Tantangan Termal Stasiun 5G

Pada tahun 2025, industri Telekomunikasi akan mengkonsumsi 20 persen listrik dunia, dan di jaringan komunikasi seluler, BTS adalah konsumen listrik utama, dan sekitar 80 persen konsumsi energi berasal dari BTS yang didistribusikan secara luas. BTS yang lebih padat berarti konsumsi energi yang lebih tinggi, yang merupakan tantangan biaya utama untuk jaringan 5G.

Dalam hal struktur energi, konsumsi daya berarti biaya yang lebih tinggi dan tekanan tidak langsung yang lebih besar terhadap pencemaran lingkungan. Dari perspektif desain termal, pembangkitan panas stasiun pangkalan meningkat, dan kesulitan kontrol suhu meningkat secara tiba-tiba.

Insinyur yang pernah bekerja di industri komunikasi mengetahui bahwa BTS komunikasi biasanya dipasang pada rangka besi di atap gedung dan tempat tinggi di alam bebas. Volume dan berat sangat penting untuk kemudahan pemasangan peralatan. Kebetulan, konsumsi daya, volume, dan berat semua kondisi batas desain inti dalam desain termal.

Dari kebiasaan desain masa lalu, stasiun pangkalan adalah perangkat pembuangan panas alami tertutup yang khas (aplikasi luar ruangan membutuhkan kedap air dan tahan debu yang ketat). Setelah panas dipancarkan dari komponen, hanya ada dua tempat:

1. Diserap oleh perangkat internal - panas diubah menjadi energi internal, menyebabkan suhu perangkat naik;

2. Karena perbedaan suhu, panas dipindahkan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah - ketika suhu stabil, laju perpindahan panas=laju pembangkitan panas.

Untuk mengurangi volume dan berat produk, permintaan untuk desain termal dari produk tersebut telah berevolusi untuk memaksimalkan efisiensi perpindahan panas dan mengurangi hambatan termal perpindahan panas di ruang yang sama. Resistansi termal perpindahan panas di sini dibagi menjadi resistansi termal internal dan resistansi termal eksternal.

Pengurangan resistansi termal internal memerlukan tata letak chip yang masuk akal, sehingga sumber panas itu sendiri lebih dekat ke cangkang pembuangan panas. Ini adalah upaya kolaboratif antara insinyur perangkat keras dan insinyur desain termal.

Dari sudut pandang material, material antarmuka termal perlu diterapkan antara chip dan rumahan. BTS 5G dapat mendorong peningkatan besar dalam material antarmuka termal, yang tercermin dalam aspek berikut:

1. Resistensi termal serendah mungkin - konduktivitas termal yang lebih tinggi dan pembasahan antarmuka yang lebih baik diperlukan;

2. Keandalan - BTS digunakan di lingkungan luar ruangan yang kompleks, di seluruh dunia, dengan kisaran suhu -40C~55C, dan perawatan sulit dilakukan setelah kegagalan - stabilitas termal yang sangat baik, anti melorot, anti retak

3. Kegunaan - 5BTS G digunakan dalam jumlah besar, dan beberapa chip berbagi pembuangan panas dari sasis, yang memerlukan otomatisasi perakitan material dan tekanan yang dihasilkan selama proses perakitan.

Dari perspektif casing, konsumsi daya meningkat, dan bentuk sirip yang lebih masuk akal perlu dirancang agar sesuai dengan tingkat bahan konsumsi daya yang tinggi dari stasiun pangkalan, dan bahan dengan kerapatan lebih rendah, konduktivitas termal yang lebih baik, dan ketahanan korosi yang kuat adalah diperlukan. Penerapan pelat inflasi di stasiun pangkalan didasarkan pada konduktivitas termal yang tinggi dan kerapatan yang rendah. Karena kepadatan rendah dan sifat konduktivitas termal yang tinggi, penerapan produk aliran dua fase di BTS akan semakin luas. Munculnya die casting semi-padat dan proses lainnya juga mendorong peningkatan konduktivitas termal bahan casing die casting.

Efisiensi pembuangan panas alami terbatas. Dengan peningkatan daya, pendinginan udara dan pendinginan cairan stasiun pangkalan juga sedang dipelajari. Saat suhu dikontrol dengan baik, ini tidak hanya meningkatkan keandalan produk, tetapi juga mengurangi konsumsi daya perangkat.