一种车载天线模块和车载通信终端制造技术

本申请提供了一种车载天线模块和车载通信终端。其中，车载天线模块和车载通信终端均包含热交换模块，热交换模块包括冷侧面和热侧面，冷侧面的温度低于热侧面的温度，热交换模块用于将热量从冷侧面向热侧面传导，在冷侧面形成低温。通过将热交换模块的冷侧面与车载天线模块或车载通信终端的发热元件贴合，能够对发热元件进行冷却。热交换模块的热侧可以与均热金属板、散热器或者车辆的金属壳体等连接，热交换模块吸收的热量能够被传导至热侧面，利用均热金属板、散热器或者车辆的金属壳体等传递到环境中。因此，本申请提供的技术方案能够降低发热元件在高温环境中运行时的温度，使发热元件在高温环境中也可以稳定地运行。

【技术实现步骤摘要】
一种车载天线模块和车载通信终端
本申请涉及电子元件散热
，尤其涉及一种能够降低发热元件高温环境中的运行温度的车载天线模块和车载通信终端。
技术介绍
移动通信技术，例如第五代移动通信技术(5thgenerationmobilenetworks，5G)的发展促进了车联网(connectedcar)和自动驾驶技术的发展。通过为汽车加装5G天线，可以将汽车连接到高速率、低延时的5G网络中，实现汽车与汽车、汽车与其他通信设备之间的万物互联，在提高车辆驾驶体验和行驶安全等方面具有广阔的应用前景。图1是加装了天线的汽车结构示意图。如图1所示，为了提高汽车与外界的通信质量，天线以及用于处理天线信号的电气元件通常安装在汽车车顶，这些电气元件包括印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)以及安装在印刷电路板上的用于处理天线信号的晶体模块(包括各类芯片等)。由于汽车行驶和停放的环境多为户外，车顶会直接受到户外阳光的暴晒而具有较高的温度，当车顶温度升高时，安装在车顶的晶体模块会出现过热降频等异常现象，如果车顶温度达到了晶体模块的门限温度(例如：半导体芯片的门限温度通常为105℃)，晶体模块就会过热自保护甚至发生损坏，因此，安装在车顶的晶体模块必须要有有效的散热，才能稳定地工作。目前，针对晶体模块等发热元件的散热主要是采用风冷散热的方式，即在发热元件加装风扇，利用风扇加快发热元件附近的空气流动，带走发热元件产生的热量进行散热。风冷散热方式无法使发热元件的温度达到环境温度以下，环境温度越高、发热元件的温度就越高，风冷散热方式的散热效果也就越差。因此，风冷散热无法满足车顶温度达到或接近发热元件的门限温度时，对发热元件的散热要求。
技术实现思路
本申请提供了一种车载天线模块和车载通信终端，能够降低发热元件在高温环境中运行时的温度。第一方面，本申请提供了一种车载天线模块，包括：天线外壳、印刷电路板模块、热交换模块、均热金属板和散热片；热交换模块包括冷侧面和热侧面，冷侧面的温度低于热侧面的温度，热交换模块用于将热量从冷侧面向热侧面传导；印刷电路板模块包括印刷电路板、安装于印刷电路板的天线和晶体模块，印刷电路板模块贴合设置在冷侧面；均热金属板贴合设置在热侧面；散热片贴合设置在均热金属板的背对热交换模块的一侧；天线外壳设置在均热金属板的面向热交换模块的一侧，均热金属板和天线外壳设置有相互配合的固定结构，均热金属板和天线外壳通过固定结构固定连接，将印刷电路板模块和热交换模块封闭在天线外壳内。本申请提供的技术方案，利用热交换模块能够将热量从冷侧面向热侧面传导的特性，将冷侧面与印刷电路板模块贴合，将热侧面与均热金属板贴合，使热交换模块能够在冷侧面吸收印刷电路板模块上的晶体模块等产生的热量，对印刷电路板模块进行冷却，能够在热侧面将吸收的热量传递给均热金属板，利用均热金属板和散热片将热量散发到环境中。因此，本申请提供的技术方案能够降低晶体模块等发热元件在高温环境中运行时的温度，使发热元件的温度可以低于环境温度，即使环境温度升高到发热元件的门限温度，发热元件也可以稳定地运行。可选的，晶体模块设置在印刷电路板的面向热交换模块的一侧；晶体模块冷侧面贴合连接。由此，热交换模块可以与晶体模块直接贴合，使热交换模块可以直接为晶体模块冷却降温。可选的，印刷电路板与冷侧面贴合连接；晶体模块设置在印刷电路板的背对热交换模块的一侧。由此，热交换模块可以与印刷电路板贴合，使晶体模块和热交换模块之间经由印刷电路板建立热交换通道，热交换模块可以通过冷却印刷电路板的方式间接对晶体模块以及其他发热元件进行冷却。可选的，均热金属板向远离热交换模块的方向凹陷，形成第一凹槽；热交换模块置于第一凹槽内，热侧面与第一凹槽的底部贴合；散热片向远离均热金属板的方向凹陷，形成与第一凹槽形状匹配的第二凹槽；第一凹槽嵌入到第二凹槽内，第一凹槽与第二凹槽紧密贴合。由此，第一凹槽和第二凹槽使热交换模块、均热金属板和散热器相互嵌套连接，增大了热交换模块、均热金属板和散热器之间的接触面积，有利于提高热交换模块、均热金属板和散热器之间的热传递效率。可选的，热交换模块与晶体模块之间设置有导热介质，冷侧面与晶体模块通过导热介质贴合连接。导热介质能够填充热交换模块与晶体模块之间的缝隙，提高冷侧面与晶体模块之间的热传递效率。可选的，天线设置在印刷电路板的背对热交换模块的一侧。由此，天线直接暴露在天线外壳之下，与天线外壳之间没有其他阻碍，使天线与外部设备通信时的信号强度不会受到影响。可选的，热交换模块为热电冷却器(thermoelectriccooler，TEC)。由此，利用热电冷却器的珀尔帖效应，可以通过对珀尔帖效应通电使其形成冷侧面和热侧面，其中，冷侧面的温度可以远低于环境温度，因此，使用冷侧面为发热元件降温，能够大幅降低发热元件的温度。可选的，热电冷却器包括多个热电偶对，热电偶对由N型半导体和P型半导体联结形成；多个热电偶对排列设置在两个陶瓷电极之间；热电偶对用于在有电流通过时，将热量从冷侧面转移到热侧面。可选的，散热片在背对均热金属板的一侧设置有鳍片结构；鳍片结构包括多个鳍片，鳍片向远离均热金属板方向延伸；多个鳍片间隔并列设置。鳍片结构可以增加散热片的散热面积，提高散热片的散热效率。第二方面，本申请提供了一种车载通信终端，包括：终端壳体、印刷电路板模块、导热介质和热交换模块；终端壳体设置于车辆的金属壳体内侧，终端壳体设置有开孔，开孔面向金属壳体设置；热交换模块设置于开孔内，热交换模块包括冷侧面和热侧面，冷侧面面向终端壳体设置，热侧面面向金属壳体设置，冷侧面的温度低于热侧面的温度，热交换模块用于将热量从冷侧面向热侧面传导；印刷电路板模块设置于终端壳体内，印刷电路板模块包括印刷电路板、安装于印刷电路板的天线和晶体模块，印刷电路板模块与冷侧面贴合；导热介质设置在热交换模块和金属壳体之间，热侧面和金属壳体通过导热介质贴合连接。本申请提供的技术方案，利用热交换模块能够将热量从冷侧面向热侧面传导的特性，将冷侧面与印刷电路板模块贴合，将热侧面与车辆的金属壳体贴合，将金属壳体作为均热金属板和散热器，使热交换模块能够在冷侧面吸收印刷电路板模块上的晶体模块等产生的热量，对印刷电路板模块进行冷却，能够在热侧面将吸收的热量传递给金属壳体，通过金属壳体将热量散发到环境中。因此，本申请提供的技术方案能够降低晶体模块等发热元件在高温环境中运行时的温度，使发热元件的温度可以低于环境温度，即使环境温度升高到发热元件的门限温度，发热元件也可以稳定地运行。可选的，晶体模块设置在印刷电路板的面向热交换模块的一侧；晶体模块冷侧面贴合连接。由此，热交换模块可以与晶体模块直接贴合，使热交换模块可以直接为晶体模块冷却降温。可选的，印刷电路板与冷侧面贴合连接；晶体模块设置在印刷电路板的背对热交换模块的一侧。由此，热交换模块可以与印刷电路板贴合，使晶体模块和热交换模块之间经由印刷电路板建立热交换通道，热交换模块可以通过冷却印刷电路板的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载天线模块，其特征在于，/n包括：天线外壳、印刷电路板模块、热交换模块、均热金属板和散热片；/n所述热交换模块包括冷侧面和热侧面，所述冷侧面的温度低于所述热侧面的温度，所述热交换模块用于将热量从所述冷侧面向所述热侧面传导；/n所述印刷电路板模块包括印刷电路板、安装于所述印刷电路板的天线和晶体模块，所述印刷电路板模块贴合设置在所述冷侧面；所述均热金属板贴合设置在所述热侧面；/n所述散热片贴合设置在所述均热金属板背对所述热交换模块的一侧；/n所述天线外壳设置在所述印刷电路板面向所述热交换模块的一侧，所述均热金属板和所述天线外壳设置有相互配合的固定结构，所述均热金属板和所述天线外壳通过所述固定结构固定连接，将所述印刷电路板模块和所述热交换模块封闭在所述天线外壳内。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载天线模块，其特征在于，
包括：天线外壳、印刷电路板模块、热交换模块、均热金属板和散热片；
所述热交换模块包括冷侧面和热侧面，所述冷侧面的温度低于所述热侧面的温度，所述热交换模块用于将热量从所述冷侧面向所述热侧面传导；
所述印刷电路板模块包括印刷电路板、安装于所述印刷电路板的天线和晶体模块，所述印刷电路板模块贴合设置在所述冷侧面；所述均热金属板贴合设置在所述热侧面；
所述散热片贴合设置在所述均热金属板背对所述热交换模块的一侧；
所述天线外壳设置在所述印刷电路板面向所述热交换模块的一侧，所述均热金属板和所述天线外壳设置有相互配合的固定结构，所述均热金属板和所述天线外壳通过所述固定结构固定连接，将所述印刷电路板模块和所述热交换模块封闭在所述天线外壳内。


2.根据权利要求1所述的车载天线模块，其特征在于，
所述晶体模块设置在所述印刷电路板的面向所述热交换模块的一侧；
所述晶体模块所述冷侧面贴合连接。


3.根据权利要求1所述的车载天线模块，其特征在于，
所述印刷电路板与所述冷侧面贴合连接；
所述晶体模块设置在所述印刷电路板的背对所述热交换模块的一侧。


4.根据权利要求1所述的车载天线模块，其特征在于，
所述均热金属板向远离所述热交换模块的方向凹陷，形成第一凹槽；
所述热交换模块置于所述第一凹槽内，所述热侧面与所述第一凹槽的底部贴合；
所述散热片向远离所述均热金属板的方向凹陷，形成与所述第一凹槽形状匹配的第二凹槽；
所述第一凹槽嵌入到所述第二凹槽内，所述第一凹槽与所述第二凹槽紧密贴合。


5.根据权利要求2所述的车载天线模块，其特征在于，所述热交换模块与所述晶体模块之间设置有导热介质，所述冷侧面与所述晶体模块通过所述导热介质贴合连接。


6.根据权利要求1所述的车载天线模块，其特征在于，所述天线设置在所述印刷电路板的背对所述热交换模块的一侧。


7.根据权利要求1-6任意一项所述的车载天线模块，其特征在于，所述热交换模块为热电冷却器。


8.根据权利要求7所述的车载天线模块，其特征在于，
所述热电冷却器包括多个热电偶对，所述热电偶对由N型半导体和P型半导体联结形成；
多个所述热电偶对排列设置在两个陶瓷电极之间；
所述热电偶对用于在有电流通过时，将热量从所述冷侧面转移到所述热侧面。


9.根据权利要求1所述的车载天线模块，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥锋，卢伟强，谢波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44