卫星发射机系统技术方案

一种用于接收输入信号并发射输出信号以用于上行链路发射的卫星发射机模块。所述模块包括发射机单元，所述发射机单元包括i)发射机电路、ii)至少一个输入端口和iii)至少一个输出端口。至少一散热器耦接至所述发射机单元，所述至少一散热器包括多个散热器翅片，其特徵在于所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片具有不同高度。风扇能够产生与所述多个散热器翅片平行的气流。所述模块进一步包括外罩壳，所述外罩壳i)封闭所述发射机单元和所述多个散热器翅片并且ii)由所述风扇产生的所述气流不可渗透过。所述外罩壳包括罩壳横截面形状，所述罩壳横截面形状大致上类似于由所述多个所述散热器翅片中的每一个散热器翅片的所述高度界定的所述至少一散热器横截面形状。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请为于2015年3月13日所申请的美国临时申请专利案号62/132,941的非临时申请，其内容以引用方式全部并入本文中。
本公开大体上涉及卫星发射机系统，并且更明确来说，涉及包括能够更有效地散热的发射机模块的卫星发射机系统。
技术介绍
地面卫星发射机系统被用于卫星通信中的上行链路信号发射。通常，卫星发射机系统包括：上变频器模块，将较低频率调制解调器数据信号转换成较高频率信号以用于向卫星的上行链路信号发射；和/或功率放大器，将这些较高频率信号的功率增加至足以在足够强度下达到远距卫星的水平。此外，不管功率放大器存在或不存在，这些发射机在卫星通信行业中常常都被称为块上变频器(block upconverter，BUC)。这种块上变频器通常与面向抛物面反射盘的正交模式换能器耦接，所述抛物面反射盘被导向朝向特定卫星。很多时候，这些块上变频器被用于便携式卫星上行链路系统。此外，因为常规发射机模块是利用许多现货供应部件(即，上变频器模块、功率放大器、电源等)来构造，所以常规发射机模块的壳体和底座必须足够大以便容纳每一个现货供应部件。因此，常规发射机模块包括矩形(或正方形)横截面形状因数，并且携带极为沉重以及设置极为繁琐，尤其对在户外现场(out in the field)使用的情况如此。由于消费者要求更多富含数据的媒体，卫星发射机制造商不断地升级他们的产品来操纵较高上行链路资料速率通信。然而，为了实现这些较高的上行链路资料速率，对上行链路资料信号发射的功率需求会增加，并且由发射机电路(例如，微波功率放大器)产生的热量相当大。因为这些功率电平增加，所以具有矩形或正方形横截面的常规发射机块上变频器模块持续增长，从而产生极大和极重的单元，其在从发射机电路适当散热方面是效率低的。除对能够输送较高数据速率的较高功率卫星发射机的要求之外，消费者也要求这些发射机对移动和快速部署应用来说是便携式的。对于这些便携式应用来说，减少卫星发射机的大小和重量的重要性再怎么夸大也不为过。常规卫星上行链路发射机包括散热器，所述散热器具有相等高度的散热器翅片，所述散热器翅片跨单元的表面区域均匀分布，而与翅片相对于具有最大散热的区域的位置无关，从而得到正方形或矩形横截面。常规发射机块内利用的这些相等高度的散热器翅片因它们的大小和重量而散热效率极低，因为位于具有由发射机电路产生的最大热量水平的区域的散热器翅片与位于最低热量水平的散热器翅片具有相同高度。这些离具有最大热量水平的区域最远的未充分利用的散热器翅片对整个块发射机增加了不必要的重量和大小。这些未充分利用的散热器翅片的这种额外的重量和大小导致以较高的材料成本建造常规块发射机并且有损单元的便携性。此外，因为大多数空气风扇包括形成圆形横截面的旋转风扇叶片，所以管理与一个或多个圆形横截面风扇耦接的发射机的矩形横截面内的气流是困难且更耗成本的。例如，使用与矩形横截面发射机耦接的包括圆形轮叶和形成圆形横截面的风扇叶片的圆形风扇可能导致气流分布问题、空气压力差问题等。为缓和这些问题并且将矩形横截面发射机与圆形横截面风扇对接，常规发射机设计者已包括充气腔室(即，空腔室)以帮助均衡单元内的空气压力以供气流的更均匀分
布。当使用一排数个圆形风扇时也发生类似问题；需要压力均衡充气室来确保跨散热器翅片的适当气流。然而，利用一个或多个充气室又对发射机单元增加了重量和体积。
技术实现思路
一种用于发射信号以供卫星通信系统中的上行链路信号发射的卫星上行链路发射机模块包括发射机单元，所述发射机单元包括i)发射机电路、ii)输入信号端口和iii)发射机输出信号端口，所述发射机电路产生热量。所述发射机电路可含有频率转换电路，以将典型地较低频率调制解调器信号转换成典型地较高频率射频(RF)卫星上行链路信号。所述发射机电路还可含有放大电路，以将所述典型地较低功率输入信号增加至适用于与远距卫星通信的较高功率输出信号。所述卫星上行链路发射机模块还包括耦接至所述发射机单元的至少一个散热器，所述至少一个散热器包括多个散热器翅片，其中所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片具有不同高度；和风扇，所述风扇能够产生与所述散热器翅片平行的气流。所述卫星上行链路发射机模块包括外罩壳，所述外罩壳i)封闭所述发射机单元和所述多个散热器翅片并且ii)由所述风扇产生的所述气流不可渗透过，所述外罩壳包括罩壳横截面形状，所述罩壳横截面形状大致上类似于由所述多个所述散热器翅片中的每一个散热器翅片的所述高度界定的散热器横截面形状。根据本专利技术的一个实施方案，一种用于接收输入信号并发射输出信号以用于卫星通信系统中的上行链路发射的卫星发射机模块，所述卫星发射机模块包括：发射机单元，所述发射机单元包括i)发射机电路、ii)至少一个输入端口和iii)至少一个输出端口；至少一散热器，耦接至所述发射机单元，所述至少一散热器包括多个散热器翅片，其中所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片具有不同高度，其中所述至少一散热器被定位成紧邻于所述发射机电路，以用于耗散从所述发射机电路产生的热量；风扇，产生与所述多个散热器翅片之间的
空间大致上平行的气流；和外罩壳，所述外罩壳i)将所述发射机单元和所述多个散热器翅片封闭在所述外罩壳中并且ii)由所述风扇产生的所述气流不可渗透过，所述外罩壳包括横截面形状，所述横截面形状大致上类似于由所述多个所述散热器翅片的所述高度界定的所述至少一散热器横截面形状的轮廓。根据另一个实施方案，一种用于接收输入信号并发射输出信号以用于卫星通信系统中的上行链路发射的卫星发射机模块，发射机，所述发射机包括发射机电路以用于发射适合的卫星通信信号；至少一散热器，热耦接至所述发射机，所述至少一散热器包括多个散热器翅片，其中所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片包括随所述多个散热器翅片与所述发射机之间的距离函数而变化的高度，其中所述至少一散热器被定位成紧邻于所述发射机以用于耗散从所述发射机产生的热能量；风扇，被设置在所述发射机的远端处以用于产生大致上与所述多个散热器翅片之间的空间平行的气流；和外罩壳，将所述发射机和所述多个散热器翅片封闭在所述外罩壳中。根据本专利技术的另一个实施方案，一种用于减少卫星发射机模块中的热能量的制造工序或方法，所述工序包括：将多个散热器翅片连接至发射机，所述发射机发射适合的卫星通信信号并产生热能量，所述多个散热器翅片中的每一个散热器翅片包括高度，其中至少两个散热器翅片高度根据所述多个所述散热器翅片中的所述每一个散热器翅片与所述发射机之间的距离函数来确定；所述工序进一步包括：通过风扇产生大致上与所述多个散热器翅片之间的空间平行的气流；所述方法进一步包括将所述多个散热器翅片和所述发射机封闭在外壳中，所述外壳包括由所述多个散热器翅片中的每一个散热器翅片的所述高度界定的横截面形状。附图说明图1描绘具有正方形或矩形横截面的示例性卫星上行链路发射
机模块现有技术，根据本专利技术的一个实施方案，所述模块包括封闭发射机单元和散热器的固定外罩壳。图2描绘根据本专利技术的一个实施方案的示例性卫星上行链路发射机模块，所述卫星上行链路发射机模块包括封闭发射机单元和散热器的固定外罩壳。图3例示根据本专利技术的一个实施方案的示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接收输入信号并发射输出信号以用于卫星通信系统中的上行链路发射的卫星发射机模块，所述卫星发射机模块包括：发射机单元，所述发射机单元包括i)发射机电路、ii)至少一个输入端口和iii)至少一个输出端口；至少一散热器，耦接至所述发射机单元，所述至少一散热器包括多个散热器翅片，其中所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片具有不同高度，其中所述至少一散热器被定位成紧邻于所述发射机电路，以用于耗散从所述发射机电路产生的热量；风扇，产生与所述多个散热器翅片之间的空间大致上平行的气流；和外罩壳，所述外罩壳i)将所述发射机单元和所述多个散热器翅片封闭在所述外罩壳中并且ii)由所述风扇产生的所述气流不可渗透过，所述外罩壳包括横截面形状，所述横截面形状大致上类似于由所述多个所述散热器翅片的所述高度界定的所述至少一散热器横截面形状的轮廓。

【技术特征摘要】
2015.03.13 US 62/132941;2016.03.11 US 15/0684841.一种用于接收输入信号并发射输出信号以用于卫星通信系统中的上行链路发射的卫星发射机模块，所述卫星发射机模块包括：发射机单元，所述发射机单元包括i)发射机电路、ii)至少一个输入端口和iii)至少一个输出端口；至少一散热器，耦接至所述发射机单元，所述至少一散热器包括多个散热器翅片，其中所述多个散热器翅片中的至少两个散热器翅片具有不同高度，其中所述至少一散热器被定位成紧邻于所述发射机电路，以用于耗散从所述发射机电路产生的热量；风扇，产生与所述多个散热器翅片之间的空间大致上平行的气流；和外罩壳，所述外罩壳i)将所述发射机单元和所述多个散热器翅片封闭在所述外罩壳中并且ii)由所述风扇产生的所述气流不可渗透过，所述外罩壳包括横截面形状，所述横截面形状大致上类似于由所述多个所述散热器翅片的所述高度界定的所述至少一散热器横截面形状的轮廓。2.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述横截面形状包括大致上类似于由所述风扇的旋转叶片界定的风扇横截面形状的形状。3.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述发射机电路是沿所述发射机单元的中心轴并在大致上与来自所述风扇的所述气流相同的方向上定位。4.如权利要求3所述的卫星发射机模块，其特徵在于当所述多个散热器翅片的数目是奇数时，定位在所述发射机单元的所述中心轴上的所述多个散热器翅片中的一个散热器翅片的所述高度高于所述多个散热器翅片中每一其他散热器翅片的所述高度。5.如权利要求3所述的卫星发射机模块，其特徵在于当所述多个散热器翅片的数目是偶数时，定位成最靠近所述发射机单元的所述中心轴上的所述多个散热器翅片中的两个散热器翅片的所述高度高于所述多个散热器翅片中的其他散热器翅片的所述高度。6.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述发射机单元被耦接至另一至少一散热器，所述另一至少一散热器包括另一多个散热器翅片。7.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述散热器翅片平行于所述多个散热器翅片中的每一其他散热器翅片。8.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述罩壳横截面形状是圆形形状。9.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述罩壳横截面形状是多边形形状。10.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述罩壳横截面形状是椭圆形形状。11.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于所述多个散热器翅片包括针形翅片。12.如权利要求1所述的卫星发射机模块，其特徵在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧利奇欧·法兰西斯·S，费德浩斯·大卫，
申请(专利权)人：使命微波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US