5G telekomunikacijų įrenginys Šiluminė analizė

Palyginti su 4G, 5G padidėja mažiausiai 9–10 kartų. 5G tinklo eroje, kad ir koks 5G sprendimas būtų neatsiejamas nuo 5G ryšio įrenginių, o 5G keliami vis aukštesni reikalavimai optiniams įrenginiams, tokie kaip maža apimtis, didelė integracija, didelė sparta ir mažos energijos sąnaudos. Pagrindiniai dažniausiai naudojami 5G pirminio, vidurinio ir atgalinio perdavimo įrenginių tarifai yra 25G, 50G, 100G, 200G ir 400G optiniai įrenginiai, tarp jų 25G ir 100G optiniai įrenginiai yra plačiausiai naudojami 5G ryšio įrenginiai.

Esant didesnei spartai ir mažesnei apimčiai, tai yra neišvengiama optinių įrenginių plėtros tendencija. Kartu tai kelia aukštesnius reikalavimus vidiniam optinių įrenginių šilumos valdymui. Kaip greitai ir efektyviai išsklaidyti šilumą – tai problema, į kurią reikia žiūrėti rimtai.

Kodėl reikalingas šiluminis dizainas:

Kaip visi žinome, kai veikia mūsų fotoelektrinė mikroschema, ji 100 procentų įleidžiamos srovės nepavers išėjimo optoelektronika, o dalis jos bus panaudota kaip energijos nuostoliai šilumos pavidalu. Jei ir toliau kaupiasi didelis šilumos kiekis ir jo negalima laiku pašalinti, tai turės daug neigiamų pasekmių komponentų veikimui. Paprastai tariant, didėjant temperatūrai, varžos vertė mažėja ir prietaisų tarnavimo laikas, prastas veikimas, senstančios medžiagos ir pažeisti komponentai; Be to, aukšta temperatūra taip pat sukels medžiagos įtempimą ir deformaciją, sumažins prietaiso patikimumą ir gedimus.

Yra trys pagrindiniai šilumos perdavimo būdai: šilumos laidumas, šilumos konvekcija ir šilumos spinduliavimas.

Šilumos laidumas:

Lustas išsklaido šilumą per apačioje esantį aušintuvą, o optinis įtaisas liečiasi su apvalkalu, kad šilumą išsklaidytų per šilumą išsklaidantį silikoninį tepalą, o visa tai priklauso šilumos laidumui.

Šilumos konvekcija:

Natūrali konvekcija šilumai keisti daugiausia naudoja plūdrumo jėgą, kurią sukelia aukštos ir žemos temperatūros skysčio tankio skirtumas. Tai pasyvus šilumos išsklaidymo būdas, tinkantis mažo kaloringumo aplinkai. Mobiliuosiuose telefonuose, optiniuose moduliuose ir kituose galiniuose gaminiuose daugiausia naudojamas natūralus konvekcinis šilumos perdavimas.

Priverstinis konvekcinis šilumos perdavimas yra efektyvus šilumos išsklaidymo būdas, atsirandantis dėl greitėjančių skysčių šilumos mainų per išorinius energijos šaltinius, tokius kaip siurbliai ir ventiliatoriai, todėl reikia papildomų ekonominių investicijų. Jis tinka didelio šilumingumo ir prastos šilumos išsklaidymo aplinkos situacijai; Ventiliatoriaus aušinimas dažniausiai naudojamas optiniams moduliams, dirbantiems spintelėse arba jungikliuose, o tai yra tipiškas priverstinės konvekcijos šilumos perdavimas.

Šilumos spinduliavimas:

Energijos perdavimo elektromagnetinėmis bangomis procesas. Šiluminė spinduliuotė yra elektromagnetinių bangų skleidžiamas procesas, kai objekto temperatūra yra aukštesnė už absoliutų nulį. Šilumos perdavimas tarp dviejų objektų per šiluminę spinduliuotę vadinamas radiaciniu šilumos perdavimu. Šis šilumos išsklaidymo metodas yra mažiau naudojamas šiluminiam projektavimui dėl jo prasto efektyvumo.