التحليل الحراري للأجهزة البصرية 5G

مقارنة مع 4G ، 5G يزيد بنسبة 9 ~ 10 مرات على الأقل. في عصر شبكة 5G ، بغض النظر عن حل 5G لا ينفصل عن أجهزة الاتصالات 5G ، و5G لديها متطلبات أعلى وأعلى للأجهزة البصرية ، مثل الحجم الصغير والتكامل العالي وارتفاع معدل وانخفاض استهلاك الطاقة. معدلات الأجهزة الرئيسية الشائعة الاستخدام لنقل 5G إلى الأمام والوسط والظهر هي 25G و 50G و 100G و 200G و 400G الأجهزة البصرية ، من بينها ، 25G و 100G الأجهزة البصرية هي أجهزة الاتصال 5G الأكثر استخداما.

 مع سرعة أعلى وحجم أصغر، وهذا هو الاتجاه لا مفر منه لتطوير الأجهزة البصرية. في الوقت نفسه ، فإنه يجلب أيضا متطلبات أعلى للإدارة الحرارية الداخلية للأجهزة البصرية. كيفية بسرعة وفعالية تبديد الحرارة هي المشكلة التي يجب أن تؤخذ على محمل الجد.

لماذا يحتاج التصميم الحراري:

كما نعلم جميعا، عندما تعمل رقاقة الكهروضوئية لدينا، فإنه لن تحويل 100٪ من التيار حقن في الالكترونيات البصرية الناتج، وجزء منه سوف تستخدم كفقدان الطاقة في شكل حرارة. إذا استمرت كمية كبيرة من الحرارة في التراكم ولا يمكن القضاء عليها في الوقت المناسب ، فسيكون لها العديد من الآثار السلبية على أداء المكونات. وبصفة عامة، مع زيادة درجة الحرارة، وانخفاض قيمة المقاومة، وسيتم تخفيض عمر خدمة الأجهزة، وضعف الأداء، والمواد الشيخوخة والمكونات التالفة؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن ارتفاع درجة الحرارة سينتج عنه أيضا إجهاد وتشوه على المادة ، ويقلل من موثوقية الجهاز وعطله.

هناك ثلاث طرق أساسية لنقل الحرارة: التوصيل الحراري، الحمل الحراري والإشعاع الحراري.

التوصيل الحراري:

تبدد الشريحة الحرارة من خلال بالوعة الحرارة في الأسفل ، ويتصل الجهاز البصري بالقشرة لتبد الحرارة من خلال شحوم السيليكون تبديد الحرارة ، وكلها تنتمي إلى التوصيل الحراري.

الحمل الحراري الحراري:

يستخدم الحمل الحراري الطبيعي بشكل رئيسي قوة الطفو الناجمة عن اختلاف كثافة السوائل عالية ومنخفضة الحرارة لتبادل الحرارة. وهو أسلوب تبديد الحرارة السلبية، والتي هي مناسبة للبيئة مع انخفاض قيمة السعرات الحرارية. في الهواتف النقالة، وحدات بصرية وغيرها من المنتجات الطرفية، يتم استخدام نقل الحرارة الحراري الطبيعية أساسا.

النقل الحراري الحراري القسري هو طريقة فعالة لتبد الحرارة بسبب تسريع تبادل حرارة السوائل من خلال مصادر الطاقة الخارجية مثل المضخات والمشجعين ، مما يتطلب استثمارات اقتصادية إضافية. وهي مناسبة لحالة القيمة الحرارية الكبيرة وضعف بيئة تبديد الحرارة؛ عادة ما يستخدم تبريد المروحة للوحدات البصرية التي تعمل في خزانات أو مفاتيح ، وهو نقل حرارة الحمل الحراري القسري النموذجي.

الإشعاع الحراري:

عملية نقل الطاقة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية. الإشعاع الحراري هو عملية انبعاث الموجات الكهرومغناطيسية عندما تكون درجة حرارة الجسم أعلى من الصفر المطلق. ويسمى نقل الحرارة بين جسمين من خلال الإشعاع الحراري نقل الحرارة الإشعاعية. هذه الطريقة تبديد الحرارة هو أقل استخداما في التصميم الحراري بسبب ضعف كفاءته.