一种高性能通信终端设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高性能通信终端设备，包括上盖板、底壳和主板；其中上盖板包括一体结构的顶板和四周上侧壁，底壳包括一体结构的底板和四周下侧壁；上盖板和底壳相对组合成中空壳体，其中容纳主板；底壳为导热金属构造，主板通过螺丝被固定在底壳内部；主板上搭载的发热单元位于主板下方，底壳内部上表面根据主板上发热单元的厚度在发热单元的对应位置向上延伸形成平面散热凸台，或局部平坦构成散热平面；以与相应发热单元形成接触热传递。本实用新型专利技术的通信终端设备能够保障其中主要发热单元的有效散热，因此保障了通信终端设备工作的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能通信终端设备


[0001]本技术涉及移动通信的网络设备，特别是涉及到一种高性能通信终端设备。

技术介绍

[0002]5GmmW TAU(Train Access Unit)是面向轨道交通行业的车地通信网关，是部署在机车上的专业设备，用于承载视频监控(CCTV)、乘客信息系统(PIS)、紧急文本等数据传输业务以及车载基站的回传链路。设备支持R15(后续演进到R16)5G NSA/SA组网，可以工作在Sub 6G和mmW频段。理论峰值速率可达下行7.5Gbps/上行2.9Gbps的高数据带宽；需针对不同的应用分别实现单播、组播功能；需提供双机热备功能确保通信链路实时、安全、可靠；需提供大容量、高可靠的存储功能对重要业务数据和设备日志作长时间存储；设备设计需符合轨道交通环境测试要求和电气测试要求。
[0003]相对于固定通信单元而言，通信终端设备中的工作环境较为恶劣，且需要保障长时间的稳定工作，因此通信终端设备中需要保障各零部件稳定的散热结构，现有技术中的通信终端设备中难以在有限的单元内部空中为各主要部件提供有效的散热。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的通信终端设备中难以在有限的单元内部空中为各主要部件提供有效的散热的技术问题，本技术提供了一种高性能通信终端设备，通过特有的结构设计为通信终端设备中的零部件实现高效的散热，由此保障通信终端设备工作的持续性。
[0005]为了实现这一目标，本技术采取了如下的技术方案。
[0006]一种高性能通信终端设备，包括上盖板、底壳和主板；其中上盖板包括一体结构的顶板和四周上侧壁，底壳包括一体结构的底板和四周下侧壁；上盖板和底壳相对组合成中空壳体，其中容纳主板；其中底壳为导热金属构造，主板通过螺丝被固定在底壳内部；主板上搭载的发热单元位于主板下方，底壳内部上表面根据主板上发热单元的厚度在发热单元的对应位置向上延伸形成平面散热凸台，或局部平坦构成散热平面；以与相应发热单元形成接触热传递。
[0007]本技术中，将具有核心功能的元器件，例如处理器整体设计在核心板上，而该核心板再设置在主板上，这样的模块化设计可以提高可操作性，另外也方便调试、更换和升级。但是具有核心功能的元器件的集中化带来的负担就是散热问题。
[0008]本技术中，采用了毫米波天线来形成天线模组。毫米波是一种5G的频率，使用毫米波可以更好地接收5G信号。对于通信应用而言，毫米波通信意味着更高的峰值数据速率，这可能意味着能够以给定的数据速率处理更多的同时通信通道，或者在单次通信中发送更多数据。另外，毫米波信号的更高频率和更大带宽支持更准确的距离测量、更准确的速度测量以及分辨两个相距很近的物体的能力。
[0009]本技术的通信终端设备中，电源系统提供各个硬件单元的供电，除了考虑每
个电源子系统的负载能力之外，在轨交环境下更要注意电磁兼容和电磁干扰(EMC/EMI)问题以及地铁应用的电源隔离问题。例如铁路系统车载供电都是DC110V，机车启停阶段的电压会有较大的波动，在选择DC110转12V(或其他二级电源)的电源模块时采用DC77V—DC143V宽压输入，功率按100W需求设计。
[0010]5G模组需要采用独立供电，除了从电源芯片输出电流的角度考虑以外，更重要的设计思路是独立供电可以实现CPU对5G模组的电源控制，特别是通过5G系统的自检机制判断出5G模组异常时，通过对电源的控制可以实现5G模组的冷启动，从而实现自愈功能。
[0011]此外，考虑系统运行的可靠性和日志的完整性，可以增加超级电容作为备用电源，用于设备瞬间掉电情况下可以短暂维持系统供电，确保文件系统对重要数据的读写控制以及日志保存，超级电容的容量需要根据整机功耗来评估。
[0012]因此，本技术集成了高速率的处理器、高传输率的毫米波天线组成的天线模块以及高功率的电源模块，这些模块都需要保证有效的散热，这也就是本技术结构设计的关键考虑点。
[0013]另外，本技术的通信终端设备中，主板上搭载的发热单元包括电源模块、处理器和5G模组，其中电源模块被设置在主板下方，具有最厚的厚度，与底壳内部上表面对应位置的散热平面形成接触热传递；处理器被设置在核心板上，核心板被连接在主板下方，处理器散热凸台从底壳内部上表面凸出，与处理器位置相对应，处理器与处理器散热凸台形成接触热传递；5G模组被设置在主板下方，5G模组散热凸台从底壳内部上表面凸出，与5G模组位置相对应，5G模组与5G模组散热凸台形成接触热传递；其中，5G模组散热凸台的高度大于处理器散热凸台的高度。
[0014]另外，本技术的通信终端设备中，上盖板和底壳形成的中空壳体中还包括平面状的天线模组，天线模组被螺丝固定在底壳内部上表面凸起的天线安装凸台上，天线安装凸台形状为环形立璧，其中容纳有从底壳内部上表面凸起的毫米波天线导热凸台；毫米波天线导热凸台为两根平行的长条形导热方轨，毫米波天线导热凸台的上表面与天线模组的下表面形成接触热传递。
[0015]另外，本技术的通信终端设备中，底壳下方外表面具有多条平行设置的凹槽，部分凹槽延伸贯通整个底壳的长度，部分凹槽根据安装需要具有部分延伸底壳的长度。
[0016]另外，本技术的通信终端设备中，底壳内部上表面的平面散热凸台或者散热平面与相对位置的主板发热单元之间设置有导热垫。
[0017]另外，本技术的通信终端设备中，底壳下侧壁上开设有电源孔、光纤口、线缆接口、USB插口和SIM卡插口；分别用于穿过电源线、光纤、RS232线缆、USB连接器和SIM卡。
[0018]另外，本技术的通信终端设备中，上盖板上还具有天线窗口，天线窗口位置对准天线模组，天线窗口被高频微波盖板覆盖。天线窗口是对应毫米波天线的位置，例如使用的高频复合纳米陶瓷填充聚四氟乙烯专业材料层压板，简称高频微波板，能够有效降低高频信号损耗，提高高频信号稳定性。
[0019]另外，本技术的通信终端设备中，光纤口中具有环绕光纤内圈口的柔性减震圈，用于对其中插入的光纤接头抗震保护。
[0020]本技术的有益效果在于如下。
[0021]1.底壳为一体成型的导热金属制成，例如铝合金材料，因此具有较大的热容；另外
底壳内部上表面根据主板上发热单元的厚度在发热单元的对应位置向上延伸形成平面散热凸台，或局部平坦构成散热平面；以与相应发热单元形成接触热传递；这样发热单元上产生的热量能够高效地传递至底壳，形成有效的散热，由此保证了通信终端设备的稳定工作状态。
[0022]2.根据主板上不同发热单元的高度，在底壳内部上表面分别设置不同高度的平面散热凸台或散热平面，这样能够保证主板上的主要发热单元，以及天线模组都能形成有效的散热，同时能够保证主板的强度和整体结构的紧凑型。
[0023]3.底壳下方设置有多个平行设置的凹槽，凹槽的设置能够增大底壳下表面的散热面积，因此能够更好地实现散热功能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能通信终端设备，包括上盖板、底壳和主板；其中上盖板包括一体结构的顶板和四周上侧壁，底壳包括一体结构的底板和四周下侧壁；上盖板和底壳相对组合成中空壳体，其中容纳主板；其特征在于，底壳为导热金属构造，主板通过螺丝被固定在底壳内部；主板上搭载的发热单元位于主板下方，底壳内部上表面根据主板上发热单元的厚度在发热单元的对应位置向上延伸形成平面散热凸台，或局部平坦构成散热平面；以与相应发热单元形成接触热传递。2.根据权利要求1中所述的通信终端设备，其特征在于，主板上搭载的发热单元包括电源模块、处理器和5G模组，其中电源模块被设置在主板下方，具有最厚的厚度，与底壳内部上表面对应位置的散热平面形成接触热传递；处理器被设置在核心板上，核心板被连接在主板下方，处理器散热凸台从底壳内部上表面凸出，与处理器位置相对应，处理器与处理器散热凸台形成接触热传递；5G模组被设置在主板下方，5G模组散热凸台从底壳内部上表面凸出，与5G模组位置相对应，5G模组与5G模组散热凸台形成接触热传递；其中，5G模组散热凸台的高度大于处理器散热凸台的高度。3.根据权利要求1中所述的通信终端设备，其特征在于，上盖板和底壳形成的中空壳体中还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝俊强，张丽丽，车京京，
申请(专利权)人：北京博特数通技术有限公司，
类型：新型
国别省市：