2020年以來,市場對新基建的關注度上升到新高。新基建的熱點在于支持科技創新、智能制造相關的基礎設施建設,以及針對3G/4G進行的補短板工程,主要包括5G基建、熱高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等。
在2019MWC上中國移動展示了2.6GHz頻段下各廠家的AAU
面向5G全室外站解決方案,其中包含最新支持5G容量要求的室外基帶單元Blade BBU和有源天線一體化產品Blade AAU,該解決方案進一步匹配5G的新技術要求和容量要求,極大降低5G引入對天面空間的需求,能靈活安裝在抱桿,鐵塔,墻面或者屋頂。2/3/4G 站點主流基站的形態是 BBU+RRU+天線的形式,5G 時代主流基站演變成 BBU+AAU 的形態。
圖 來自華為5G極簡站點白皮書
5G基站的BBU設備相比4G變化不大,主要在于AAU內部結構,集成化程度越來越高,AAU想對4G的RRU,功耗大幅增加,對產品的散熱要求也越來越高,據鐵塔公司的數據,5G單站功耗是4G的2.5-3.5倍,從熱設計角度看,則是基站發熱量增加,溫度控制的難度陡然上升。這不僅是對電子元器件提出更高的散熱需求,也包括其射頻結構件的通信基站殼體、濾波器腔體、天線振子等,以及機柜等。除了工藝結構上的優化,高熱傳導效率材料的選擇也成為關鍵。
上一篇我們有了解過目前通信射頻結構件最近很火的壓鑄企業5G新基建時代精密金屬結構件需求強勁,11家上市公司壓鑄件引領市場,下面我們來看看這些結構件應用的材料——鋁、鋁合金。
鋁,由于密度低重量輕、散熱性能較好,耐腐蝕且維護成本低的性能優勢,在汽車、通信設備、軌道交通、醫療器械等領域廣泛運用。鋁材不僅是通信產業內各類設備制造的重要材料,還是未來計劃建設的5G基站通信塔的主要材料。
為達到更好的散熱性能,有些廠家要求里面添加高純鋁(純鋁的導熱系數常溫達到238 W/m·K),再添加提高導熱性的金屬材料,此外,為了提高強度或綜合性能,一般用于基站結構件的是將其配成合金。據了解基站結構件應用較多的是Alsi12 、 ADC12 。
1
一、鋁材/鋁合金在基站結構件上的應用案例
01
鋁合金壓鑄制作的的大型薄壁AAU外殼
通信基站散熱件外殼材料一般使用重量更輕、散熱性能更好的鋁合金壓鑄殼體;目前最經典之一的屬中興的散熱齒設計獨特,散熱性能優越,采用半固態壓鑄成型,機加工,表面處理等系列工藝完成。
圖片來源網絡
02
吹脹板
將一定規格的鋁板用化學方法進行表面處理,在鋁板對合面印 上蒸發器管路圖,烘干圖樣后,將沿邊點焊接,經過熱軋、冷軋以及退火后再用氮氣吹脹, 鋁板管路單面外鼓,再對鋁板進行剪切和沖壓,目前在5G基站上散熱有望成為主流。
除了以上介紹的基站結構件中的主要散熱件,在濾波器腔體、天線陣子上也有采用鋁材。
03
5G基站薄壁壓鑄小腔體
除了陶瓷介質濾波器,目前5G基站中也有采用鋁合金加工的小型化金屬濾波器,通過壓鑄, 拋丸,CNC,電鍍(鍍銀色)等系列加工而成。
來自中鑄科技官網
04
4G/5G基站金屬半波振子
根據天線的桿狀、面狀形態;天線振子加工方式主要有金屬壓鑄/鈑金、PCB貼片和塑料振子等。金屬變型半波振子,天線損耗小,增益高,隔離度表現優秀,多采用壓鑄鋁合金或鈑金制造加工而成,產品尺寸小,重量輕,結構穩定。
圖 4G/5G基站天線振子 來自中鑄科技官網
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原文標題:5G基站功耗加劇,高導熱系數鋁材開發成關鍵,多家企業紛紛布局
文章出處:【微信號:gh_e972c3f5bf0d,微信公眾號:艾邦加工展】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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