[发明专利]用于无线电装置的冷却系统

说明书

公开了用于改善与天线系统相关联的散热问题的技术。这些技术包括实现在其上安装有天线电路的外部天线杆与环境受控区域中的内部散热器之间耦合的热管道。该配置热调节与安装到天线杆的有源天线相关联的热量，该天线杆在外部安装到车辆的车顶上。热管道将携带热量从天线杆向下穿过车顶到达内部散热器。本文所描述的各个方面允许汽车制造商将mmWave技术集成到他们的车辆中，同时避免会不利地影响空气动力学和燃料效率的大的且难看的冷却机构。

技术领域

本文所描述的各个方面一般性地涉及用于无线电装置的冷却方案，并且更特别地，涉及用于在环境受控条件之外操作的有源无线电系统的冷却方案。

背景技术

安装在车顶上的有源天线需要承受来自热空气、直射阳光、以及有源天线自身产生的热量(例如，由集成功率放大器(PA)产生的热量)的综合热负荷。此外，毫米(mm)波无线电装置要求与毫米波天线耦合以管理信号处理的有源天线芯片必须在物理上靠近天线，这意味着芯片也将受到这些不利的热条件的影响。与其他类型的无线电芯片相比，毫米波芯片对结温(T_j)的要求更高，而PA效率却更差，这使该问题进一步复杂化。当综合考虑这些因素时，产生了这一情形，其中，毫米波芯片必须保持相对冷却，同时还要承受来自多个源的显著的热负荷。

附图说明

专利或申请文件包含至少一幅彩色附图。在提出请求并且支付必要的费用之后，专利局将提供具有彩色附图的本专利或专利申请公开文本的副本。

本文将所附附图并入并且所附附图构成说明书的一部分。所附附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起进一步用于解释各个方面的原理并使得本领域技术人员能够做出和使用各个方面。

图1图示了按照本公开的一个方面的示例性有源天线冷却方案的框图。

图2A-B图示了按照本公开的一个方面的示例性有源天线冷却方案的三维(3-D)图。

图3A-B图示了按照本公开的一个方面的示例性天线杆结构的3-D图。

图4A-B图示了按照本公开的一个方面的示例性天线杆结构的3-D图，其示出了热管道线路。

图5图示了按照本公开的一个方面的指示与示例性有源天线冷却方案相关联的热传递的框图。

图6A图示了针对不使用按照本公开的一个方面的如本文所描述的有源天线冷却方面的有源天线系统的热仿真。

图6B图示了针对使用按照本公开的一个方面的如本文所描述的有源天线冷却方面的有源天线系统的热仿真。

将参照所附附图描述本公开的各个示例性的方面。要素第一次出现在其中的附图典型地由对应的附图标记中的(一个或多个)最左边的数字指示。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了大量具体细节以便提供对本公开的各个方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各个方面，包括结构、系统、以及方法。本文的描述和表示是本领域技术人员用来将其工作的实质最有效地传授给其他本领域技术人员的常用手段。在其他实例中，没有详细描述公知的方法、过程、部件以及电路，以免不必要地模糊本公开的各个方面。

再次，典型的毫米波(本文还称为“mmWave”)无线电装置对系统内使用的mmWave无线电芯片具有严格的散热要求，并且该问题在车顶安装的汽车应用中进一步加剧。实现FM、AM、GPS、蜂窝等天线的传统的安装在车顶的天线系统不需要复杂的散热方案，因为它们具有更宽松的结温限制，比mmWave无线电芯片具有更好的PA效率，并且不需要产生热量的芯片靠近天线(例如，产生热量的芯片可以处于环境受控的位置，并且经由电缆耦合到天线)。此外，常规的汽车无线电热量解决方案并未设计用于天线处的散热。