本實用新型屬于雷達及通信設備領域,具體涉及一種風冷式信號處理模塊。
背景技術:
信號處理模塊是雷達及通信領域必不可少的設備,具有體積小但發(fā)熱量大的特點?,F(xiàn)有的信號處理模塊都采用自然散熱的方式散發(fā)熱量,速度慢,效果差,因此,如何在緊湊的空間內,將信號處理芯片產生的熱量快速散發(fā)出去,而又不影響模塊自身的功能,是當前信號處理模塊設計的一大難題。此外的,現(xiàn)有信號處理模塊尺寸較小,通常采用小公稱直徑的長螺釘進行緊固,由于沒有定位措施,裝配過程中經常出現(xiàn)孔位偏差導致螺釘裝不上或者螺釘咬死的情況,這些都是模塊在設計中需要考慮的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術的不足,提供一種結構合理而實用的的風冷式信號處理模塊,其結構緊湊度高,可在不影響模塊正常使用的同時,確保自身的高散熱效率。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了以下技術方案:
一種風冷式信號處理模塊,其特征在于:本模塊包括安裝盒以及固定于安裝盒盒口處的蓋板,所述安裝盒的盒底面構成供信號處理板安置的安置面;以蓋板上的朝向安裝盒盒腔的板面為內板面,在蓋板的外板面處設置風扇組件,所述風扇組件布置位置位于信號處理板處芯片的正上方處;本模塊還包括導熱塊,所述導熱塊的頂端面與蓋板內板面彼此面貼合,而導熱塊的底端面面貼合于芯片表面處。
所述風扇組件包括作為風扇安裝載體的風扇固定盒以及用于螺紋固接于風扇固定盒盒口處的封板,風扇固定盒外形呈開口朝上的四方盒體狀構造;由風扇固定盒的四個盒壁處分別向風扇固定盒中線處延伸有卡臂,風扇固定盒盒底、封板、每相鄰的兩個卡臂以及該兩個卡臂所在的盒壁共同圍合形成位于風扇固定盒其中一個角端處的安裝腔,所述安裝腔腔體外形呈與柱狀的風扇外形吻合的筒腔狀,且安裝腔腔壁與風扇外壁間形成便于卡裝的過盈配合。
每個安裝腔所在的風扇固定盒盒底處均貫穿開設有便于通風的通風孔。
所述導熱塊外形呈四方體狀且其頂端面與蓋板間構成螺紋固接配合;導熱塊的底端面面積小于頂端面面積;在導熱塊的底端面及頂端面處均貼附有確保導熱塊與蓋板和芯片間面貼合的導熱襯墊。
所述安裝盒及蓋板所用材質均為表面經過導電氧化處理的鋁鎂合金,所述導熱塊所用材質為紫銅。
在蓋板外板面處還設置有散熱翅片,所述散熱翅片布滿蓋板外板面且散熱翅片的布置位置與風扇布置位置間彼此空間避讓。
蓋板的外板面的邊沿處布置用于束緊風扇組件處引出線的線夾。
安裝盒盒口處垂直其盒底面而設置有螺紋孔,蓋板的與安裝盒盒口的相應配合處布置安裝孔,緊固螺釘穿過安裝孔并與螺紋孔間構成螺紋固接配合;在安裝盒盒口處還布置有定位沉孔,所述定位沉孔軸線平行螺紋孔軸線且兩者位置彼此空間避讓,蓋板上相應布置用于與定位沉孔間構成插接配合的定位銷。
所述定位沉孔至少為兩道且分別布置于風扇固定盒上的彼此平行的兩個盒壁處。
本實用新型的有益效果在于:
1)、在結合現(xiàn)有信號處理板結構的基礎上,本實用新型采用了可供信號處理板安裝的風扇固定盒來搭配帶有一體式風扇組件的蓋板,配合面貼合式的導熱塊,從而實現(xiàn)了信號處理板內芯片處高熱量的快速熱傳導及發(fā)散效果。具體而言,一方面,由于信號處理板與盒體之間、盒體與蓋板之間以及蓋板與風扇組件之間的一體固接,這不僅保證了整個模塊對外的工作獨立性,同時本身的熱傳導效率也能夠得到保證,從而利于進一步提高內部各部件的實際使用壽命。另一方面,通過將風扇組件直接安置在信號處理板處主要熱源的芯片的正上方,并依托導熱塊的直接導熱,在不影響模塊正常使用的同時確保了結構的緊湊度,且針對性的實現(xiàn)了由芯片處發(fā)出的熱量的快速傳遞和散熱效果,一舉多得。
2)、風扇組件獨特的安裝腔結構,實際上可理解為將該安裝腔的筒腔尺寸采用負公差形式,從而確保風扇進行安裝時可直接依托卡臂而彈性卡嵌在安裝腔內。當然,作為可靠性設計,可以考慮風扇在正確卡嵌于安裝腔內后,再配合沉頭螺栓等進行二次固接。由于風扇固定盒、風扇以及封板間的一體式設計,其自身形成了一個獨立的整體,因此可以獨立裝配完成后,再安裝在上述蓋板上,以提升其裝配效率。通風孔的布置,可進一步的提升風扇組件的散熱效率。
3)、導熱塊材料選用紫銅。紫銅具有優(yōu)良的熱傳導性能,能夠將信號處理板產生的熱量迅速地傳導至蓋板上。上大下小的導熱塊結構,則保證了更大的與蓋板的接觸面積,進而有效的確保其導熱效果。導熱塊的頂端面及底端面處均覆設有導熱襯墊,導熱襯墊自身柔軟的特性可使得導熱塊底端面與芯片之間以及導熱塊頂端面與蓋板之間能夠充分接觸,進而提升導熱塊與蓋板及芯片間的可靠面配合和熱傳導效果。
4)、至于安裝盒及蓋板,則采用鋁鎂合金材質,同時金屬表面進行導電氧化處理。一方面,鋁鎂合金具有質量輕,熱傳導率高的優(yōu)點,可確保模塊的散熱效果。另一方面,金屬表面的導電氧化處理,可有效提高模塊的防腐能力和電磁屏蔽性。蓋板外板面布置散熱翅片,從而確保蓋板整體均處于散熱區(qū)域內,從而配合風扇組件,最終實現(xiàn)本模塊的風冷與自然冷卻相結合的一體化復合式散熱構造。
5)、考慮到傳統(tǒng)模塊的“裝配難”問題,本模塊采用了“先定位后裝配”的設計理念。具體而言,通過在安裝盒的盒口處布置定位沉孔,從而實現(xiàn)與蓋板配合面處的定位銷的插接定位目的。在裝配時,先以定位銷配合定位沉孔,從而首先定位蓋板與安裝盒的相對位置;一旦蓋板與安裝盒相對位置固定,兩者間的螺紋孔及安裝孔的同軸度即可得到保證,之后隨時進行緊固螺釘?shù)牟褰泳o固即可,其操作便捷度及可靠性可得到有效保證。定位沉孔的布置數(shù)目可視現(xiàn)場狀況而定,以保證一旦定位銷相對定位沉孔插接后,螺紋孔即可相對安裝孔而準確同軸定位為準。
附圖說明
圖1為本實用新型的裝配結構立體示意圖;
圖2為圖1的結構爆炸圖;
圖3為圖2的I部分局部放大圖;
圖4為蓋板的裝配結構立體示意圖;
圖5為風扇組件的裝配結構立體示意圖;
圖6為圖5的結構爆炸圖;
圖7為風扇固定盒的立體結構示意圖。
本實用新型各標號與部件名稱的實際對應關系如下:
10-安裝盒 11-螺紋孔 12-定位沉孔
20-蓋板 21-散熱翅片 22-定位銷 23-線夾安裝孔
30-信號處理板 31-芯片 40-導熱塊 41-導熱襯墊
51-風扇固定盒 51a-通風孔 51b-卡臂 52-封板 53-風扇
60-線夾
具體實施方式
為便于理解,此處結合圖1-7,對本實用新型的具體結構及工作方式作以下進一步描述:
本實用新型的具體結構如圖1-7所示,其主結構包括:安裝盒10、蓋板20、信號處理板30、導熱塊40、導熱襯墊41、風扇組件、線夾60。安裝時,首先將信號處理板30通過六顆螺釘固定在安裝盒10的盒底面處,之后再在信號處理板30所朝向的安裝盒10盒口處蓋設蓋板20,以形成本模塊的一體式盒狀構造。蓋板20在安裝前,應當先行確定好帶有導熱襯墊41的導熱塊40以及風扇組件是否裝配完好,之后再遵循“先定位后安裝”的部件裝配流程。
具體而言,首先如圖1-2所示,導熱塊40的頂端面及底端面處均應當粘貼導熱襯墊41,從而使導熱塊40底端面面與信號處理板30上的三個芯片31以及導熱塊40頂端面與蓋板20之間柔性全面接觸。導熱塊40為紫銅材質,并采用上大下小的塔形體構造,以保證導熱塊40與蓋板20的最大面積接觸。而如圖4所示的,蓋板20則由鋁合金整體機加工成型,外板面設計有散熱翅片21以及風扇組件的安裝臺階孔。為保證蓋板20與安裝盒10間的裝配精度,在蓋板20與安裝盒10的貼合處設置定位銷22。在安裝時,將定位銷22插入安裝盒10處預設的定位沉孔12內,通過接觸面貼合和定位銷22與定位沉孔12間的插接定位,此時蓋板20和安裝盒10的位置就確定下來,隨后就可以很方便的使用緊固螺釘將兩者緊固。
對于風扇組件而言,如圖5-7所示的,主要由風扇固定盒51、風扇53以及位于風扇固定盒51盒口處的螺紋固接的封板52構成。風扇固定盒51采用鋁合金機加工成型,有八條筋(也即卡臂51b)隔離成如圖7所示的四個安裝腔。各安裝腔的管腔均采用相對風扇53外壁尺寸而言的負公差,從而保證風扇53外壁與安裝腔筒壁之間能夠形成過盈配合,最終使得風扇53能夠直接卡裝在安裝腔內。具體至進行風扇53安裝時,如圖6所示,風扇53上的有引出的一邊朝向風扇固定盒51的中線位置,在四個風扇53都卡裝后,所有引出線在風扇固定盒51中線處匯集后扎緊,并從風扇固定盒51上的出線孔引出。之后,采用沉頭長螺釘穿過封蓋上的沉頭孔及風扇53上的固定孔而擰入風扇固定盒51底板上的螺紋固定孔處,以實現(xiàn)風扇組件的整體封裝。而在風扇組件自身封裝完成后,又回到圖1-2所示的,將風扇組件通過螺釘安裝在蓋板20上的安裝臺階孔處。而風扇組件內部的引線從出線孔出來后,可通過線夾60固定在蓋板20上,最后該引出線再通過安裝盒10處預設的電源輸出口供電,以保證風扇組件能獨立工作。表現(xiàn)在圖1-2所示結構時,線夾60可為半圓形結構,實際制作時由薄鋼板折彎即可形成。蓋板20上留有線夾安裝孔23,以實現(xiàn)線夾60相對蓋板20的可靠固定功能。