5G基站功耗加剧，高导热系数铝材开发成关键

2020年以来，市场对新基建的关注度上升到新高。新基建的热点在于支持科技创新、智能制造相关的基础设施建设，以及针对3G/4G进行的补短板工程，主要包括5G基建、热高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等。

在2019MWC上中国移动展示了2.6GHz频段下各厂家的AAU

面向5G全室外站解决方案，其中包含最新支持5G容量要求的室外基带单元Blade BBU和有源天线一体化产品Blade AAU，该解决方案进一步匹配5G的新技术要求和容量要求，极大降低5G引入对天面空间的需求，能灵活安装在抱杆，铁塔，墙面或者屋顶。2/3/4G 站点主流基站的形态是 BBU+RRU+天线的形式，5G 时代主流基站演变成 BBU+AAU 的形态。

图 来自华为5G极简站点白皮书

5G基站的BBU设备相比4G变化不大，主要在于AAU内部结构，集成化程度越来越高，AAU想对4G的RRU，功耗大幅增加，对产品的散热要求也越来越高，据铁塔公司的数据，5G单站功耗是4G的2.5-3.5倍，从热设计角度看，则是基站发热量增加，温度控制的难度陡然上升。这不仅是对电子元器件提出更高的散热需求，也包括其射频结构件的通信基站壳体、滤波器腔体、天线振子等，以及机柜等。除了工艺结构上的优化，高热传导效率材料的选择也成为关键。

上一篇我们有了解过目前通信射频结构件最近很火的压铸企业5G新基建时代精密金属结构件需求强劲，11家上市公司压铸件引领市场，下面我们来看看这些结构件应用的材料——铝、铝合金。

铝,由于密度低重量轻、散热性能较好，耐腐蚀且维护成本低的性能优势，在汽车、通信设备、轨道交通、医疗器械等领域广泛运用。铝材不仅是通信产业内各类设备制造的重要材料,还是未来计划建设的5G基站通信塔的主要材料。

为达到更好的散热性能，有些厂家要求里面添加高纯铝（纯铝的导热系数常温达到238 W/m·K），再添加提高导热性的金属材料，此外，为了提高强度或综合性能，一般用于基站结构件的是将其配成合金。据了解基站结构件应用较多的是Alsi12 、 ADC12 。

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一、铝材/铝合金在基站结构件上的应用案例

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铝合金压铸制作的的大型薄壁AAU外壳

通信基站散热件外壳材料一般使用重量更轻、散热性能更好的铝合金压铸壳体；目前最经典之一的属中兴的散热齿设计独特，散热性能优越，采用半固态压铸成型，机加工，表面处理等系列工艺完成。

图片来源网络

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吹胀板

将一定规格的铝板用化学方法进行表面处理，在铝板对合面印 上蒸发器管路图，烘干图样后，将沿边点焊接，经过热轧、冷轧以及退火后再用氮气吹胀， 铝板管路单面外鼓，再对铝板进行剪切和冲压，目前在5G基站上散热有望成为主流。

除了以上介绍的基站结构件中的主要散热件，在滤波器腔体、天线阵子上也有采用铝材。

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5G基站薄壁压铸小腔体

除了陶瓷介质滤波器，目前5G基站中也有采用铝合金加工的小型化金属滤波器，通过压铸， 抛丸，CNC，电镀（镀银色）等系列加工而成。

来自中铸科技官网

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4G/5G基站金属半波振子

根据天线的杆状、面状形态；天线振子加工方式主要有金属压铸/钣金、PCB贴片和塑料振子等。金属变型半波振子，天线损耗小，增益高，隔离度表现优秀，多采用压铸铝合金或钣金制造加工而成，产品尺寸小，重量轻，结构稳定。

图 4G/5G基站天线振子 来自中铸科技官网