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多输入多输出天线装置及其散热装置的制作方法

2023-02-02 03:43:24 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及多输入多输出天线装置及其散热装置。


背景技术:

2.此部分记载的内容只是单纯地用于提供本发明的背景信息,并不构成现有技术。
3.无线通信技术,例如,多输入多输出(mimo,multiple input multiple output)技术是通过使用多个天线使数据传输容量大幅扩大的技术,是发射器通过各发射天线传输不同的数据且接收器通过适当的信号处理区分出发射数据的空间复用(spatial multiplexing)方法。
4.因此,可通过同时增加收发天线的数量来增加信道容量,从而能够传输更多的数据。例如,如果将天线数量增至十个,则相比于目前的单一天线系统,在使用相同频带时可确保约十倍的信道容量。
5.4g先进的长期演进(lte-advanced)最多可使用八个天线,目前在pre-5g阶段开发的产品中包括安装有六十四或者一百二十八个天线的产品,5g中预计使用具有更多数量天线的基站,并称之为massive mimo技术。目前运营的cell为二维(2-dimension),相反,如果导入massive mimo技术则可实现3d-波束成形(3d-beamforming),从而还可以称之为全维(fd-mimo,full dimension)。
6.在massive mimo技术中,随着天线数量的增加,其相关的发射器和滤波器数量也随之增加。然而由于安装场地的租金或者空间的制约,需要将rf零部件(天线/滤波器/功率放大器/收发器等)制成小型化且轻便,而且价格低廉,而massive mimo天线装置为了扩大覆盖范围(coverage)需要高输出,因这种高输出导致的消耗电力和发热量对于缩减重量和尺寸起到负面因素的作用。
7.另外,对于massive mimo天线装置而言,通过调整多个tx/rx元件中收发信号的相位(phase)及幅度(amplitude)进行波束成形(beamforming)。tx/rx元件中收发信号的相位和幅度与温度存在依赖关系,因此为了执行波束成形,需要预先进行校正(calibration)各tx/rx元件中基于收发信号的温度的相位和幅度的变化量的过程。
8.因此,随着tx/rx元件间相对温度差的增加,进行校正的元件例如fpga中的运算量增加,此时,fpga中产生大量的热,导致天线装置整体的发热量增加的问题发生。
9.另外,为了去除通信零部件中产生的热,现有的天线装置采用散热片和风扇的对流冷却方式。例如,现有的对流冷却方式是通过将散热片朝垂直方向延伸,并将风扇布置于散热片的上部或者散热片的下部以对散热片进行冷却的方式。但是,这种现有的对流冷却方式,必然导致风扇吐出的空气在散热片之间流动的距离变长,因此存在冷却效率下降的问题。
10.例如,假设风扇布置于散热片的下部,风扇吐出的空气对散热片的下部区域进行冷却后,再对散热片的上部区域进行冷却。此时,流动的空气中一部分可泄露到外部,由此,向散热片的上部区域传递的空气量可少于向散热片的下部区域传递的空气量。此外,由于
传递至散热片上部区域的空气因散热片的其它区域已经处于被加热的状态,因此可以为高温状态。因此,现有的对流冷却方式不仅使整体的冷却效率下降,而且散热片的各区域中冷却效率偏差严重。
11.如上所述,massive mimo天线装置为了扩大覆盖面积需要以高输出工作,由此产生更多的消耗电力和发热量。此外,massive mimo天线装置为了适当地实现波束成形,需要减少各天线及tx/rx元件之间的相对温度差。出于这个方面的考虑,对于冷却效率下降,且各区域冷却效率的偏差严重的现有的对流冷却方式而言,其不是合适的冷却方式。因此,对于massive mimo天线装置而言,需要一种能够提高冷却效率的同时减少天线装置的各区域间相对温度差的新形式的冷却方式。


技术实现要素:

12.(一)要解决的技术问题
13.因此,本发明的目的在于,提供一种在多输入多输出(massive mimo)天线装置中,能够提高冷却效率的同时减少天线装置各区域间相对温度差的冷却方式。
14.(二)技术方案
15.根据本发明的一实施例,提供一种多输入多输出天线装置,包括:基板,其具有宽度和大于宽度的长度,且包括分布在至少一面上的多个发热元件,所述基板包括沿着所述基板的长度方向划分的具有第一发热量的第一区域和具有大于所述第一发热量的第二发热量的第二区域;第一送风部,其设置为与所述第一区域的至少一部分重叠地布置,且用于冷却所述第一区域所产生的热的至少一部分,且包括至少一个第一风扇;以及第二送风部,其设置为与所述第二区域的至少一部分重叠地布置,且用于冷却所述第二区域所产生的热的至少一部分,且包括至少一个第二风扇,从所述第二送风部吐出的空气流量大于从所述第一送风部吐出的空气流量。
16.(三)有益效果
17.如上所述,根据本实施例,massive mimo天线装置通过有效地去除发热元件所产生的热且最小化各发热元件间相对的温度差,具有能够改善天线装置的功能的效果。
附图说明
18.图1是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置的立体图。
19.图2是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置的后面立体图。
20.图3是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置的分解立体图。
21.图4是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置的后面分解立体图。
22.图5是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置的侧截面图。
23.图6是图示根据本发明一实施例的调整第一送风部和第二送风部的流量的方式的示例图。
24.图7是根据本发明一实施例的控制部的工作方框图。
25.图8是根据本发明一实施例的外壳和散热片的后面立体图。
26.图9是根据本发明一实施例的第一散热片和第二散热片的纵向截面图。
27.图10是根据本发明一实施例的第一散热片和第二散热片的侧截面图。
28.图11和图12是根据本发明一实施例的控制部进行冗余控制的示例图。
29.图13是根据本发明一实施例的散热装置的立体图。
30.图14是根据本发明一实施例的散热装置的后面立体图。
31.图15是图2的多输入多输出天线装置中省略后盖的示图。
具体实施方式
32.下面,通过附图对本发明的部分实施例进行详细说明。在各附图中标注附图标记时,即使相同构成要素在不同的附图中出现,也尽可能使用了相同的附图标记。在通篇说明书中,如果认为对相关已知的构成要素和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚,则省略其详细说明。
33.在说明根据本发明实施例的构成要素的过程中,可使用第一、第二、i)、ii)、a)、b)等符号。这种符号仅用区别构成要素与其它构成要素,并非用于基于该符号限定对应的构成要素的本质或者次序或者顺序等。在说明书中,如果一构成要素“包括”或者“具备”另一构成要素,如果没有明确相反的记载,可理解为一构成要素还包括另一构成要素,而非理解为一构成要素排斥另一构成要素。
34.图1是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的立体图。
35.图2是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的后面立体图。
36.图3是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的分解立体图。
37.图4是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的后面分解立体图。
38.参照图1至图4,多输入多输出天线装置(massive mimo antenna apparatus)10可包括天线罩面板(radome panel)110、基板(board)120、外壳(housing)130、散热片(cooling fin)140、送风部(blowing unit)150及后盖(back cover)160。
39.天线罩面板110可与外壳130的一面面对地布置。具体地,天线罩面板110可与容纳在外壳130内的基板120的一面面对地布置。
40.外壳130可布置于天线罩面板110与多个散热片140之间。
41.外壳130的内部可容纳基板120。具体地,外壳130可容纳基板120,以使基板120的另一面与外壳130的一面面对。
42.外壳130的一侧例如外壳130的下面可形成有用于信号输入输出以及电源供给的多个端口(port)132。
43.基板120可包括分布在其至少一面上的多个发热元件122。此外,基板120可具有宽度和大于宽度的长度。其中,基板120的宽度是指以图3为基准平行于x轴的成分,基板120的长度是指以图3为基准平行于y轴的成分。
44.另外,基板120的一面上布置的多个发热元件122可包括用于驱动天线的rf元件及用于驱动rf元件的其它电路元件。
45.根据本发明一实施例的基板120可包括沿着基板120的长度方向划分的具有第一发热量的第一区域(first section)a1及具有大于第一发热量的第二发热量的第二区域(second section)a2。其中,第一发热量和第二发热量是指各区域中产生的热的总量。
46.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的技术特征是基板120的形状为长度大于宽度的长矩形,并且多个发热元件122沿着基板120的长度方向布置于基板120上。
与此有关的详细说明将在图5中进行详细描述。
47.再参照图1至图4,多个散热片140可布置于外壳130的另一面上。
48.多个散热片140可在外壳130的另一面上沿着基板120的长度方向布置。此外,多个散热片的各散热片可沿着基板120的宽度方向延伸。
49.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过使散热片140沿着基板120的宽度方向延伸,从而能够相对缩短从送风部150的风扇吐出的空气对散热片140进行冷却之后,直至从散热片140排出为止的路径。由此,能够最小化因从风扇吐出的空气经过长长的路径被加热,经加热的空气再对其它区域进行冷却导致整体冷却效率下降的问题。
50.但是,本发明不限于此,散热片140也可以具有对角线形状或者'v'字形状。此时,可利用高温空气上升的特性,具有更便于排出空气的效果。
51.送风部150可布置于多个散热片140的背面,且可包括用于冷却基板120各区域的至少一个风扇。
52.当各区域的送风部包括多个风扇时,该多个风扇可沿着基板120的宽度方向布置。由于基板120的各区域沿着长度方向可识别地设置,因此当多个风扇沿着基板120的宽度方向布置时,具有在不增加天线的尺寸及重量的同时能够有效地增加风扇数量的效果。
53.图3和图4中图示了针对基板120的各区域布置排成一列的多个风扇,但是本发明并不限于此。例如,针对基板120的各区域,也可以布置排出至少两列的多个风扇。
54.另外,在天线罩面板110与基板120的一面之间形成有用于布置多个发热元件122的容纳空间134。具体地,在天线罩面板110与外壳130的一面之间可形成有容纳空间134,外壳130与基板120的另一面面对。因此,实质上产生热的空间可能是在天线罩面板110与外壳130之间形成的容纳空间134。容纳空间134中产生的热可能从外壳130的一面向外壳130的另一面例如散热片140传递。
55.从第一送风部152和第二送风部154吐出的空气,能够冷却接收从容纳空间134传递的热的散热片140且不流入容纳空间134。因此,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,实质产热空间例如容纳空间134与通过从第一送风部152和第二送风部154吐出的空气进行冷却的空间,例如外壳130的另一面至散热片140可以为空间上分离的状态。
56.由此可带来以下效果,即可简化天线装置的结构,可防止外部异物流入基板120上布置的发热元件122中从而对发热元件122的耐久性产生不利影响的问题。
57.后盖160可与外壳130的另一面面对地布置,多个风扇1522、1524可布置于后盖160上。
58.后盖160可盖住外壳130另一面的至少一部分和多个散热片140。由此,后盖160可起到护手板(fingerguard)的作用以防止使用者触碰到加热的散热片140,而且可起到遮阳罩(sunshade)的作用以保护天线装置的零部件免受外部太阳光的照射。后盖160有关的详细说明将在图7、图13和图14中进行描述。
59.另外,基板120、外壳130和散热片140可通过散热装置(heat dissipating device)20进行冷却,散热装置由送风部150和后盖160构成。散热装置20作为在多输入多输出天线装置10的各构件中排除基板120、外壳130和散热片140等以外剩余的构件,除了图3图示的基板120以外,还可用于具有其它构件、其它布置或者其它形状的天线电路基板。与此相关的说明将在图13和图14中进行描述。
60.图5是根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的侧截面图。
61.参照图5,根据本发明一实施例的基板120可沿着长度方向划分为多个区域。该基板的各区域可以以该区域中产生的发热量的多少为基准进行划分。
62.例如,基板120可包括沿着基板120的长度方向划分的具有第一发热量的第一区域a1和具有大于第一发热量的第二发热量的第二区域a2。
63.多个散热片140可包括与基板120的第一区域a1和第二区域a2分别重叠(overlap)的第一散热片(first cooling fin)142和第二散热片(second cooling fin)144。具体地,多个第一散热片142可布置于第一区域a1与第一送风部152之间,多个第二散热片144可布置于第二区域a2与第二送风部154之间。
64.根据第一区域a1和第二区域a2的发热量,第一散热片142和第二散热片144可将散热片140之间的间隔和散热片140之间的垂直高度设置为不同。与此相关的详细说明将在图8至图10中进行描述。
65.再参照图5,送风部150包括与第一区域a1的至少一部分重叠布置的第一送风部(first blowing unit)152和与第二区域a2的至少一部分重叠布置的第二送风部(second blowing unit)154。
66.第一送风部152设置为可冷却第一区域a1所产生的热的至少一部分,且包括至少一个第一风扇(first fan)1522。此外,第二送风部154可设置为冷却第二区域a2所产生的热的至少一部分,且包括至少一个第二风扇(second fan)1542。
67.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的技术特征是,根据发热量沿着基板120的长度方向划分基板120的区域,针对划分的基板120区域,在与其对应的位置上布置风扇。
68.由此,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10具有如下效果:可以对基板120的各区域分别地进行温度控制和温度管理,从而能够更加有效地减少基板120的各区域之间的相对温度差。
69.另外,从风扇吐出的空气流量越多,冷却效果越大。基于此,由于第二区域a2的第二散热量大于第一区域a1的第一发热量,因此从第二送风部154吐出的空气流量可设置为大于从第一送风部152吐出的空气流量。与此相关的详细说明将在图6中进行描述。
70.此外,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10的技术特征是,基板120的形状为长度大于宽度的长矩形,并且多个发热元件122沿着基板120的长度方向布置于基板120上,从而可在基板120的背面布置最大数量的送风部150风扇。
71.此外,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,针对基板120的各区域,通过在其对应的位置布置多个风扇,具有能够对基板120的各区域进行冗余控制的效果。与此相关的详细将在图11和图12中进行描述。
72.此外,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,针对基板120的各区域,通过在其对应的位置布置多个风扇,具有可将各风扇的旋转速度设置为略小于该风扇所具有的最大(maximum)旋转速度值的效果。通过降低风扇的旋转速度,可减小风扇所产生的噪音(noise),进而可延长风扇的寿命。
73.另外,第一区域a1具有将第一发热量除以第一区域a1的面积所得的第一单位发热量,第二区域a2具有将第二发热量除以第二区域a2的面积所得的第二单位发热量,第二单
位发热量值可大于第一单位发热量值。这意味着,针对单位面积,第二区域a2相较于第一区域a1产生更多的热。
74.此时,假设第一区域a1和第二区域a2实质上具有相同的面积时,则可理解为相比于第一区域a1,第二区域a2中布置有更多数量的发热元件122或者相比于第一区域a1,第二区域a2中布置有多个的产生相对更多热的元件。
75.此外,第一区域a1可包括具有第一平均发热量的第一发热元件群,第二区域a2可包括具有大于第一平均发热量的第二平均发热量的第二发热元件群。其中,各区域的平均发热量是指将各区域的总发热量除以各区域中布置的发热元件122的数量所得的取值。因此,某一区域具较高平均发热量是指该区域中布置的每个元件大体上具有较高的发热量。
76.具体地,具有较高平均发热量的第二区域a2中可布置有产生相对较多热的rf元件,例如,tx/rx元件的放大器(amp)等元件,第一区域a1中可布置有产生相对较少热的rf元件,例如,fpga(field programmable gate array)等元件。但是本发明并不限于此,基板120的第一区域a1和第二区域a2中还可布置有上述元件以外的rf元件。
77.例如,图5图示了布置有发热量相对较大的tx/rx元件的基板12区域为第二区域a2,布置有发热量相对较小的rf元件的基板120区域为第一区域a1的情况,但是本发明的一些实施例中,布置有tx/rx元件的基板120区域相互之间也可以分为第一区域a1和第二区域a2。
78.例如,如图5所示,假设基板120的八个区域中第一、第三、第五、第七区域中布置有tx/rx元件,则八个区域中布置有tx/rx元件的区域为第一区域为基板120的第一区域a1,八个区域中布置有tx/rx元件的另一区域为第三区域为基板120的第二区域a2。
79.对于多输入多输出天线装置10而言,通过调整多个tx/rx元件中收发的信号的相位(phase)及幅度(amplitude)来进行波束成形(beamforming)。另外,tx/rx元件中收发的信号的相位和幅度与温度存在依赖关系。由此,为了进行波束成形,需要预先执行对基于各tx/rx元件中的温度的相位和幅度的变化量进行校正(calibration)的过程。
80.因此,tx/rx元件间的相对温度差越大,则执行校正的元件例如fpga中的运算量将会增加,此时,因fpga中产生大量的热导致天线装置整体的发热量增加的问题发生。从该观点出发,对于天线装置的散热结构及天线装置的功能而言,降低基板120的各区域中布置的tx/rx元件间的相对温度可视为重要的技术课题。
81.假设第一区域a1和第二区域a2中都布置有tx/rx元件,则根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10分别对第一区域a1和第二区域a2根据其发热量进行冷却,从而可将第一区域a1和第二区域a2之间的相对温度差减少至预设值以内,进而可具有改善天线装置的散热效率以及改善天线装置功能的效果。
82.另外,图5图示了基板120沿着长度方向分为八个区域的情况,但是本发明并不限于此。因此,根据风扇的数量、rf元件的布置、天线装置的尺寸等条件,根据本发明的基板120还可以划分为八个以外其它数量。
83.此外,图5图示了基板120的第一区域a1为八个区域中第二个区域,基板120的第二区域a2为八个区域中第一个区域的情况,但是本发明并不限于此。
84.即,本说明书中,第一区域a1和第二区域a2作为根据发热量区分基板120的相对位置的概念,第一区域a1和第二区域a2并非受限于如图5所示的位置。因此,如果第二区域a2
相比于第一区域a1发热量更大,则第一区域a1和第二区域a2还可指与图5所示的位置的不同位置。
85.此外,图5图示了第一区域a1和第二区域a2相邻布置的情况,但是本发明并不限于此。因此,第一区域a1和第二区域a2还可以是相隔而非相邻布置。
86.图6是根据本发明一实施例的调整第一送风部152和第二送风部154的流量的方式的示例图。
87.具体地,图6的(a)图示了通过风扇的数量调整流量的方式,图6的(b)图示了通过风扇的旋转速度调整流量的方式,图6的(c)图示了通过风扇的尺寸来调整流量的方式。
88.参照图6的(a),为了使从第二送风部154吐出的空气流量大于从第一送风部152吐出的空气流量,第二送风部154的第二风扇1542的数量可设置为大于第一送风部152的第一风扇1522的数量。为了有效地冷却基板120的各区域,发热量多的第二区域a2相比于发热量少的第一区域a1,还可以布置更多数量的风扇。
89.例如,第一区域a1中布置两个风扇,而第二区域a2中布置三个风扇。假设第一风扇1522和第二风扇1542的规格相同,则随着风扇的数量的增加,送风部150中产生更多的流量。
90.参照图6的(b),为了使从第二送风部154吐出的空气流量大于从第一送风部152吐出的空气流量,第二送风部154的第二风扇1542的旋转速度还可设置为大于第一送风部152的第一风扇1522的旋转速度。
91.假设除风扇的旋转速度以外的风扇的其它规格和风扇的数量都相同,则随着风扇旋转速度的提升,风扇可产生更多的流量。
92.参照图6的(c),为了使从第二送风部154吐出的空气流量大于从第一送风部152吐出的空气流量,第二送风部154的第二风扇1542的尺寸还可以设置为大于第一送风部152的第一风扇1522的尺寸。
93.除了风扇的尺寸例如风扇叶片(blade)的尺寸以外,假设风扇的其它规格和风扇的数量都相同,则随着风扇尺寸的增大,风扇可产生更多的流量。
94.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,可以发热量为基准将基板120划分为多个区域,将与发热量多的基板120区域对应的送风部150设置为产生更多的流量,从而可具有能够有效地减小基板120的各区域之间相对温度差的优点。
95.图7是图示根据本发明一实施例的控制部180的工作的方框图。
96.参照图7,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10或者其散热装置20可进一步包括控制部(control unit)180。
97.控制部180可布置于风扇电路基板(fan circuit board)170上,但是本发明并不限于此。例如,控制部180还可以布置在基板120上,该基板120上布置有发热元件122。
98.控制部180可设置用于控制多个风扇中每个风扇的工作。例如,控制部180可基于基板120各区域的信息控制各风扇的开或者关(on/off)、各风扇的旋转速度、各风扇的旋转方向及各风扇的送风方向等。
99.例如,控制部180可设置为基于第一区域a1的温度和第二区域a2的温度调整从第一送风部152吐出的空气流量和从第二送风部154吐出的流量。此时,多输入多输出天线装置10或者其散热装置20可进一步包括温度传感器(temperature sensor)710以感测各区域
的温度。
100.控制部180可设置为基于第一区域a1和第二区域a2中至少一个的温度调整第一风扇1522和第二风扇1542中至少一个的旋转速度。
101.例如,当基板120的某一区域具有超出预设基准温度值的温度时,可提高该区域对应的风扇旋转速度,相反地,当基板120的某一区域具有低于另一预设基准温度值的温度时,可降低该区域对应的风扇旋转速度。
102.或者,控制部180可设置为基于第一区域a1和第二区域a2中至少一个的温度,对至少一个第一风扇1522中工作的第一风扇1522的数量和至少一个第二风扇1542中工作的第二风扇1542的数量中至少一个进行调整。
103.例如,当基板120的某一区域具有超出预设基准温度值的温度时,可增加该区域对应的多个风扇中工作的风扇数量,相反地,当基板120的某一区域具有低于另一预设基准温度值的温度时,可减少该区域对应的多个风扇中工作的风扇数量。
104.通过调整从第一送风部152吐出的空气流量和从第二送风部154吐出的流量,控制部180可将第一区域a1与第二区域a2的温度差保持在预设的范围内。
105.假设第一区域a1和第二区域a2中都布置有tx/rx元件,则优选地,第一区域a1与第二区域a2的温度差通过控制部180保持在15度以内。
106.多输入多输出天线装置10或者其散热装置20可进一步包括噪音传感器(noise sensor)720,其用于感测多个风扇所产生的噪音的大小。
107.这种情况下,控制部180可设置为基于噪音传感器720所感测到的风扇的噪音值,对多个风扇的旋转速度和多个风扇中工作的风扇的数量中至少一个进行调整。
108.例如,当某一风扇所产生的噪音的大小超出预设基准温度值时,可降低该风扇的旋转速度或者减少工作风扇的数量。
109.另外,控制部180可进一步包括用于控制第一送风部152工作的第一控制部及用于控制第二送风部154工作的第二控制部。此时,第一送风部152和第二送风部154能够分别由与其对应的第一控制部和第二控制部进行控制。由此,即使第一控制部和第二控制部中部分发生故障,也能够防止风扇整体停止工作的问题发生。
110.或者,控制部180可包括主控制部和副控制部。主控制部可在平常时控制风扇的工作,副控制部在主控制部发生故障时用于辅助控制风扇的工作。由此,即使控制部发生故障也能够防止风扇整体停止工作的问题发生。
111.多输入多输出天线装置10或者其散热装置20可进一步包括风扇日志存储部(fan log storage unit)730。
112.风扇日志存储部730可设置为记录与多个风扇中各风扇的旋转数有关的信息,控制部180可设置为基于风扇日志存储部所存储的与各风扇的旋转数有关的信息来控制各风扇的工作。
113.例如,控制部180设置为当多个风扇中的部分风扇的旋转数记录为预设值以上时,停止该风扇的工作或者告知使用者或管理员需要更换风扇以及对风扇进行维护。
114.另外,控制部180基于在多个风扇的初始驱动状态下获取的信息可使风扇的工作最优化。
115.具体地,控制部180在多个风扇的初始驱动状态下,可变更多个风扇的旋转速度和
多个风扇中工作的风扇数量中的至少一个条件的同时获取各条件对应的多个风扇的驱动数据。
116.然后,控制部180通过在多个风扇的初始驱动状态之后,采用多个风扇的驱动数据中最优的风扇驱动数据,对多个风扇的旋转速度和多个风扇中工作的风扇的数量中至少一个进行调整。
117.因此,根据本发明一实施例的控制部180,通过获取风扇的运用状态、天线装置的设置场所,天线装置的设置环境等现场数据能够进行自学,基于这种学习结果,能够导出各种情况下最合适的最优化的风扇工作条件。根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10采用这种最优化的风扇工作条件能够更加有效地进行散热。
118.此外,例如,假设风扇电路基板170内具有控制部180、温度传感器710、噪音传感器720及风扇日志存储部730等全部,散热装置20无需其它构件的帮助便可进行自学,由此,具有可实现自适应(adaptive)风扇控制的效果。
119.图8是根据本发明一实施例的外壳130和散热片140的后面立体图。
120.图9是根据本发明一实施例的第一散热片142和第二散热片144的纵向截面图。具体地,图9的(a)图示了沿图8的a-a'方向截断的第一散热片142的纵向截面图,图9的(b)图示了沿图8的b-b'方向截断的第二散热片144的纵向截面图。
121.图10是根据本发明一实施例的第一散热片142和第二散热片144的侧截面图。具体地,图10是沿图8的c-c'方向截断的第一散热片142和第二散热片144的侧截面图。
122.参照图8,多个散热片140可在外壳130的另一面上沿着基板120的长度方向布置。此外,多个散热片的各散热片可沿着基板120的宽度方向延伸。
123.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过使散热片140沿着基板120的宽度方向延伸,从而能够相对地缩短从送风部风扇吐出的空气对散热片进行冷却之后直至从散热片排出为止的路径。由此,能够最小化因从风扇吐出的空气经过长长的路径被加热而用已被加热的空气对另一区域进行冷却时导致整体冷却效率下降的问题。
124.另外,可选择地,多个散热片140内可内置有脉动热管(pulsating heat pipes,php)。因此,可提高散热片140的冷却性能。
125.参照图9的(a)和图9的(b),第一散热片142可具有将第一散热片142的截面积除以第一散热片142的宽度所得的第一平均垂直高度,第二散热片144可具有将第二散热片144的截面积除以第二散热片144的宽度所得的第二平均垂直高度。此时,第二平均垂直高度的取值可大于第一平均垂直高度的取值。
126.例如,在第一散热片142的截面中,最大垂直高度的取值为h1,宽度的取值为w1。此外,在第二散热片144的截面中,最大垂直高度的取值可为h2,宽度的取值可为w2。此时,h1的取值与h2的取值相同,w1的取值可与w2的取值相同。
127.只是,由于第一散热片142包括下陷部(recess)r,因此第一散热片142的面积可能小于第二散热片144的面积。因此,第一散热片142的面积除以第一散热片142宽度w1所得的取值即第一平均垂直高度,可能小于第二散热片144的面积除以第二散热片144宽度w2所得的取值即第二平均垂直高度。此时,第一散热片142中至少一部分例如下陷部可具有小于第一平均垂直高度的垂直高度。
128.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过使第二散热片144的平均
垂直高度大于第一散热片142的平均垂直高度,可使第二散热片144的面积大于第一散热片142的面积。因此,具有使第二散热片144上产生热交换的整体面积变大的效果。
129.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10通过在发热量多的第二区域a2所对应的区域上布置截面积相对较大的第二散热片144,在发热量小的第一区域a1所对应的区域上布置截面积相对较小的第一散热片142,从而具有能够减少散热片140的整体重量的同时使散热片140的散热效果最大化的效果。
130.另外,图9图示了第一散热片142包括下陷部而第二散热片144为平坦状(flat)的情况,但是本发明并不限于此。因此,如果第二平均垂直高度大于第一平均垂直高度,则第一散热片142和第二散热片144还可以具有与图9图示的截面不同的其它形状的截面。
131.参照图10,多个第二散热片144中相邻的第二散热片144之间的间隔b2可小于多个第一散热片142中相邻的第一散热片142之间的间隔b1。即,多个第二散热片144相较于多个第一散热片142,可布置地更紧密。
132.由此,多个第二散热片144的整体面积可大于多个第一散热片142的整体面积,从而具有在第二散热片144上使产生热交换的整体面积变大的效果。
133.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10通过将发热量多的第二区域a2所对应的第二散热片144紧密地布置,将发热量少的第一区域a1所对应的第一散热片142稀松地布置,从而具有能够减少散热片140的整体重量的同时使散热片140的散热效果最大化的效果。
134.此外,多个第一散热片142可具有与多个第二散热片144不同的片厚度。鉴于第一区域a1的发热量和第二区域a2的发热量,第一散热片142和第二散热片144可设置不同的片厚度。
135.例如,在第二区域a2中,为了增大热交换面积且布置更多数量的第二散热片144,第二散热片144的厚度还可以设置为小于第一散热片142的厚度。
136.再次参照图8和图10,从第一送风部152吐出的空气在冷却第一区域a1期间不与从第二送风部154吐出的空气发生混合,从第二送风部154吐出的空气在冷却第二区域a2的期间不与从第一送风部152吐出的空气发生混合。
137.其中,'在冷却第一区域a1/第二区域a2期间'的含义是指从各送风部吐出的空气到达以及冲撞到基板120的各区域所对应的散热片140,从实质上开始冷却的时刻至该空气冷却散热片140之后从散热片140排出的时刻为止所流动的期间。
138.在根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10中,从各风扇吐出的空气可以只在该风扇对应的散热片140的区域流动,不在其以外的的散热片140区域流动。
139.为此,多输入多输出天线装置10可进一步包括布置于多个第一散热片142与多个第二散热片144之间的分隔壁146。
140.分隔壁(partition wall)146的垂直高度可大于多个第一散热片142的垂直高度及多个第二散热片144的垂直高度。
141.分隔壁146可划分基板120的各区域所对应的散热片140的区域,而且,为了使从各散热片140的区域所对应的风扇吐出的空气不与其它散热片140的区域发生混合,起到将空气的流动进行隔离(isolation)的作用。
142.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过使基板120的各区域所对
应的各风扇只对与其对应的散热片140的区域进行冷却,能够比较准确地预测各风扇吐出的空气的流动路径,从而使基于控制部180的各风扇的控制更加容易进行。
143.但是本发明并不受限于此,还可以设置为使从各风扇吐出的空气的至少一部分向其它散热片140区域流入。例如,将多个散热片140的中央区域去除或者将中央区域的高度设置为低于其它区域,使风扇从吐出的空气通过中央区域流入其它散热片140的区域。
144.此时,当某一散热片140的区域所对应的风扇发生故障时,可通过使该散热片140区域相邻的其它散热片140区域对应的风扇吐出的空气流入发生故障的风扇所对应的散热片140区域来进行冷却。
145.另外,多输入多输出天线装置10进一步包括多个凸起(protrusion,未图示),其在外壳130的另一面上布置于多个散热片140之间或者布置于与风扇面对的区域。
146.多个凸起能够增加产生热交换的整体面积,使散热片140之间流动的空气中发生紊流,从而可提高基于对流的热传递效率。
147.图11和图12是图示根据本发明一实施例的控制部180进行冗余控制的示例图。
148.具体地,图11图示了通过风扇的旋转速度来进行冗余控制的情况,图12图示了通过改变工作的风扇数量来进行冗余控制的情况。
149.参照图11和图12,控制部180可设置为对第一区域a1和第二区域a2进行冗余控制。
150.具体地,参照图11,控制部180可设置为当多个第一风扇1522中至少一个第一风扇1522停止工作时使多个第一风扇1522中工作的其它第一风扇1522的旋转速度增加。
151.此外,控制部180可设置为当多个第二风扇1542中至少一个第二风扇1542停止工作时使多个第二风扇1542中工作的其它第二风扇1542的旋转速度增加。
152.例如,如图11的(a)的情况,当三个风扇f1、f2、f3工作时,如图11的(b),如果三个中的一个风扇f1发生故障,则控制部180可使正常工作的剩余两个风扇f2、f3的旋转速度增加。
153.或者,参照图12,控制部180可设置为当多个第一风扇1522中至少一个第一风扇1522停止工作时使多个第一风扇1522中的其他第一风扇1522投入工作。
154.此外,控制部180可设置为当多个第二风扇1542中至少一个第二风扇1542停止工作时使多个第二风扇1542中的其他第二风扇1542投入工作。
155.例如,如图12的(a)的情况,基板120具有三个风扇f1、f2、f3,假设三个风扇中只有两个风扇f1、f2工作,且一个风扇f3停止工作(off),如图12的(b),当工作中的两个风扇f1、f2中的一个风扇f1发生故障时,停止工作的剩余一个风扇f3可投入工作。
156.或者,控制部180可设置为当多个第一风扇1522中至少一个第一风扇1522停止工作时,可使工作中的其它第一风扇1522的送风方向朝向停止工作的第一风扇1522,当多个第二风扇1542中至少一个第二风扇1542停止工作时,可使工作中的其他第二风扇1542的送风方向朝向停止工作的第二风扇1542。
157.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过沿着基板120的长度方向划分多个区域,并对应各区域地布置多个风扇,从而具有各区域可分别布置多个风扇的优点。因此,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10包括多个风扇,从而具有便于进行冗余控制的优点。
158.此外,根据本发明一实施例的控制部180,对基板120的各区域进行冗余控制,从而
具有即使风扇的一部分发生故障等非正常(abnormal)状态,也能够提供类似于正常(normal)状态程度的均匀流量的效果。
159.图13是根据本发明一实施例的散热装置20的立体图。
160.图14是根据本发明一实施例的散热装置20的后面立体图。
161.参照图13和图14,散热装置20可包括后盖160和多个风扇。
162.后盖160可盖住外壳130另一面的至少一部分和多个散热片140。由此,后盖160可起到护手板(fingerguard)的作用以防止使用者触碰到加热的散热片140,而且可起到遮阳罩(sunshade)的作用以保护天线装置的零部件免受外部太阳光的照射。
163.多个风扇可安置在后盖160上。因此,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10通过后盖160将用于将多个风扇安装到天线装置上的风扇支架的构件和护手板以及遮阳罩的构件一体化,从而可具有有效的空间结构。
164.此外,根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10通过在后盖160上布置多个风扇,具有便于维护多风扇的效果。
165.后盖160可进一步包括布置于后盖160的一侧的风扇电路基板170。此时,风扇电路基板170可设置为由布置有多个发热元件122的基板12提供电源。例如,风扇电路基板170通过贯通外壳130的电源线(powerline,未图示)与基板120连接,并从基板120接收电源。
166.如上所述,风扇电路基板170可布置有控制部180、温度传感器710、噪音传感器720及风扇日志存储部730。此时,散热装置20无需其它构件的帮助,便可进行自学,可执行风扇的自适应(adaptive)控制。
167.只是,虽然图13和图14图示了风扇电路基板170布置于后盖160上的情况,但是本发明并不限于此。例如,风扇电路基板170可与布置有rf元件的基板120一体形成,或者也可以布置于外壳130内的其它区域。
168.另外,后盖160可进一步包括流入口162、铁栅166及排出口164。
169.流入口162可形成于后盖160上用于安装多个风扇的各区域所对应的位置上。外部气体通过各流入口162导入到多个风扇。
170.铁栅166可布置于流入口162上,可防止外部的异物流入风扇。
171.排出口164可形成于后盖160的侧面。具体地,排出口164形成于后盖160上的区域,后盖160用于使从风扇吐出的空气冷却散热片140之后排出。
172.图15是图2的多输入多输出天线装置10中省略后盖160的示图。
173.参照图15,多输入多输出天线装置10可进一步包括连接部件(connecting member)190。
174.连接部件190可将多输入多输出天线装置10及散热装置固定在外部的支柱(未图示)上。连接部件190可包括用于固定天线装置的常规的托架(bracket)、夹持装置(clamping device),本发明并不限于此。
175.连接部件190可包括多个臂部(arm)192以与外壳130的另一面连接。连接部件190固定在外壳130上而非后盖160,具有能够最小化作用在后盖160上的荷重(load)的效果。
176.后盖160可包括贯穿后盖160的至少一个贯通孔(through hole,图4的168),多个臂部192可贯穿至少一个贯通孔168。多个风扇中至少一个风扇可布置于多个臂部192中两个臂部192之间。
177.根据本发明一实施例的多输入多输出天线装置10,通过在连接部件190的两个臂部192之间布置多个风扇中一部分,可最小化天线装置的连接部件190与风扇之间的物理性干涉,从而具有可最大化布置于后盖160上的风扇数量的效果。
178.以上说明仅用于举例说明本实施例的技术思想,对于本实施例所属技术领域中具有通常知识的技术人员而言,在不超出本实施例的本质特征的范围内可进行各种修改和变形。因此,本实施例并非用于限定本实施例的技术思想而是用于说明,本实施例的技术思想的范围不受所述实施例的限制。本实施例的保护范围应基于下面的权利要求书解释,并与其等同的范围内的所有技术思想应解释为皆属于本实施例的权利范围。
179.[附图标记的说明]
[0180]
10:多输入多输出天线装置
ꢀꢀꢀꢀ
110:天线罩面板
[0181]
120:基板
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122:发热元件
[0182]
130:外壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
140:散热片
[0183]
142:第一散热片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
144:第二散热片
[0184]
146:分隔壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
150:送风部
[0185]
152:第一送风部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
154:第二送风部
[0186]
160:后盖
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
162:流入口
[0187]
164:排出口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
166:铁栅
[0188]
170:风扇电路基板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
180:控制部
[0189]
710:温度传感器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
720:噪音传感器
[0190]
730:风扇日志存储部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1522:第一风扇
[0191]
1542:第二风扇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a1:第一区域
[0192]
a2:第二区域。
再多了解一些

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