衛星發射機系統的制作方法
【專利摘要】一種用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于上行鏈路發射的衛星發射機模塊。所述模塊包括發射機單元，所述發射機單元包括i)發射機電路、ii)至少一個輸入端口和iii)至少一個輸出端口。至少一散熱器耦接至所述發射機單元，所述至少一散熱器包括多個散熱器翅片，其特徵在于所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片具有不同高度。風扇能夠產生與所述多個散熱器翅片平行的氣流。所述模塊進一步包括外罩殼，所述外罩殼i)封閉所述發射機單元和所述多個散熱器翅片并且ii)由所述風扇產生的所述氣流不可滲透過。所述外罩殼包括罩殼橫截面形狀，所述罩殼橫截面形狀大致上類似于由所述多個所述散熱器翅片中的每一個散熱器翅片的所述高度界定的所述至少一散熱器橫截面形狀。
【專利說明】衛星發射機系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請為于2015年3月13日所申請的美國臨時申請專利案號62/132，941的非臨時申請，其內容以引用方式全部并入本文中。
技術領域
[0003]本公開大體上涉及衛星發射機系統，并且更明確來說，涉及包括能夠更有效地散熱的發射機模塊的衛星發射機系統。
【背景技術】
[0004]地面衛星發射機系統被用于衛星通信中的上行鏈路信號發射。通常，衛星發射機系統包括:上變頻器模塊，將較低頻率調制解調器數據信號轉換成較高頻率信號以用于向衛星的上行鏈路信號發射;和/或功率放大器，將這些較高頻率信號的功率增加至足以在足夠強度下達到遠距衛星的水平。此外，不管功率放大器存在或不存在，這些發射機在衛星通信行業中常常都被稱為塊上變頻器(block upCOnVerter，BUC)。這種塊上變頻器通常與面向拋物面反射盤的正交模式換能器耦接，所述拋物面反射盤被導向朝向特定衛星。很多時候，這些塊上變頻器被用于便攜式衛星上行鏈路系統。此外，因為常規發射機模塊是利用許多現貨供應部件(即，上變頻器模塊、功率放大器、電源等)來構造，所以常規發射機模塊的殼體和底座必須足夠大以便容納每一個現貨供應部件。因此，常規發射機模塊包括矩形(或正方形)橫截面形狀因數，并且攜帶極為沉重以及設置極為繁瑣，尤其對在戶外現場(outin the field)使用的情況如此。
[0005]由于消費者要求更多富含數據的媒體，衛星發射機制造商不斷地升級他們的產品來操縱較高上行鏈路資料速率通信。然而，為了實現這些較高的上行鏈路資料速率，對上行鏈路資料信號發射的功率需求會增加，并且由發射機電路(例如，微波功率放大器)產生的熱量相當大。因為這些功率電平增加，所以具有矩形或正方形橫截面的常規發射機塊上變頻器模塊持續增長，從而產生極大和極重的單元，其在從發射機電路適當散熱方面是效率低的。
[0006]除對能夠輸送較高數據速率的較高功率衛星發射機的要求之外，消費者也要求這些發射機對移動和快速部署應用來說是便攜式的。對于這些便攜式應用來說，減少衛星發射機的大小和重量的重要性再怎么夸大也不為過。
[0007]常規衛星上行鏈路發射機包括散熱器，所述散熱器具有相等高度的散熱器翅片，所述散熱器翅片跨單元的表面區域均勻分布，而與翅片相對于具有最大散熱的區域的位置無關，從而得到正方形或矩形橫截面。常規發射機塊內利用的這些相等高度的散熱器翅片因它們的大小和重量而散熱效率極低，因為位于具有由發射機電路產生的最大熱量水平的區域的散熱器翅片與位于最低熱量水平的散熱器翅片具有相同高度。這些離具有最大熱量水平的區域最遠的未充分利用的散熱器翅片對整個塊發射機增加了不必要的重量和大小。這些未充分利用的散熱器翅片的這種額外的重量和大小導致以較高的材料成本建造常規塊發射機并且有損單元的便攜性。
[0008]此外，因為大多數空氣風扇包括形成圓形橫截面的旋轉風扇葉片，所以管理與一個或多個圓形橫截面風扇耦接的發射機的矩形橫截面內的氣流是困難且更耗成本的。例如，使用與矩形橫截面發射機耦接的包括圓形輪葉和形成圓形橫截面的風扇葉片的圓形風扇可能導致氣流分布問題、空氣壓力差問題等。為緩和這些問題并且將矩形橫截面發射機與圓形橫截面風扇對接，常規發射機設計者已包括充氣腔室(即，空腔室)以幫助均衡單元內的空氣壓力以供氣流的更均勻分布。當使用一排數個圓形風扇時也發生類似問題；需要壓力均衡充氣室來確保跨散熱器翅片的適當氣流。然而，利用一個或多個充氣室又對發射機單元增加了重量和體積。
【發明內容】
[0009]一種用于發射信號以供衛星通信系統中的上行鏈路信號發射的衛星上行鏈路發射機模塊包括發射機單元，所述發射機單元包括i)發射機電路、i i)輸入信號端口和i i i)發射機輸出信號端口，所述發射機電路產生熱量。所述發射機電路可含有頻率轉換電路，以將典型地較低頻率調制解調器信號轉換成典型地較高頻率射頻(RF)衛星上行鏈路信號。所述發射機電路還可含有放大電路，以將所述典型地較低功率輸入信號增加至適用于與遠距衛星通信的較高功率輸出信號。所述衛星上行鏈路發射機模塊還包括耦接至所述發射機單元的至少一個散熱器，所述至少一個散熱器包括多個散熱器翅片，其中所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片具有不同高度;和風扇，所述風扇能夠產生與所述散熱器翅片平行的氣流。所述衛星上行鏈路發射機模塊包括外罩殼，所述外罩殼i)封閉所述發射機單元和所述多個散熱器翅片并且ii)由所述風扇產生的所述氣流不可滲透過，所述外罩殼包括罩殼橫截面形狀，所述罩殼橫截面形狀大致上類似于由所述多個所述散熱器翅片中的每一個散熱器翅片的所述高度界定的散熱器橫截面形狀。
[0010]根據本發明的一個實施方案，一種用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于衛星通信系統中的上行鏈路發射的衛星發射機模塊，所述衛星發射機模塊包括:發射機單元，所述發射機單元包括i)發射機電路、ii)至少一個輸入端口和iii)至少一個輸出端口；至少一散熱器，耦接至所述發射機單元，所述至少一散熱器包括多個散熱器翅片，其中所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片具有不同高度，其中所述至少一散熱器被定位成緊鄰于所述發射機電路，以用于耗散從所述發射機電路產生的熱量;風扇，產生與所述多個散熱器翅片之間的空間大致上平行的氣流;和外罩殼，所述外罩殼i)將所述發射機單元和所述多個散熱器翅片封閉在所述外罩殼中并且ii)由所述風扇產生的所述氣流不可滲透過，所述外罩殼包括橫截面形狀，所述橫截面形狀大致上類似于由所述多個所述散熱器翅片的所述高度界定的所述至少一散熱器橫截面形狀的輪廓。
[0011]根據另一個實施方案，一種用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于衛星通信系統中的上行鏈路發射的衛星發射機模塊，發射機，所述發射機包括發射機電路以用于發射適合的衛星通信信號；至少一散熱器，熱耦接至所述發射機，所述至少一散熱器包括多個散熱器翅片，其中所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片包括隨所述多個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數而變化的高度，其中所述至少一散熱器被定位成緊鄰于所述發射機以用于耗散從所述發射機產生的熱能量;風扇，被設置在所述發射機的遠端處以用于產生大致上與所述多個散熱器翅片之間的空間平行的氣流;和外罩殼，將所述發射機和所述多個散熱器翅片封閉在所述外罩殼中。
[0012]根據本發明的另一個實施方案，一種用于減少衛星發射機模塊中的熱能量的制造工序或方法，所述工序包括:將多個散熱器翅片連接至發射機，所述發射機發射適合的衛星通信信號并產生熱能量，所述多個散熱器翅片中的每一個散熱器翅片包括高度，其中至少兩個散熱器翅片高度根據所述多個所述散熱器翅片中的所述每一個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數來確定;所述工序進一步包括:通過風扇產生大致上與所述多個散熱器翅片之間的空間平行的氣流;所述方法進一步包括將所述多個散熱器翅片和所述發射機封閉在外殼中，所述外殼包括由所述多個散熱器翅片中的每一個散熱器翅片的所述高度界定的橫截面形狀。【附圖說明】
[0013]圖1描繪具有正方形或矩形橫截面的示例性衛星上行鏈路發射機模塊現有技術， 根據本發明的一個實施方案，所述模塊包括封閉發射機單元和散熱器的固定外罩殼。
[0014]圖2描繪根據本發明的一個實施方案的示例性衛星上行鏈路發射機模塊，所述衛星上行鏈路發射機模塊包括封閉發射機單元和散熱器的固定外罩殼。
[0015]圖3例示根據本發明的一個實施方案的示例性衛星上行鏈路發射機模塊的分解圖，所述衛星上行鏈路發射機模塊包括外罩殼、發射機單元、散熱器和風扇。
[0016]圖4描繪根據本發明的一個實施方案的示例性衛星上行鏈路發射機模塊，其中散熱器翅片和匹配外罩殼具有八邊形形狀。[〇〇17]圖5描繪根據本發明的一個實施方案的示例性衛星上行鏈路發射機模塊，其中散熱器翅片和匹配外罩殼具有圓角矩形形狀。
[0018]圖6描繪根據本發明的一個實施方案的示例性衛星上行鏈路發射機模塊，其中散熱器翅片和匹配外罩殼具有橢圓形形狀。
[0019]圖7描繪根據本發明的一個實施方案的適用于示例性衛星上行鏈路發射機模塊的包括多個散熱器翅片的散熱器。
[0020]圖8a例示根據本發明的一個實施方案的具有圓形橫截面的實例發射機散熱器的模擬熱性能。
[0021]圖8b例示根據本發明的一個實施方案的具有矩形橫截面的實例常規發射機散熱器的模擬熱性能。
[0022]對應參考字符在全圖中指示對應部分。【具體實施方式】
[0023]總體說來，衛星發射機系統包括發射機模塊，所述發射機模塊通過它的圓形形狀因數更有效地耗散所產生的高水平的熱量，同時將較低頻率和較低功率數據信號轉換并放大成較高頻率和較高功率衛星發射信號(即，“上變頻”和“放大”)。例如，上行鏈路發射機模塊可與圓形橫截面風扇耦接，所述圓形橫截面風扇允許發射機模塊的圓形形狀因數內更均勻和優化的氣流分布(即，較好散熱)。此外，發射機模塊可包括耦接至發射機單元的一個或多個散熱器，所述發射機單元進行頻率轉換和放大，從而產生高水平的熱量。重要地，每一散熱器可包括多個散熱器翅片，并且取決于在發射機單元的特定位置處產生的熱量水平， 可在與發射機單元相關聯的特定位置處使用不同大小的散熱器翅片。例如，發射機模塊內的發射機單元的高水平熱量可沿發射機單元的縱向中心軸產生。為適當地耗散這種高水平的熱量，可沿發射機單元的中心軸定位高度高于所有其他散熱器翅片的散熱器翅片。不位于發射機單元的中心軸上的其他散熱器翅片可比沿中心軸定位的那些散熱器翅片更短，因為與不在發射機單元的中心軸上的這些其他位置相關聯的散熱需求是較低的。因此，更流線型和優化的氣流與不同大小散熱器翅片的結合允許從發射機模塊內的發射機單元更有效散熱(就散熱器體積和質量來說)。
[0024]有利地，發射機系統的這種示例性配置允許較優化的散熱、較好的內部氣流、較好外部空氣動力學(即，高風力條件)、較好的太陽能反射和重要地，較輕重量和較小體積的發射機模塊。例如，將圓形橫截面風扇(即，旋轉風扇葉片)與圓形橫截面發射機模塊對接可較好地均衡了發射機模塊內部的空氣壓力，并且減少存在于矩形橫截面發射機中的廢氣流或湍流氣流。此外，在將圓形橫截面風扇與圓形橫截面發射機模塊結合利用的情況下，不需要充氣腔室(和其相關聯的重量和大小需求)來輔助在發射機模塊內均勻地分布氣流，從而進一步減少發射機模塊的大小和重量。
[0025]此外，相對于矩形橫截面發射機來說，圓形橫截面發射機模塊重量更輕并且大小更小，因為圓形橫截面發射機模塊缺少邊角(即，使用較少材料)，并且在發射機單元上離發射機模塊的縱向中心軸側向越遠的位置處可包括更短(即，使用較少材料)的散熱器翅片。 例如，圓形橫截面發射機模塊的橫截面面積與正方形橫截面發射機的橫截面面積相比大致小21 %。在這個實例中，如果每一散熱器翅片是根據每一相應發射機模塊的橫截面來設定大小，那么與正方形橫截面發射機相比，圓形橫截面發射機模塊使用的散熱器翅片材料大致少21 %并且質量少21 %。在便攜式衛星通信系統中，這些大小和重量的減少尤其重要。 [〇〇26]圖1例示現有技術的衛星發射機模塊，所述衛星發射機模塊是產業中提供的典型衛星發射機模塊。如圖1所示，完全組裝的衛星發射機模塊100可包括外罩殼101、發射機單元102、一個或多個風扇103和耦接至發射機單元的一個或多個散熱器104。在這個常規方法中，散熱器包括數個散熱器翅片，所述散熱器翅片全部具有相同高度。這會產生具有大致上矩形(包括正方形)橫截面形狀的衛星發射機模塊。如先前已討論的，這種形狀對熱量移除來說不是最有效的，因為所述形狀產生過量的大小和重量，這是歸結于在低功率耗散的區域中，過大的散熱器翅片并且經常需要充氣腔室105來參與氣流分布。[〇〇27]圖2例示根據本發明的一個實施方案的衛星發射機模塊200,所述衛星發射機模塊可被整合到室內或室外衛星發射機系統中。如圖2所示，完全組裝的衛星發射機模塊200可包括外罩殼201、發射機單元202、一個或多個風扇203和耦接至發射機單元202的一個或多個散熱器204。如圖2所示的完全組裝的衛星發射機模塊200可包括圓形(或大致上圓形、橢圓形、八邊形或任何其他大致上圓形形狀)形狀因數。并且如圖2所示，外罩殼201(或殼體、 護罩、外殼等)可封裝發射機模塊200的其他發射機部件。例如，外罩殼201可包括緊固在一起的兩個圓形護罩零件(例如，如圖2所示使用螺釘或螺栓或任何其他適合的方式將罩殼的兩個零件牢固地緊固在一起)。外罩殼201可輔助保護和/或在結構上支撐發射機模塊200的剩余部分。替代地，外罩殼201可包括三個或更多個緊固在一起的零件或甚至可從發射機模塊200的其他發射機部件移除的一個實體零件。發射機模塊200的兩個開口末端雖然如圖2所示不由外罩殼201覆蓋，但也可替代地由外罩殼201封裝或覆蓋。[〇〇28]繼續參考圖2，發射機模塊200可進一步包括:一個或多個輸入端口 205，如電力輸入端口、調制解調器數據輸入端口、控制/監測信號輸入(和/或輸出)端口、控制器輸入端口、局部振蕩器/時鐘輸入端口等;和一個或多個輸出端口 206 (例如，射頻(RF)輸出端口、監測器輸出端口等)，所述輸入端口和所述輸出端口在罩殼被附著、附接或耦接至發射機單元 202的同時被暴露和可接近。當罩殼被耦接至其他發射機部件時，這些輸入端口 205和輸出端口 206可為可見的或可接近的。數據輸入端口可接收在例如l-2GHz范圍內的低頻率輸入信號，并且可包括任何類型的接口，如同軸電纜、波導等。監測器/控制輸入端和/或輸出端可利用RS-232串行通信協議或任何其他適合協議來實現。[〇〇29]圖3例示圖2的發射機模塊200的分解圖，圖中顯露了由外罩殼201封裝的發射機部件。如圖3所示，一個或多個風扇203可收納在外罩殼201內并且可包括例如由旋轉風扇葉片的形狀所界定的圓形橫截面。這個風扇可迫使來自罩殼外部的空氣沿著或通過耦接至發射機單元202的一個或多個散熱器204的翅片而行。發射機單元202含有發射機電路，所述發射機電路可包括頻率轉換器、功率合成器、功率放大器(例如，微波功率放大器)、電源、任何在發射適合衛星通信信號中利用的其他適合的子系統單元或其組合。在替代實施方案中，定位在外部的上變頻器模塊可被通信耦接至包括功率放大器的發射機模塊200。在這個替代實施方案中，發射機模塊200可接收來自外部上變頻器模塊的較高頻率上變頻信號，并且發射機模塊內的功率放大器可放大上變頻信號以用于衛星發射。此外，雖然在圖3中所描繪的大致上為矩形形狀，但是發射機單元202可為圓形、橢圓形、三角形或任何其他所需形狀。重要地，散熱器204的位置和橫截面以及每一散熱器的相應散熱器翅片的位置和大小決定發射機單元202的散熱效率和總體熱性能，同時最小化它的大小和重量。例如，如圖3所示，一種配置可包括耦接至發射機單元的頂部的一個散熱器204a和耦接至發射機單元202的底部的一個散熱器204b。發射機模塊200不限于只有兩個散熱器，而是任何數目的散熱器可被耦接至上變頻器單元或與上變頻器單元整合。也要理解的是，發射機單元202的一側上的散熱器翅片的橫截面形狀不需要與發射機單元202的另一側相同或大致上相同。
[0030]繼續這個實例，每一散熱器包括許多個不同高度或大小的散熱器翅片(散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212)。如圖3所例示，例如，盡管每一散熱器翅片具有不同高度，這些散熱器翅片中的每一個散熱器翅片彼此平行定位。然而，每一個散熱器翅片無需彼此平行定位，而替代地，每一加熱器翅片可以從發射機單元202徑向以向外的方式定位、成分形圖案結構定位、成點陣結構定位或以任何其他適合的散熱器翅片設計結構定位， 所述結構能夠通過大的表面積與體積比率來散熱。例如，從發射機電路延伸離開的散熱器翅片的高度或長度可隨散熱器翅片離發射機電路的距離而變化。
[0031]此外，每一散熱器翅片可縱向地(S卩，在氣流方向上)延伸發射機模塊的整個長度或所述長度的一部分。另外，每一散熱器翅片可為一個散熱器204的一部分(即，散熱器包括板，每一散熱器翅片可被附接或附著至所述板)或每一散熱器翅片可被附接或附著至發射機單元202的底座或罩殼。例如，每一散熱器204的翅片可熱耦接至發射機單元202的電路。 此外，每一散熱器翅片可包括散熱管、凹坑(dimple)或其他特征，以便輔助耗散由發射機單元202產生的熱量。
[0032]此外，基于根據本發明的各方面的散熱器翅片的設計，散熱器翅片中的每一個的頂點或外邊緣與外罩殼201的內部之間的間隔可減小至最小值。例如，如圖1的現有技術所示，發射機模塊的矩形形狀允許在發射機模塊的殼體內的更大內部體積的空氣。這會在內部產生更大體積的空氣以便輔助熱量的耗散。然而，這樣的設計在它的總體大小方面引入了問題。本發明的實施方案巧妙地解決了問題:增加散熱效率同時減少設計所浪費的空間。
[0033]繼續參考圖3,每一散熱器翅片(散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212) 的高度或大小可基于特定散熱器翅片相對于發射機單元的熱量產生區域的相對位置關系來確定。因此，多個散熱器翅片可一起形成特定橫截面形狀。例如，如圖3所示，發射機單元 202的頂部上和底部上的散熱器翅片(散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212)都形成圓的、圓形橫截面。在這個實例中，這個圓形橫截面形狀指示大多數熱量是沿發射機單元202的縱向中心軸產生，因為具有最大高度的散熱器翅片210是沿發射機單元202的中心軸定位。相反地，在這個實例中，可見具有最小高度的散熱器翅片212是沿發射機單元的邊緣(即，離中心軸更遠的距離)。[〇〇34]可基于由特定發射機單元202產生的熱量而使用散熱器翅片210、散熱器翅片211、 散熱器翅片212的任何類型的橫截面形狀來最佳地散熱。例如，橫截面可為六邊形、八邊形、 橢圓形或任何其他適合的橫截面形狀。例如，圖4示出替代實施方案，其中橫截面基本上是八邊形。這個端視圖示出散熱器204和其對應散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片 212具有八邊形橫截面，其中外罩殼201符合這個八邊形形狀。此外，最長的散熱器翅片210 是沿中心軸，并且散熱器翅片212的長度向邊緣漸縮，在邊緣處所述散熱器翅片212最短。這種方法將最長的翅片放置在最需要所述翅片的位置，并且與具有矩形橫截面的衛星發射機模塊相比減少衛星發射機模塊的總體大小和重量。
[0035]圖5示出另一替代實施方案，其中橫截面是圓角矩形。這個端視圖示出散熱器204 和其對應散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212具有圓角矩形橫截面，其中外罩殼201符合這個圓角形狀。此外，最長的散熱器翅片210是沿中心軸，并且散熱器翅片212的長度向邊緣漸縮，在邊緣處所述散熱器翅片212最短。如前所述，這種方法將最長的翅片放置在最需要所述翅片的位置，并且與具有矩形橫截面的衛星發射機模塊相比減少衛星發射機模塊200的總體大小和重量。
[0036]最后，圖6示出又一替代實施方案，其中橫截面是橢圓形。這種方法可更適用于具有較短但較寬縱橫比的衛星發射機模塊200。這個端視圖示出散熱器204和其對應散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212具有橢球或橢圓形橫截面，其中外罩殼201符合這個橢圓形形狀。此外，最長的散熱器翅片210是沿中心軸，并且散熱器翅片212的長度向邊緣漸縮，在邊緣處所述散熱器翅片212最短。如前所述，這種方法將最長的翅片放置在最需要所述翅片的位置，并且與具有矩形橫截面的衛星發射機模塊相比減少衛星發射機模塊的總體大小和重量。應理解，外罩殼201的其他形狀可被用作散熱器204的翅片的互補元件，以使得散熱器204的翅片界定外罩殼201的形狀的輪廓。
[0037]如圖7所示，兩個不同的散熱器可用于發射機單元的同一側面上，或替代地，一個散熱器可包括散熱器翅片的兩個不同的散熱器翅片區域。如圖7所示，例如，一個散熱器翅片區域可包括具有不同高度的散熱器翅片210、散熱器翅片211、散熱器翅片212以形成特定散熱器翅片橫截面(例如，圓形)，而第二或另一區域可包括具有相同高度的散熱器翅片213 以形成不同的散熱器翅片橫截面(例如，矩形)。
[0038]圖8a及圖8b展示根據本發明的一個實施方案的漸縮散熱器翅片更具有有效的散熱能力。在這個實例中，圖8a示出灰度熱量圖，圖中比較了具有兩種不同橫截面的衛星發射機模塊的熱性能。圖8a示出模塊的熱性能，所述模塊具有的散熱器具有大致上圓形橫截面， 如圖2所示的圓形橫截面。僅模擬了所述結構的一半，其利用了對稱性來減少模擬時間。在這個實例中，所產生的高水平的熱量出現在衛星發射機單元的中心軸，大致為沿長度路程的四分之一。模擬指示了以適當的氣流，峰值溫度升高為12.8攝氏度。將此與圖8b的性能比較，圖8b例示較常規的矩形橫截面。在這個實例中，峰值溫度升高是12.3攝氏度，僅僅小于圖8a所使用的圓形橫截面0.5攝氏度，然而，重量減少相當大。圖8a中的圓形散熱器重量為 2.71bs，而圖8b所示的較常規矩形散熱器重量為3.31bs。圓形橫截面散熱器重量少18%，并且基本上恰好與常規矩形橫截面的散熱器表現一樣地好。[〇〇39]可替代地，本發明的實施方案包括衛星發射機模塊，所述衛星發射機模塊用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于衛星通信系統中的上行鏈路發射。衛星發射機模塊包括發射機，所述發射機包括發射機電路以用于發射適合的衛星通信信號。散熱器熱耦接至發射機，所述散熱器包括兩組散熱器翅片。第一組散熱器翅片包括具有多個隨散熱器翅片與發射機之間的距離變化的高度的翅片。第二組翅片包括具有均勻高度的翅片，所述高度不受其與發射機的距離的影響。兩組散熱器翅片被定位成緊鄰于發射機，以用于耗散從發射機產生的熱能量。被設置在所述發射機的遠端處的風扇產生大致上與所述散熱器翅片之間的空間平行的氣流。外罩殼將發射機和多個散熱器翅片封閉在所述外罩殼中。
[0040]因此，降低散熱器翅片中的一些散熱器翅片的高度，可將發射機模塊設計成重量更輕并且更小型。因為便攜式衛星通信發射機在移動新聞搜集、軍事等應用中時至關重要的，所以總體大小和重量是整個衛星發射機系統的便攜性中極其重要的因素。此外，因為發射機模塊的大小和重量比常規發射機小得多，所以發射機模塊可被安裝在整合的便攜式衛星通信系統上或所述系統中，所述系統包括衛星盤、上變頻器、調制解調器等。此外，在一些實施方案中，模塊可變成發射機系統的結構構件，如更換傳統碟盤上的臂、安裝座、吊桿等來實現。此外，因為發射機模塊的罩殼可包括圓形橫截面，所以當便攜式系統被部署在現場中時，外部空氣動力學對較高風力更為有利。另外，具有所述橫截面的罩殼可由太陽能反射材料構造，所述太陽能反射材料如反射塑料、金屬、陶瓷、玻璃等，其在發射機模塊處于戶外現場時輔助降低發射機模塊的總體溫度。
[0041]在一些其他實施方案中，收發機模塊可包括與發射機模塊耦接的接收機模塊。這種接收機模塊可接收并且可處理從衛星傳入的通信信號。因此，這種“收發機”(發射和接收)模塊可允許用戶向遠距衛星發送信號并且從遠距衛星接收信號。接收機模塊典型地產生比發射機模塊少得多的熱量，并且需要比發射機模塊少得多的體積。以上關于發射機模塊的散熱所述的所有技術和優點也適用于接收機模塊以及收發機模塊。
[0042]另外，附圖只是出于說明的目的而描繪衛星發射機系統的優選實施方案。本領域的技術人員將從前述討論中容易地認識到，可在不脫離本文所述的原理的情況下使用本文中說明的結構和方法的替代實施方案。因此，在閱讀本公開之后，本領域的技術人員將了解另外的替代結構和功能設計，以用于通過本文中的所公開原理來自動地提取、轉變和加載內容數據的系統和過程。[〇〇43]因此，雖然已說明并描述了特定實施方案和應用，但是應理解的是，所公開的實施方案不限于本文公開的精確構造和部件。在不脫離隨附權利要求書中界定的精神和范圍的情況下，可在本文公開的方法和裝置的布置、操作和細節方面做出對本領域的技術人員來說顯而易見的各種修改、變化和改變。
【主權項】
1.一種用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于衛星通信系統中的上行鏈路發射的衛星發射機模塊，所述衛星發射機模塊包括: 發射機單元，所述發射機單元包括i)發射機電路、ii)至少一個輸入端口和iii)至少一個輸出端口； 至少一散熱器，耦接至所述發射機單元，所述至少一散熱器包括多個散熱器翅片，其中所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片具有不同高度，其中所述至少一散熱器被定位成緊鄰于所述發射機電路，以用于耗散從所述發射機電路產生的熱量； 風扇，產生與所述多個散熱器翅片之間的空間大致上平行的氣流;和外罩殼，所述外罩殼i)將所述發射機單元和所述多個散熱器翅片封閉在所述外罩殼中并且i i)由所述風扇產生的所述氣流不可滲透過，所述外罩殼包括橫截面形狀，所述橫截面形狀大致上類似于由所述多個所述散熱器翅片的所述高度界定的所述至少一散熱器橫截面形狀的輪廓。2.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述橫截面形狀包括大致上類似于由所述風扇的旋轉葉片界定的風扇橫截面形狀的形狀。3.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述發射機電路是沿所述發射機單元的中心軸并在大致上與來自所述風扇的所述氣流相同的方向上定位。4.如權利要求3所述的衛星發射機模塊，其特徵在于當所述多個散熱器翅片的數目是奇數時，定位在所述發射機單元的所述中心軸上的所述多個散熱器翅片中的一個散熱器翅片的所述高度高于所述多個散熱器翅片中每一其他散熱器翅片的所述高度。5.如權利要求3所述的衛星發射機模塊，其特徵在于當所述多個散熱器翅片的數目是偶數時，定位成最靠近所述發射機單元的所述中心軸上的所述多個散熱器翅片中的兩個散熱器翅片的所述高度高于所述多個散熱器翅片中的其他散熱器翅片的所述高度。6.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述發射機單元被耦接至另一至少一散熱器，所述另一至少一散熱器包括另一多個散熱器翅片。7.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述散熱器翅片平行于所述多個散熱器翅片中的每一其他散熱器翅片。8.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述罩殼橫截面形狀是圓形形狀。9.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述罩殼橫截面形狀是多邊形形狀。10.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述罩殼橫截面形狀是橢圓形形狀。11.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述多個散熱器翅片包括針形翅片。12.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述發射機電路包括頻率轉換器單元，所述頻率轉換器單元將輸入信號的頻率修改為適用于衛星通信的頻率。13.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述發射機電路包括放大器單元，所述放大器單元將輸入信號的功率電平放大為適用于衛星通信的功率電平。14.如權利要求1所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述發射機電路進一步包括接收機單元，所述接收機單元接收輸入衛星信號并且將所述衛星信號轉換成將被解調的輸出資料信號。15.—種用于接收輸入信號并發射輸出信號以用于衛星通信系統中的上行鏈路發射的衛星發射機模塊，所述衛星發射機模塊包括: 發射機，所述發射機包括發射機電路以用于發射適合的衛星通信信號； 至少一散熱器，熱耦接至所述發射機，所述至少一散熱器包括多個散熱器翅片，其中所述多個散熱器翅片中的至少兩個散熱器翅片包括隨所述多個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數而變化的高度，其中所述至少一散熱器被定位成緊鄰于所述發射機以用于耗散從所述發射機產生的熱能量； 風扇，被設置在所述發射機的遠端處以用于產生大致上與所述多個散熱器翅片之間的空間平行的氣流;和 外罩殼，將所述發射機和所述多個散熱器翅片封閉在所述外罩殼中。16.如權利要求15所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述外罩殼包括橫截面形狀，所述橫截面形狀大致上類似于由所述多個所述散熱器翅片的所述高度界定的所述至少一散熱器橫截面形狀的輪廓。17.如權利要求16所述的衛星發射機模塊，其特徵在于所述橫截面形狀包括大致上類似于由所述風扇的旋轉葉片界定的風扇橫截面形狀的形狀。18.—種用于減少衛星發射機模塊中的熱能量的方法，所述方法包括: 將多個散熱器翅片連接至發射機，所述發射機發射適合的衛星通信信號并產生熱能量，所述多個散熱器翅片中的每一個散熱器翅片包括高度，其中至少兩個散熱器翅片高度根據所述多個所述散熱器翅片中的所述每一個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數來確定； 通過風扇產生大致上與所述多個散熱器翅片之間的空間平行的氣流;和 將所述多個散熱器翅片和所述發射機封閉在外殼中，所述外殼包括由所述多個散熱器翅片中的每一個散熱器翅片的所述高度界定的橫截面形狀。19.如權利要求18所述的方法，其特徵在于連接包括將兩組多個散熱器翅片連接至所述發射機，其中第一組散熱器翅片的高度根據所述多個散熱器翅片中的所述每一個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數來確定，并且第二組散熱器翅片的高度不根據所述多個散熱器翅片中的所述每一個散熱器翅片與所述發射機之間的距離函數來確定。20.如權利要求18所述的方法，其特徵在于封閉包括利用外殼來封閉所述多個散熱器翅片和所述發射機，所述外殼包括以下橫截面形狀中的至少一個:橢圓形、圓角形和多邊形。
【文檔編號】H04B1/03GK105978583SQ201610145007
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】歐利奇歐·法蘭西斯·S, 費德浩斯·大衛
【申請人】使命微波科技有限公司