[发明专利]无线通信系统中的基站

说明书

技术领域

本发明大体上涉及无线通信系统中的基站。更具体地，并且在各种实施例中，本发明涉及冷却基站中的部件。

背景技术

存在基站在高环境温度下工作时的情景，一些部件可由于超出极限的高温而关掉。例如，作为基站的部分，RRU（远程无线电单元）包括一个或多个FPGA（现场可编程门阵列）。RRU的功耗是大约500w或甚至更高。当基站在45℃的环境温度中在自然冷却的情况下工作时，FPGA的温度接近它的极限100℃。因此，基站由于FPGA的失效而无法在55℃下工作。从而，需要使FPGA冷却下来以确保整个基站在高环境温度下工作。

发明内容

目标是避免上文的问题或劣势并且对基站提供改进的技术方案。本发明的一个方面提供无线通信系统中的基站。该基站包括具有上侧和底侧的FPGA、具有热侧和冷侧的TEC（热电冷却器）、热垫和防辐射盖。TEC的冷侧与FPGA的上侧热耦合，热垫与TEC的热侧热耦合，并且防辐射盖与热垫热耦合。

在一个方面中，TEC被热垫环绕。

在另一个方面中，热电冷却器的厚度小于热垫的厚度。

在另一个方面中，基站进一步包括控制模块，其配置成控制TEC的工作状态。

在另一个方面中，控制模块配置成控制TEC以在FPGA的温度等于或大于第一预定阈值时打开，并且控制热电冷却器以在FPGA的温度低于第二预定阈值时关闭。该第一预定阈值大于该第二预定阈值。

附图说明

本发明的前述和其它目标、特征和优势将从实施例的下列更特定描述和附图的说明显而易见。

图1示出对于基站的部分的示意结构。

图2是图示与FPGA关联的热传递路径的流程图。

图3示出根据一个实施例的基站的部分的示意结构。

图4a示出TEC和热垫在组装之前的设计，并且图4b示出TEC和热垫在组装之后的设计。

图5示出根据一个实施例对于控制模块的控制策略。

图6是图示根据一个实施例对于控制模块的控制算法的流程图。

具体实施方式

尽管本发明涵盖各种修改和备选构造，本发明的实施例在图中示出并且将在下文将详细描述。然而，应理解特定描述和图不意在将本发明限制在公开的特定形式。相反，规定要求保护的本发明的范围包括其所有修改和备选构造，它们落入如在附上的权利要求书中表达的本发明的范围内。

除非在本描述的上下文中定义，否则，本文使用的所有技术和科学术语具有如由本发明所属的领域内技术人员通常所理解的相同的意思。

如在下列图中示出的布置和过程可以采用软件、硬件、固件或其组合的形式实现。

参考图1，典型的基站包括至少一个FPGA 105、外壳101、EMC（电磁兼容性）盖102、热垫106、PCB（印刷电路板）103和散热器，其包括散热器底座104和片107。对于FPGA存在两个热传递路径。一个路径是通过热垫和EMC盖到外壳、然后到外部空气，叫作路径A。另一个路径是通过PCB到散热器、然后到外部空气，叫作路径B。更多的细节可以在图2中找到。

为了降低FPGA的温度，可以使用一些冷却方法，例如增加散热器的片高度、通过改变热垫的材料或大小而提高它的热传递能力。所有这些方法聚焦在使通过路径A或路径B的热阻减小上，并且具有低的效率或以大的体积增加为代价。例如，根据测试，通过增加片高度使温度减小4～5℃，但体积增加大约7%。如果我们希望使FPGA的温度减小10℃，体积应增加超过14%。通过使用改变热垫的方法（尽管体积不明显增加），温度仅减小1-2℃。