一种基于MTCA标准的加固密封机箱及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于MTCA标准的加固密封机箱，其机箱本体的顶盖板、底盖板的外表面均匀设置有散热片，所述前面板组件、后面板组件的顶部与底部均设置有风道进出口；机箱内部用于放置一个以上的模块，所述模块包括AMC模块；模块上设置有加固导冷板，用于将AMC模块产生的热量传递到散热片。本发明专利技术的加固密封机箱，能够提升现在的通信或导航等电子设备，尤其是恶劣环境条件使用下的军用通信或导航等电子设备的环境适应性性能，使设备具备优良的装配和维修性、三防能力、散热能力、抗振动抗冲击能力、结构电磁兼容能力。

A reinforced sealed case and its assembly method based on MTCA standard

【技术实现步骤摘要】
一种基于MTCA标准的加固密封机箱及其装配方法
本专利技术涉及通信或导航等电子设备领域，特别涉及一种基于MTCA标准的加固密封机箱及其装配方法。
技术介绍
MTCA即MircoTCA，其架构类似于ATCA的一种简化版本。它兼容了ATCA的高性能、高带宽、AMC的灵活性，创造了极高集成度的同时，极大地降低了成本，减小了系统空间和规模，无需载板的设计更加方便了AMC模块的使用。从而使其能够很好的满足中低端通信、工业、军事、医疗、多媒体等领域的应用要求。表1术语和定义现有的传统MTCA机箱结构，如图1所示。图中所示为一个标准的、符合MTCA标准的、19英寸上架式3U插箱。该机箱主要由以下几部分组成：前面板组件、机箱、顶盖板、AMC模块、散热单元、背板、后面板组件等。图1所示机箱按照MTCA标准要求，按30.48mm的槽间距预留板卡槽位，各个AMC模块通过机箱槽位装入机箱，与背板对插，背板再通过线缆将信号传输至后面板组件中的外部连接器中。最后装入前面板组件，形成一个完整的机箱，可装入19英寸标准机柜中。机箱通常是由上盖板、下盖板、左侧板、右侧板、支架、导轨等零件组成，通过螺钉紧固，零件数量众多。其中上盖板、下盖板、左侧板、右侧板部分或者全部开孔通风，整个机箱内部与外部环境相联通，非密封设计。AMC模块插入机箱时，依靠AMC模块中的印制板两侧边沿，沿着机箱导轨插入机箱，与背板对插，装配到位后，通过AMC模块面板上的安装螺钉，将AMC模块固定在机箱内，实现AMC模块的装配固定。r>在机箱内部左侧、右侧、或者是左右两侧放置散热单元，通过机箱左右两侧外部的通风孔，气流流经各AMC模块及其他电路部分表面，实现对机箱内各个AMC模块及其它电路部分的散热。对于AMC模块、背板以及其它电路部分，通常会喷涂防霉漆，使机箱在一般的盐雾霉菌湿热等工作环境条件下，电路部分不失效，能够正常工作。针对现在的通信或导航等电子设备，尤其是恶劣环境条件使用下的军用通信或导航等电子设备，以往传统的机箱设计形式很难满足恶劣的环境应用要求。现有的传统的MTCA机箱结构技术方案中，采取的设计形式是敞开式的非密封设计，这类机箱通常装配和维护不便、较弱的三防能力、较弱的散热能力、较弱的抗振动抗冲击能力、较弱的结构电磁兼容能力，具体如下：1、较差的装配和维修性机箱箱体是由上盖板、下盖板、左侧板、右侧板、支架、导轨等零件组成，并且通过螺钉连接。组成箱体的零件种类繁多，数量也较多，通常有几十个零件，所需紧固件数量也比较多，装配难度大、时间长；机箱在需要维护或者维修时，拆卸难度大、时间长。2、较弱的三防能力(防盐雾、防霉菌、防湿热)机箱不是密封机箱，外界环境空气与机箱内部的各电路部分处于联通状态，印制板和元器件暴露在外部环境的空气中，外界空气会与印制板和电子元器件直接接触，虽然印制板和电子器件在大多数情况下会喷涂防霉漆，但在恶劣环境下如海上舰艇上的设备，随着机箱使用时间增长，部分三防漆会脱落，脱落部分的表面就容易受到霉菌、盐雾或者湿热的腐蚀；一般机箱内侧表面只做表面处理，如电镀等，不做喷漆，机箱内表面就容易受到霉菌、盐雾或者湿热的腐蚀。3、较弱的散热能力机箱采取的设计形式是敞开式的，外部空气可以进入机箱内部，与机箱内部的印制板接触，电子元器件直接裸露在空气中。机箱箱体大部分通过采用以下两种方式散热：一种是符合空气冷却规范的机箱(Ruggedaircooledspecification)，即冷却空气通过机箱通风孔流经各AMC模块及其它电路印制板表面和器件表面，直接对热耗器件散热，带走热量；另一种是符合加固混合空气传导冷却规范的机箱(Hardenedhybridairconductioncooledspecification)，即对各AMC模块设计散热片，并将散热片装配至AMC模块上，使AMC模块的热耗器件热量传导到散热片上，冷却空气通过机箱通风孔流经各AMC模块的散热片表面，对流换热，带走热量。符合空气冷却规范的机箱，参与换热的表面积只有印制板表面和器件表面，具有较少的换热面积，同时流经机箱内部的冷却空气风阻受印制板的器件布局影响，风阻较大，散热能力及其有限。通常单个AMC模块的热设计功耗不超过10W。符合加固混合空气传导冷却规范的机箱，因为增加了散热片，与符合空气冷却规范的机箱相比，散热能力得到提升。但是，AMC模块的板卡标准间距是30.48mm，因此AMC模块厚度必须低于30.48mm，,通常设计厚度为29mm。AMC模块散热片的设计尺寸也比较受限，散热面积也有限。同时当AMC模块装满机箱时，流经各AMC模块表面的冷却空气风阻也受散热片形状的影响，风阻较大，散热能力也受限，通常单个AMC模块的热设计功耗不超过30W。该机箱最高工作环境温度通常低于55℃。4、较弱的抗振动抗冲击能力传统的机箱设计，一方面机箱是依靠多个板拼接螺装起来，大部分拼板是较薄的板甚至是钣金件，机箱具有较低的固有频率，机箱箱体的强度较弱。AMC模块插入机箱时，依靠AMC模块中的印制板两侧边沿，沿着机箱导轨插入机箱装配，印制板边沿与导轨之间是有间隙的。通过大量试验，对有松动的印制板边沿导轨机箱组件进行的振动实验数据表明，印制板的谐振频率总是与机箱谐振频率耦合在一起，即使在提高了机箱的谐振频率以试图分离这两个频率时也是如此。这样在AMC模块的印制板中产生严重的耦合效应，会使印制板中的应力水平提高，而使其疲劳寿命降低。5、较弱的结构电磁兼容能力传统的机箱设计，一方面机箱是依靠多个板拼接螺装起来，在拼接处会有电磁泄露；机箱外表面有散热通风孔，通风孔与机箱内部各AMC模块中的印制板、电子元器件相通，导致电磁泄露，整机结构电磁兼容性较弱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于MTCA标准的加固密封机箱，能够提升现在的通信或导航等电子设备，尤其是恶劣环境条件使用下的军用通信或导航等电子设备的环境适应性性能，使设备具备优良的装配和维修性、三防能力、散热能力、抗振动抗冲击能力、结构电磁兼容能力。本专利技术的另一目的是提供一种基于MTCA标准的加固密封机箱的装配方法。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种基于MTCA标准的加固密封机箱，包括机箱本体，还包括分别固定覆盖机箱本体前面、后面、上面、下面的前面板组件、后面板组件、上盖板、下盖板；其中，机箱本体与后面板组件之间还设置有背板，后面板组件靠近机箱本体的一侧与背板通过螺钉固定在一起，后面板组件远离机箱本体的一侧设置有风机组件；所述机箱本体的顶盖板、底盖板的外表面均匀设置有散热片，所述前面板组件、后面板组件的顶部与底部均设置有风道进出口，进气流有两条支路：第一支路的气流依次经过前面板组件顶部风道进出口、机箱本体的顶盖板的散热片所处空间、后面板组件顶部风道进出口，第二支路的气流依次经过前面板组件底部风道进出口、机箱本体的底盖板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MTCA标准的加固密封机箱，其特征在于：包括机箱本体，还包括分别固定覆盖机箱本体前面、后面、上面、下面的前面板组件、后面板组件、上盖板、下盖板；其中，机箱本体与后面板组件之间还设置有背板，后面板组件靠近机箱本体的一侧与背板通过螺钉固定在一起，后面板组件远离机箱本体的一侧设置有风机组件；/n所述机箱本体的顶盖板、底盖板的外表面均匀设置有散热片，所述前面板组件、后面板组件的顶部与底部均设置有风道进出口，进气流有两条支路：第一支路的气流依次经过前面板组件顶部风道进出口、机箱本体的顶盖板的散热片所处空间、后面板组件顶部风道进出口，第二支路的气流依次经过前面板组件底部风道进出口、机箱本体的底盖板的散热片所处空间、后面板组件底部风道进出口；第一、二支路的气流在后面板组件汇合后，由后面板组件上的风机组件抽风带出；/n所述机箱内部用于放置一个以上的模块，所述模块包括AMC模块；模块上设置有加固导冷板，用于将AMC模块产生的热量传递到散热片。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MTCA标准的加固密封机箱，其特征在于：包括机箱本体，还包括分别固定覆盖机箱本体前面、后面、上面、下面的前面板组件、后面板组件、上盖板、下盖板；其中，机箱本体与后面板组件之间还设置有背板，后面板组件靠近机箱本体的一侧与背板通过螺钉固定在一起，后面板组件远离机箱本体的一侧设置有风机组件；
所述机箱本体的顶盖板、底盖板的外表面均匀设置有散热片，所述前面板组件、后面板组件的顶部与底部均设置有风道进出口，进气流有两条支路：第一支路的气流依次经过前面板组件顶部风道进出口、机箱本体的顶盖板的散热片所处空间、后面板组件顶部风道进出口，第二支路的气流依次经过前面板组件底部风道进出口、机箱本体的底盖板的散热片所处空间、后面板组件底部风道进出口；第一、二支路的气流在后面板组件汇合后，由后面板组件上的风机组件抽风带出；
所述机箱内部用于放置一个以上的模块，所述模块包括AMC模块；模块上设置有加固导冷板，用于将AMC模块产生的热量传递到散热片。


2.根据权利要求1所述基于MTCA标准的加固密封机箱，其特征在于：所述散热片的设置方式为：每个散热片所处平面垂直于前面板组件所处平面，且垂直于机箱本体的顶盖板所处平面，机箱本体的顶盖板所处平面与机箱本体的底盖板所处平面相互平行。


3.根据权利要求1所述基于MTCA标准的加固密封机箱，其特征在于：所述机箱本体的顶盖板、底盖板的外围均设置有安装凸台，且安装凸台的高度大于散热片的高度。


4.根据权利要求1所述基于MTCA标准的加固密封机箱，其特征在于：所述前面板组件与机箱本体的接触处、所述后面板组件与机箱本体的接触处均设置有密封槽，密封槽内装配有双峰导电密封胶条。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝龙飞，陈建虎，周学昌，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44