CN105206933B - 一种有源相控阵天线的散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有源相控阵雷达设备领域，特别涉及一种有源相控阵天线的散热结构。所述有源相控阵天线的散热结构包括两片对称设置的T/R组件及一传热装置，所述传热装置的一部分夹持在所述两片T/R组件之间并与两片T/R组件紧密贴合，另一部分插接在一冷却板上；所述传热装置用于将所述两片T/R组件产生的热量传送至所述冷却板上。

Description

一种有源相控阵天线的散热结构
技术领域
本发明涉及一种有源相控阵雷达设备领域，特别涉及一种有源相控阵天线的散热结构。
背景技术
有源相控阵雷达天线中安装有大量的密集度很高的T/R组件，由于T/R 组件包含微型化微波集成电路，因此其在工作时会产生大量的热量，使得模块本身温度急剧增高，而过高的温度会无疑会影响相控阵雷达天线本身的性能及使用寿命，因此，散热设计在有源相控阵天线中显得日益重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中相控阵天线T/R组件散热难的问题。提供一种高散热效能的有源相控阵天线的散热结构。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种有源相控阵天线的散热结构，包括，两片对称设置的T/R组件及一传热装置，所述传热装置的一部分夹持在所述两片T/R组件之间并与两片T/R组件紧密贴合，两片T/R组件为通过紧固装置与所述传热装置固定贴合在一起；另一部分插接在一冷却板上；所述传热装置用于将所述两片T/R组件产生的热量传送至所述冷却板上。
进一步的，所述传热装置仅与所述两片T/R组件的发热区域贴合。
优选的，所述两片T/R组件与所述传热装置通过螺栓固定。
进一步的，所述冷却板包括冷却板本体以及，设置在冷却板本体表面上的一个以上的插槽，所述插槽用于插接传热装置；所述冷却板本体上还设置有一个以上的通孔，所述通孔设置在插槽的两侧，用于作为KK连接器的通道；同时，所述冷却板本体内部设置有一流道，所述流道包括流道本体，所述流道本体位于冷却板本体内部并将所有插槽环绕包围，用于为插接在所述插槽内的传热装置降温。
进一步的，所述冷却板本体的表面上，在所述插槽的两端分别设置有用于固定所述传热装置的螺孔；所述传热装置两端还设置有连接支耳，所述连接支耳用于将所述传热装置固定在所述冷却板上。
进一步的，所述流道本体内填充有相变材料，所述相变材料用于吸收热量，实际选用相变材料时，优选选用比冷却板本体材料吸热效能更好的相变材料。
一些实施例中，所述流道本体为完全封闭设置在所述冷却板内部。
另外一些实施例中，所述流道包括设置于所述冷却板侧面的流道入口、流道出口。
进一步的，所述流道本体内填充有相变材料，所述相变材料用于吸收热量；所述流道的流道出口及入口处设置有封闭流道的盖板，比起某些实施例中，实际使用时将冷却板的流道本体空装的做法，填充相变材料可大幅提高冷却板的散热效能。甚至，当选用的相变材料吸热散热效能大大高于冷却板本体材料时，可进一步的增大所述流道本体的空间，使得冷却板的散热效能进一步提高。
进一步的，所述流道的流道入口及所述流道的流道出口分别位于所述冷却板本体的不同侧面。
优选的，所述流道的流道入口及所述流道的流道出口对称位于所述冷却板本体的不同侧面。
优选的，所述一个以上的插槽为平行设置，同时所述通孔与所述插槽平行排列并设置与所述插槽两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的有源相控阵天线的散热结构通过设置一传热装置在对称设置的T/R组件之间，通过与所述T/R组件发热区域贴合将其热量传导致冷却板，从而提高了有源相控阵天线的散热效能；同时通过在冷却板中设置环绕插接有传热装置的流道对T/R组件进行散热，由于流道的存在，本发明可选用液相、气相或填充相变材料等多种方式进一步提高冷却板的散热效能，从而使得有源相控阵天线的使用寿命进一步延长。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2a为本发明冷却板结构示意图。
图2b为本发明实施例1中冷却板结构示意图（带盖板）。
图3为本发明冷却板中流道本体形状示例。
图4为实施例3中冷却板结构示意图（无流道入口及流道出口）。
图5a为实施例1中T/R组件与传热装置连接示意图。
图5b为实施例1中T/R组件与传热装置连接爆炸图。
图5c为实施例1中T/R组件侧视图。
图6为本发明实施例4中T/R组件与传热装置连接示意图。
图中标记：1-T/R组件，11-T/R组件发热区，2-传热装置，21-加热区，22-散热区，23-连接支耳，3-冷却板，31-插槽，32-通孔，33-流道，331-流道本体，332-流道入口，333-流道出口，34-冷却板本体，341-盖板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：如图1、图2a、图2b、图5a、图5b、图5c所示，本实施例提供一种有源相控阵天线的散热结构，包括两片对称设置的T/R组件1及一传热装置2，所述传热装置2的一部分夹持在所述两片T/R组件1之间并与两片T/R组件1紧密贴合，本实施例中，所述传热装置2仅与所述两片T/R组件发热区11贴合。两片T/R组件1为通过螺栓与所述传热装置2固定贴合在一起；所述传热装置2的另一部分插接在一冷却板3上；所述传热装置2用于将所述两片T/R组件1产生的热量传送至所述冷却板3上。
本实施例中，所述传热装置2采用均温板；本实施例中，所述均温板为真空相变均热板，如图5b所示，其分为加热区21（蒸发区）和散热区22（冷凝区），其中，所述加热区21为与所述T/R组件1的发热区11贴合区域，所述散热区22为插进所述冷却板3内区域。所述均温板内部为具有微结构的真空腔体，当热量由所述T/R组件1传导至所述加热区21时，其腔体内的工质会吸热气化并充满整个腔体，随后接触到较冷的散热区22时重新凝结，并借助其内部微结构的毛细现象回到蒸发区21，从而实现散热作用，应注意的是，一定程度上所述T/R组件发热区11指本实施例中T/R组件的主要发热区，并不表示所述T/R组件仅在此处发热。
进一步的，如图2a所示，所述冷却板3包括冷却板本体34以及，设置在冷却板本体34表面上的8条插槽31，每条插槽31内均插接有一如上所述的连接有T/R组件1的传热装置2；所述冷却板本体34还设置有一个以上的通孔32，所述通孔32设置在插槽31的两侧，用于作为KK连接器的通道；所述通孔32的数量根据与对应插槽31相对应的T/R组件1的需要而设定。
同时，所述冷却板还包括一流道33，所述流道33包括设置于所述冷却板本体34内部的流道本体331，如图3所示，所述流道本体331与所述冷却板本体34的上下表面平行，并将所有插槽31环绕包围，其用于为插接在所述插槽31内的均温板降温，应注意的是，图2仅为所述流道本体331形状示例，不代表任何限定，由于流道本体311应将所有插槽31环绕，因此其具体形状应与插槽31的分布相关；所述冷却板本体34的表面上，在所述插槽31的两端分别设置有用于固定所述传热装置的螺孔；同时，所述传热装置两端还设置有连接支耳23，所述连接支耳23用于将所述传热装置2通过螺丝固定在所述冷却板3上。
本实施中，所述流道33还包括设置于所述冷却板本体34侧面的流道入口332、流道出口333，可以使得用户采用液相或气相方式为冷却板降温，液相或气相降温方式是指通过所述流道入口332向所述流道本体331输送降温液体或气体，该降温液体或气体从流道本体331通过时将插槽内的均温板的热量带走，并从流道出口333流出；一般，装有本发明冷却板的有源相控阵天线在测试时采用上述方法降温。而在正式使用时，可以选用液相或气相降温方式，也可采用将流道本体331内填充相变材料，并将所述流道出口333及流道入口332处设置封闭流道的盖板341，使所述相变材料用于吸收所述均温板的热量，采用在流道本体331内填充变相材料的方法可以使得冷却板的冷却过程完全脱离外设设备；切包含有相变材料的冷却板相较于无相变材料的冷却板可大幅提高冷却能力。
进一步的，所述一个以上的插槽31为平行设置，同时所述通孔32与所述插槽平行排列并设置与所述插槽31两侧用于作为KK连接器的通道。
本实施例中，所述流道入口332及所述流道出口333对称位于所述冷却板的不同侧面。
实施例2：本实施例中，与实施例1不同点在于，所述流道入口332及所述流道出口333位于所述冷却板的相同侧面。
实施例3：如图4所示，本实施例中，与实施例1不同点在于，所述流道33没有设置流道入口332或流道出口333，其仅为设置于所述冷却板本体34内部的流道本体331，其与所述冷却板本体34的上下表面平行，并将所有插槽31环绕包围，从而为插接在所述插槽31内的均温板降温。
本实施例中，所述冷却板在制作时直接将流道本体331内的相变材料封装在冷却板内，无论是测试时还是正式使用时，均采用冷却板本身加流道本体内的相变材料的热容对T/R组件进行降温，而不用如实施例1那样在测试时采用外设降温装置对流道本体进行液相或气相降温。
实施例4：如图6所示，本实施例中与实施例1不同点在于，所述T/R组件1的所有侧面均与所述传热装置2贴合，这样做的好处是，不用因为需要考虑与传热装置2的贴合问题而刻意将高发热器件集中设置在T/R组件发热区11处，而使得T/R组件1中器件设置更具有灵活性。
以上所有实施例中，所述通孔32位置均与所述流道本体33没有任何重合。

Claims (9)

1.一种有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，包括，两片对称设置的T/R组件及一传热装置，所述传热装置的一部分夹持在两片T/R组件之间并与两片T/R组件紧密贴合，另一部分插接在一冷却板上；所述传热装置用于将所述两片T/R组件产生的热量传送至所述冷却板上；
所述冷却板包括冷却板本体以及，设置在冷却板本体表面上的一个以上的插槽，所述插槽用于插接传热装置；所述冷却板本体上还设置有一个以上的通孔，所述通孔设置在插槽的两侧，用于作为KK连接器的通道；同时，所述冷却板本体内部设置有一流道，所述流道包括流道本体，所述流道本体位于冷却板本体内部并将所有插槽环绕包围，用于为插接在所述插槽内的传热装置降温。
2.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述传热装置仅与所述两片T/R组件的发热区域贴合。
3.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述两片T/R组件与所述传热装置通过螺栓固定。
4.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述冷却板本体的表面上，在所述插槽的两端分别设置有用于固定所述传热装置的螺孔；所述传热装置两端还设置有连接支耳，所述连接支耳用于将所述传热装置固定在所述冷却板上。
5.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述流道本体内填充有相变材料，所述相变材料用于吸收热量。
6.如权利要求5所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述流道本体为完全封闭设置在所述冷却板内部。
7.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述流道包括设置于所述冷却板本体侧面的流道入口、流道出口。
8.如权利要求7所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述流道本体内填充有相变材料，所述相变材料用于吸收热量；所述流道出口及流道入口处设置有封闭流道的盖板。
9.如权利要求1所述的有源相控阵天线的散热结构，其特征在于，所述一个以上的插槽为平行设置，同时所述通孔与所述插槽平行排列并设置于所述插槽两侧。
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