Von der Makro-Basisstation zur Edge Box: Umgestaltung der Anforderungen an den Kühlkörper in der Entwicklung von Kommunikationsnetzen
Kommunikationsnetze sind einer der größten und stabilsten App-Stores für Hardware-Kühlkörper, und ihre Nachfragemuster ändern sich mit der tiefgreifenden Einführung von 5G und der Vorforschung von 6G grundlegend. Im Jahr 2026 hat die kumulierte Bereitstellung von 5G-Basisstationen weltweit 8 Millionen überschritten, und die Lieferung von Edge-Computing-Geräten wächst mit einer Rate von 35% pro Jahr. Diese beiden Kräfte ziehen die Designgrenzen von Kühlkörpern aus den beiden Richtungen "zentralisierte Wärmeableitung mit hoher Leistung" und "miniaturisierte geräuschlose Wärmeableitung".
Obwohl der einkanalige Stromverbrauch der Hochfrequenzeinheit der 5G-Makro-Basisstation weiter optimiert wird, hat sich die Anzahl der Kanäle des großflächigen MIMO-Antennenarrays von 64T64R auf 128T128R entwickelt, und der Gesamtstromverbrauch der gesamten Maschine hat sich nicht verringert, sondern erhöht, und die AAU-Wärmeableitung steht unter ständigem Druck. Die neue Wärmeableitungslösung der Basisstation hat sich von einer einfachen Aluminiumgehäuse-Wärmeableitung zu einer dreischichtigen Wärmeübertragungsarchitektur von "Gehäuse-Kühlkörper-Wärmerohr" entwickelt. Die innere Schicht verwendet eine mit einem Wärmerohr eingebettete Aluminiumdruckgussschale, um die Wärme des Leistungsverstärkerchips schnell in die Mitte des Gehäuses zu leiten; die äußere Schale leitet die natürliche Konvektionswärmeableitung durch einen großen Bereich des Schaufelzahn-Kühlkörpers. Da sich 5G-Basisstationen zunehmend auf bionisches Design und verdeckte Installation konzentrieren, müssen Kühlkörper in Abstimmung mit den Radomen entworfen werden, und die Schaufelhöhe, -steigung und -farbe müssen den kommunalen Planungsanforderungen entsprechen. Dies bringt industrielle Designattribute für Kühlkörper mit sich.
Gleichzeitig hat die große Anzahl von Millimeterwellenstationen und Straßenstationen eine Nachfrage nach Kühlkörpern mit extrem niedriger Dichte geschaffen. Solche Stationen werden in engen Räumen wie Straßenlaternenmasten und Bushaltestellen installiert, und die Dicke der gesamten Maschine beträgt in der Regel weniger als 80 mm, so dass weniger als 30 mm für die Höhe des Kühlkörpers übrig bleiben. Herkömmliche Aluminium-Strangpresskühlkörper bieten nur schwer eine ausreichende Oberfläche in einer so geringen Höhe, so dass eine Wärmeableitungsstruktur namens "Kachelnadelflosse" entstanden ist. Durch Rührreibschweißen werden Tausende von Kupfernadeln mit einem Durchmesser von 1,5 mm und einer Höhe von 25 mm direkt an die Aluminiumplatte geschweißt, um eine waldähnliche Wärmeableitungsfläche zu bilden, mit einem Flächenausdehnungsverhältnis von 2,3-mal mehr als herkömmliche Profile.
Edge-Computing-Geräte repräsentieren den Wärmeableitungsbedarf des anderen Pols - lüfterlos, völlig geräuschlos und extrem klein. Eine typische KI-Box am Straßenrand muss 8 hochauflösende Videoströme verarbeiten, und der maximale Stromverbrauch des internen Moduls kann 60 W erreichen, aber die gesamte Maschine muss versiegelt und staubdicht sein und geräuschlos arbeiten. Dies erfordert eine passive Lösung aus natürlicher Konvektion und Hochstrahlungsbeschichtung für den Kühlkörper. Im Jahr 2026 hat die Durchdringungsrate der Graphen-Strahlungswärmeableitungsbeschichtung im Edge-Computing-Kühlkörper 30% überschritten, und die Beschichtung ist in 8
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13μm大气窗口波段具有接近黑体的辐射率，可使密封腔体内的元器件温度额外降低5~7℃，成为无风扇设计的使能技术。此外，部分厂家开始尝试将整个铝制外壳的上
Die Abdeckung wird durch Kaltschmieden direkt zu einem Kühlkörper geformt, und der interne Kühlkörper und das Material der Wärmeleitfähigkeitsschnittstelle werden aufgehoben. Der Wärmeableitungspfad wird in drei Stufen von "chip-shell-environment" komprimiert, und der Wärmewiderstand wird um etwa 18% reduziert.
Der Kühlkörper von Kommunikationsgeräten rückt aus dem Hintergrund in den Vordergrund. Es handelt sich nicht mehr um ein einfaches universelles Teil, sondern um ein wichtiges Designelement, das eng mit den Anforderungen auf Systemebene verbunden ist, wie z. B. dem Gesamtkonzept der Basisstation, dem Erscheinungsbild der Stadt, der lüfterlosen Stummschaltung usw. Der Kühlkörperlieferant, der die thermische Designsprache der Kommunikationskunden verstehen und Antennen, Filter und Kühlkörpergehäuse mitemulieren kann, wird das obere Ende der Wertschöpfungskette besetzen.
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