升,研发出铝材均温板,通过内部的相变工质实现均温功能,成本较铜材均温板低很多,同时可实现大面积均温效果。

 

除了5G基站和超算中心的液冷散热模组的研发,祥博研发团队还在新能源汽车散热技术领域进行着不断的技术研究和探索,同时我们还深入到微观世界,从本源解决散热器表面腐蚀问题。

 

祥博传热是一家创新驱动型的热管理解决方案提供商,具有完善的研发流程、专业的研发团队和强大的技术实力,拥有一流的焊接技术和国际认证资质。从传统散热器件到5G、氢能源汽车热管理等最新技术前沿领域,祥博人始终是最活跃的。

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