RU2686671C1 - Корпус усилителя мощности - Google Patents
Корпус усилителя мощности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686671C1 RU2686671C1 RU2018115001A RU2018115001A RU2686671C1 RU 2686671 C1 RU2686671 C1 RU 2686671C1 RU 2018115001 A RU2018115001 A RU 2018115001A RU 2018115001 A RU2018115001 A RU 2018115001A RU 2686671 C1 RU2686671 C1 RU 2686671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- power amplifier
- wall
- covers
- amplifier
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0007—Casings
- H05K9/002—Casings with localised screening
- H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
- H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
- H05K9/0032—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields having multiple parts, e.g. frames mating with lids
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
- H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
- H05K5/0065—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units wherein modules are associated together, e.g. electromechanical assemblies, modular structures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0007—Casings
- H05K9/002—Casings with localised screening
- H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
- H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
- H05K9/003—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields made from non-conductive materials comprising an electro-conductive coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электроники, а именно к конструкциям корпусов для усилителей мощности, и может быть использовано для отвода теплового излучения от электронных компонентов усилителя, а также их экранирования от электромагнитного излучения. Технический результат заключается в повышении теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности. Достигается тем, что корпус усилителя мощности содержит основание, стенку и крышки, соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей усилителя. Основание выполнено в виде плиты из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (медь, алюминий и т.п.), имеющей крепежные отверстия и установочные площадки для крепления электронных модулей усилителя. Стенка выполнена из алюминиевого сплава и соединена с основанием соединением типа шип-паз, а крышки выполнены из алюминиевого сплава и соединены со стенкой соединением типа шип-паз. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области электроники, а именно к конструкциям корпусов для усилителей мощности, и может быть использовано для отвода теплового излучения от электронных компонентов усилителя, а также их экранирования от электромагнитного излучения.
Высоколинейный усилитель мощности содержит в себе электронные компоненты с высоким тепловым излучением, и для нормальной работы этих компонентов тепло необходимо отводить во внешнюю среду. При этом важным является обеспечить экранировку указанных компонентов от электромагнитного излучения, для чего могут применяться корпуса в виде оболочек, изготовленных из материалов с высокими электропроводными свойствами. Кроме того, применение усилителя мощности в составе устройства, используемого в полевых условиях, предъявляет особые требования к защите компонентов усилителя от различных механических воздействий.
Из заявки на патент США US 20160307819, опубл. 20.10.2016, известно корпусное теплоотводящее устройство для твердотельного накопителя, включающее металлическое основание, на котором крепится печатная плата, и внешний корпус, контактирующий с основанием через слой теплопроводного материала. Известное корпусное теплоотводящее устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого технического решения.
Недостатком указанного ближайшего аналога является относительно невысокая эффективность отвода тепла, а также отсутствие электромагнитной и механической защиты электронных компонентов твердотельного накопителя.
Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков ближайшего аналога и других известных аналогов и разработка корпуса усилителя мощности, обеспечивающего одновременно тепловую, электромагнитную и механическую защиту компонентов.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности.
Указанный технический результат достигается в конструкции корпуса усилителя мощности за счет того, что он содержит основание, стенку и крышки, соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей усилителя. Основание выполнено в виде плиты из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (медь, алюминий и т.п.), имеющей крепежные отверстия и установочные площадки для крепления электронных модулей усилителя. Стенка выполнена из алюминиевого сплава и соединена с основанием соединением типа шип-паз, а крышки выполнены из алюминиевого сплава и соединены со стенкой соединением типа шип-паз.
Большая площадь основания, выполненного из медного сплава, обеспечивает равномерное распределение теплового потока и эффективный теплообмен усилителя мощности и устройства, в котором используется этот усилитель. Исполнение стенки и крышек из алюминиевого сплава позволяет придать конструкции жесткость и обеспечить электромагнитную защиту без излишнего увеличения массы корпуса. Конструкция шип-паз необходима для обеспечения электромагнитного замка, предотвращающего утечки и наводки электромагнитного излучения, а также надежное механическое соединение элементов корпуса в единое целое. В совокупности указанные признаки обеспечивают повышенные электромагнитную защиту, прочностные и теплоотводящие характеристики корпуса усилителя мощности.
Согласно частным вариантам реализации изобретения, по крайней мере в одной из крышек может быть выполнен кабельный ввод, технологический лючок, отверстие под разъем. На основание также может быть нанесен слой теплопроводной пасты.
Далее изобретение подробно поясняется со ссылками на фигуры.
На фиг. 1 показана конструкция корпуса усилителя.
На фиг. 2 показана в разрезе конструкция корпуса усилителя мощности с электронными компонентами.
На фиг. 3 показаны элементы усилителя мощности в разнесенном виде.
Заявленный корпус усилителя мощности представляет собой теплоотводящую и экранирующую электромагнитное излучение оболочку, обеспечивающую хорошую механическую защиту содержимого, которая включает следующие основные элементы: основание (1), стенку (2) и крышки (3).
Основание (1) представляет собой плиту (или пластину), выполненную из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Основание (1) предназначено для отвода тепла от нагретых электронных компонентов усилителя мощности, нуждающихся в охлаждении. Основание (1) имеет большую площадь для более равномерного распределения теплового потока и более эффективного теплообмена с корпусом устройства, в котором используется усилитель мощности, в частности, с корпусом приемопередатчика, который, в свою очередь, через радиаторы отдает тепло внешней окружающей среде. Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала основания (1) предпочтительно использовать медные сплавы или другие материалы с теплопроводностью 0,8÷2,5 Вт/(м⋅К).
К основанию (1) крепятся электронные модули (4) (платы) с электронными компонентами (5). Для этого в основании (1) предусмотрены крепежные отверстия (б) для установки втулок (7), в которые ввинчиваются винты (8) для обеспечения плотного механического контакта между охлаждаемыми компонентами (5) и основанием (1). Кроме того, в основании (1) также выполнены установочные площадки (9) для охлаждаемых компонентов (5) электронных модулей (4).
Для более качественной теплопередачи между охлаждаемыми компонентами (5) электронных модулей (4) и основанием (1) может быть нанесен слой из теплопроводного материала (10), например, теплопроводная паста. Также для повышения теплоотдачи теплопроводная паста может наноситься между основанием (1) и корпусом устройства, в котором используется усилитель мощности, в частности, корпусом приемопередатчика (на фигурах не показан). Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве теплопроводного материала (10), в частности, теплопроводной пасты, предпочтительно использовать материалы с теплопроводностью 0,8÷2,5 Вт/(м⋅К). Вместо теплопроводной пасты также могут применяться листовые теплопроводящие прокладки, например листовые теплопроводящие материалы Номакон™.
Стенка (2) представляет собой рамочную конструкцию, изготовленную из материала с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Стенка (2) является одновременно элементом силового каркаса и элементом электромагнитного экрана устройства. Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала стенки (2) предпочтительно использовать алюминиевые сплавы или другие материалы с теплопроводностью 130÷235 Вт/(м⋅К).
По контуру стенки (2) выполнен шип (11), который входит с одной стороны в ответные пазы (12) основания (1), с другой - в пазы (12) крышек (3), с образованием стыковых соединений типа шип-паз (13). Такое соединение необходимо для создания качественного электромагнитного замка, предотвращающего утечку и наводки электромагнитного излучения. Кроме того, соединение шип-паз характеризуется высокой механической прочностью и надежностью.
Крышки (3) изготовлены из материала с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Крышки (3) являются одновременно элементами силового каркаса и электромагнитного экрана корпуса. Крышки (3) фиксируются винтами (14) к стенке (2). Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала крышек (3) предпочтительно использовать алюминиевые сплавы или другие материалы с теплопроводностью 130÷235 Вт/(м⋅К).
На крышках (3) также могут быть установлены технологические лючки (15) для подстыковки кабелей к разъемам без снятия крышек (3) для настройки электронных компонентов усилителя мощности, кабельные вводы (16) и/или отверстия под разъемы (17) для ввода-вывода сигналов и подачи питания на усилитель мощности без существенного снижения теплоотводящих, прочностных и экранирующих свойств корпуса усилителя мощности.
Благодаря конструкции и используемым материалам предложенный корпус усилителя мощности обладает повышенным уровнем электромагнитной экранировки электронных компонентов усилителя мощности и, одновременно, высокими теплоотводящими и прочностными свойствами, что особенно важно при использовании усилителя мощности в портативной аппаратуре связи. Согласно результатам испытаний, наибольшая эффективность теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности достигается при использовании комбинации указанных выше предпочтительных материалов и/или их характеристик теплопроводности для основания, стенки и крышек, а также, дополнительно, слоя теплопроводного материала.
Claims (5)
1. Корпус усилителя мощности, содержащий основание (1), стенку (2) и крышки (3), соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей (4) усилителя мощности, при этом основание (1) выполнено в виде плиты из медного сплава с теплопроводностью 0,8-2,5 Вт/(м⋅К), имеющей крепежные отверстия (6) и установочные площадки (9) для крепления электронных модулей (4) усилителя мощности, стенка (2) представляет собой рамочную конструкцию, является элементом силового каркаса и соединена с основанием (1) соединением типа шип-паз (13), а крышки (3) соединены со стенкой (2) соединением типа шип-паз (13), причем стенка (2) и крышки (3) выполнены из алюминиевого сплава с теплопроводностью 130-235 Вт/(м⋅К).
2. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнен кабельный ввод (16).
3. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнен технологический лючок (15).
4. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнено отверстие под разъем (17).
5. Корпус по п. 1, в котором на основание (1) нанесен слой теплопроводного материала (10), предпочтительно, с теплопроводностью 0,8-2,5 Вт/(м⋅К).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115001A RU2686671C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Корпус усилителя мощности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115001A RU2686671C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Корпус усилителя мощности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686671C1 true RU2686671C1 (ru) | 2019-04-30 |
Family
ID=66430615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115001A RU2686671C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Корпус усилителя мощности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686671C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197320U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2020-04-21 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "ГПО ГИПО") | Радиоэлектронный блок |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0840443B1 (en) * | 1996-10-29 | 2003-01-08 | Nec Corporation | High-frequency amplifier |
| US20080278918A1 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Electronic control apparatus |
| RU2406282C1 (ru) * | 2010-02-02 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | Электронный блок с теплоотводом и экранированием |
| US20120014071A1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Robert Louis Fils | Amplifier with sealed entry points |
| US20160307819A1 (en) * | 2012-06-07 | 2016-10-20 | Apple Inc. | Solid-state drive with passive heat transfer |
| RU174943U1 (ru) * | 2016-12-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Радиоэлектронный блок |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115001A patent/RU2686671C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0840443B1 (en) * | 1996-10-29 | 2003-01-08 | Nec Corporation | High-frequency amplifier |
| US20080278918A1 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Electronic control apparatus |
| RU2406282C1 (ru) * | 2010-02-02 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | Электронный блок с теплоотводом и экранированием |
| US20120014071A1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Robert Louis Fils | Amplifier with sealed entry points |
| US20160307819A1 (en) * | 2012-06-07 | 2016-10-20 | Apple Inc. | Solid-state drive with passive heat transfer |
| RU174943U1 (ru) * | 2016-12-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Радиоэлектронный блок |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197320U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2020-04-21 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "ГПО ГИПО") | Радиоэлектронный блок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4317033B2 (ja) | 熱放散の向上した基板レベルｅｍｉシールド | |
| US6065530A (en) | Weatherproof design for remote transceiver | |
| US5740013A (en) | Electronic device enclosure having electromagnetic energy containment and heat removal characteristics | |
| US7692927B2 (en) | Shielding and heat dissipation device | |
| EP3419400B1 (en) | Thermal solution for transceiver module | |
| US11800685B2 (en) | Raised pathway heat sink | |
| JP2008028106A (ja) | 電子機器及びプリント基板のｇｎｄ接続方法 | |
| TWI495423B (zh) | 散熱模組及採用該散熱模組之電子裝置 | |
| RU2686671C1 (ru) | Корпус усилителя мощности | |
| CN107660106B (zh) | 手持装置及使用该手持装置的手持云台及电子装置 | |
| US6884937B1 (en) | Electromagnetic compliant shield having electrostatic discharge protection | |
| CN109997421B (zh) | 用于浸入冷却式电子器件的i/o电路板 | |
| WO2021149393A1 (ja) | 電子制御装置 | |
| JP6303981B2 (ja) | 電気機器 | |
| JP2019113784A (ja) | 光トランシーバ | |
| JP3286106B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US9860973B2 (en) | Contactor with cable and wiring board | |
| JP2004140015A (ja) | 通信機器の実装構造とその放熱方法 | |
| RU2671852C1 (ru) | Радиоэлектронный блок теплонагруженный | |
| RU2676080C1 (ru) | Теплонагруженный радиоэлектронный блок | |
| CN114641177A (zh) | 电子设备 | |
| JP2007087754A (ja) | コネクタ取り付け構造及びそれを備えた電子機器 | |
| JP6570149B2 (ja) | 電子機器 | |
| JP2002010624A (ja) | 電源装置 | |
| RU2711122C2 (ru) | Устройство для отвода тепла от радиоэлементов |