CN107064879A - 一种适用于相控阵雷达中的收发模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相控阵雷达天线技术领域，具体涉及一种适用于相控阵雷达中的收发模块，包括冷板、收发组件和固定件，冷板两侧固定装设有两个收发组件，冷板为内部空腔的壳体结构，冷板壳体上设置有用于输入或输出冷却介质的接口，接口之间通过流道在冷板空腔中相互连通，冷板上下两端分别设置具有固定孔的前耳座和后耳座，所述的固定件穿设在冷板前耳座和后耳座的固定孔中，将收发模块左右侧向可拆卸地固定在天线箱体内。本发明提供了一种收发组件在箱体内部安装、左右侧向安装的模块化结构形式，有效地利用雷达天线中的有效空间，方便安装拆卸。

Description

一种适用于相控阵雷达中的收发模块

技术领域

本发明涉及相控阵雷达天线技术领域，具体涉及一种适用于相控阵雷达中的收发模块。

背景技术

收发组件是相控阵雷达天线中的关键组件，其发热模块体积小、热流密度很大，而且一个天线中往往由几十甚至上千个收发组件的多阵列排布组成。大功率的相控阵雷达的收发组件结构尺寸紧凑、热流密度大，加上收发组件跟随雷达天线工作环境恶劣，往往需要采取风冷、液冷、组合冷却等方式的散热设计来满足其工作温度，而冷却方案的选择与确定需综合考虑使用环境、热源分布、热耗情况以及天线的工作方式等。由于箱体式相控阵雷达天线内部结构的有限空间和多阵列的收发组件的排布，再加上雷达天线的散热需求，就导致收发组件需要模块化和液冷化。在箱体式相控阵雷达天线中，收发组件的模块化通常依据天线电气要求和天线总体结构布局要求进行，将收发组件与液冷板一体化从而形成收发模块，然后再阵列式地安装在天线箱体内部。

现有的液冷式收发模块的固定形式，一般是采用在天线箱体外部使用螺钉进行固定，或者在天线箱体内部固定、但收发模块的插拔轨迹往往为远离视线的方向。

若收发模块采用在天线箱体外部用螺钉固定的形式，在拆装时通常需要在天线箱体内部插拔、箱体外部固定，这样就要求两人配合操作，且需要拆除箱体外部阻隔操作的零部件，维修性较差；由于箱体式相控阵天线液冷管路的布局，通常根据天线阵面行单元左右对称布置，采用左右对称排布，这样就导致收发模块的插拔轨迹为左右侧向，所以不能采用上述的在天线箱体内部的固定形式。

发明内容

为了解决液冷式收发模块在箱体内部安装并实现左右侧向插拔的难题，本发明的目的在于提供一种结构新颖、便捷拆装、高效散热的适用于相控阵雷达中的收发模块，以有效地解决现有技术中收发组件排布、拆装不便的缺陷。

本发明采用了如下的技术方案：

一种适用于相控阵雷达中的收发模块，包括冷板、收发组件和固定件，所述的冷板为内部空腔的壳体结构，在冷板左右两侧的外表面上分别固定有收发组件，冷板壳体的前后端面上设置有用于输入或输出冷却介质的接口，各接口之间在冷板空腔中相互连通，使得冷却介质在冷板的内部空腔流动形成冷却流道，冷板上下两端分别设置具有固定孔的前耳座和后耳座，所述的固定件穿设在冷板前耳座和后耳座的固定孔中，将收发模块左右侧向可拆卸地固定在天线箱体内，实现收发模块能固定在天线箱体内部，并能左右侧向插拔进行拆装。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的冷板的前端面的上下两端上分别设置具有第一固定孔的前耳座，所述的冷板的后端面的上下两端上分别设置具有第二固定孔的后耳座，第一固定孔和第二固定孔沿同一轴线设置，所述的固定件依次穿过第二固定孔和第一固定孔，使得在固定件的前端旋动时能将力矩传递到固定件的前端，从而对冷板进行紧固或松脱。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的第一固定孔包括同轴心的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔为光孔，第二通孔为螺纹孔，使得固定件前端螺纹装入第一固定孔后可实现不脱落的特点。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的第二固定孔的截面为开口朝外的C形开口。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的固定件包括螺钉本体、螺帽，螺钉本体的后端带有螺帽，在螺钉本体上设置有限位柱，螺钉本体的前端设有一短螺纹，在螺钉本体上靠近螺帽处设置有凹槽，所述的凹槽对准第二固定孔的C型开口处装入，使得固定件和第二固定孔同轴后，将螺钉本体穿过第一固定孔，并通过旋紧螺帽带动螺钉本体向前移动，将螺钉本体前端的螺纹全部拧入第二通孔的螺纹，直至限位柱抵在前耳座上，进而将带有螺纹的螺钉本体穿过第一通孔将冷板固定在天线箱体侧壁上。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的冷板壳体上设置有至少两个接口。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的接口两两连通形成连续的U形或S形流道。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的接口上分别安装有快速接头。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的接口的外圈设有O型密封圈。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的冷板壳体与左右两侧的收发组件之间分别贴有导热导电衬垫。

在本发明的一些具体实施方式中，在所述冷板的前端面装设有定位销。

在本发明的一些具体实施方式中，所述的冷却介质为水或冷却液。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明创造性的对冷板前耳座和后耳座、固定件的结构形式进行特别设计，使得在固定件的一端旋动固定件时能将力矩传递到固定件的另一端，实现了收发模块能在箱体内部安装，并实现左右侧向插拔的有益效果；

2.配合固定件设计了冷板的前耳座和后耳座，，冷板的前耳座实现了固定件装入后的不脱落，保证了整个收发模块的稳固性，冷板后耳座的实现了拧紧或松脱固定件时的导向作用，并能在固定件紧固后实现对固定件后端的限位，功能较好的实现了上述有益效果；

3.本发明将两组收发组件之间夹设冷板，形成收发组件与散热的模块化设计，有效利用了相控雷达天线中的有效空间，能在相控雷达天线中对收发组件进行多阵列排布的同时，达到收发组件高密度有效散热的目的。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的结构透视图；

图3是本发明中冷板局部结构透视图；

图4是本发明中的固定件的结构示意图；

图5是本发明中第二固定孔的截面局部视图；

图6是本发明中固定件的装配示意图；

符号说明：

1.冷板 2.收发组件 3.固定件 1-1.前耳座 1-2.后耳座 1-3.接口 1-4.冷却流道 1-5.第一固定孔 1-6.第二固定孔 1-7.第一通孔1-8.第二通孔 3-1.螺钉本体 3-2.螺帽 3-3.限位柱 4.快速接头5.O型密封圈 6.定位销。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

为了便于说明本发明的具体结构，请参阅图1和图3，本发明主要包括：冷板1、收发组件2和固定件3。其中，冷板1为内部空腔的壳体结构，冷板1壳体的前后端面上设置有用于输入或输出冷却介质的接口1-3，各接口1-3之间在冷板1空腔中相互连通，使得冷却介质在冷板1的内部空腔流动形成冷却流道1-4。在冷板1壳体两侧分别固定有收发组件2，冷板1上下两端的前耳座1-1和后耳座上分别安装有固定件3，固定件3将带有收发组件2的冷板1固定在天线箱体内部，使其能左右侧向插拔装设在相控阵雷达天线内的侧壁上。

本发明的收发模块通过其上的固定件3装设在雷达天线上，具体地，在冷板1的前端面的上下两端上分别设置具有第一固定孔1-5的前耳座1-1，见图2，在冷板1的后端面的上下两端上分别设置具有第二固定孔1-6的后耳座1-2，第二固定孔1-6的截面为开口朝外的C形开口，可参见图5，第一固定孔1-5和第二固定1-6孔沿同一轴线设置，第一固定孔1-6包括同轴的第一通孔1-7和第二通孔1-8。第一通孔1-7为光孔，第二通孔1-8为螺纹孔，使得固定件3前端的螺纹装入第一固定孔后可实现不脱落的特点。固定件3依次穿过第二固定孔1-6和第一固定孔1-5，使得在固定件1的后端旋动时能将力矩传递到固定件3的前端，从而对冷板进行紧固或松脱，实现方便安装拆卸，使得收发模块能在箱体内部进行安装，并能实现左右侧向插拔。

配合本发明中冷板1的结构，本发明对固定件2也进行了具体的设计。参见图4，固定件2包括螺钉本体3-1、螺帽3-2，螺钉本体3-1的后端带有螺帽3-2，在螺钉本体3-1上设置有限位柱3-3，螺钉本体3-1的前端设有一段螺纹，在螺钉本体3-1上靠近螺帽3-2处设置有凹槽，凹槽对准第二固定孔1-6的C型开口处装入，使得固定件2和第二固定孔1-6同轴后，将螺钉本体3-1穿过第一固定孔1-5，并通过旋紧螺帽3-2带动螺钉本体3-1向前移动，将螺钉本体3-1前端的螺纹全部拧入第二通孔1-8的螺纹，直至限位柱抵在前耳座上，进而将带有螺纹的螺钉本体3-1穿过第一通孔1-7将冷板1固定在天线箱体侧壁上。固定过程可参见图6。当需要拆卸时，通过反向旋转螺帽3-2，力矩通过螺钉本体3-1传递到另一端，从而将固定件3从天线箱体侧壁旋出。由此，本收发模块安装、拆卸过程方便，简化了安装及维修拆卸过程。

由于本发明中的收发组件2是与冷板1相固定形成模块化的散热结构，且冷板1为带有冷却介质的空腔结构，当收发组件2工作的同时，冷板1能为收发组件提供高密度的散热，以此达到良好的散热效果。

为有效实现散热，在冷板1壳体上设置有两个接口1-3，一个接口1-3为冷却介质输入口，另一接口1-3则为冷却介质输出口，冷却介质从冷却介质输入口流入，在冷板1内流通，吸收收发组件2的热量，而后再从冷却介质输出口流出，如图2所示。两个接口1-3之间在冷板壳体的内腔中形成连续的U形冷却流道1-4，当然也可设计为S形流道或能达到有效散热这一效果的其他流道。另外，冷却流道1-11及接口1-10的设计可根据具体使用环境中不同功率散热要求进行计算，灵活配置冷板壳体上的接口1-10个数、尺寸、及流道样式。冷却介质可选用水或冷却液等其他能有效散热的材料。

另外，接口1-3上分别安装有快速接头4，考虑到快速接头可能损坏失效，可在接口1-3的外圈设置O型密封圈5，O型密封圈5能有效防止冷却介质泄露，避免对雷达天线的使用造成影响。

参见图1及图2，在冷板的前端面装设有定位销6，定位销6是在固定件左右侧向插入时起到导向作用，以保证快速接头4的插入精度。

冷板1壳体与左右两侧的收发组件2之间分别贴有导热导电衬垫(图中未示出)。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，包括冷板、收发组件和固定件，冷板为内部空腔的壳体结构，在冷板左右两侧的外表面上分别固定有收发组件，冷板壳体的前后端面上设置有用于输入或输出冷却介质的接口，各接口之间在冷板空腔中相互连通，使得冷却介质在冷板的内部空腔流动形成冷却流道，冷板上下两端分别设置具有固定孔的前耳座和后耳座，所述的固定件穿设在冷板前耳座和后耳座的固定孔中，将收发模块左右侧向可拆卸地固定在天线箱体内。

2.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的冷板的前端面的上下两端上分别设置具有第一固定孔的前耳座，所述的冷板的后端面的上下两端上分别设置具有第二固定孔的后耳座，第一固定孔和第二固定孔沿同一轴线设置，所述的固定件依次穿过第二固定孔和第一固定孔，使得在固定件的前端旋动时能将力矩传递到固定件的前端，从而对冷板进行紧固或松脱。

3.根据权利要求2所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的第一固定孔包括同轴心的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔为光孔，第二通孔为螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的第二固定孔的截面为开口朝外的C形开口。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的固定件包括螺钉本体、螺帽，螺钉本体的后端带有螺帽，在螺钉本体上设置有限位柱，螺钉本体的前端设有一短螺纹，在螺钉本体上靠近螺帽处设置有凹槽，所述的凹槽对准第二固定孔的C型开口处装入，使得固定件和第二固定孔同轴后，将螺钉本体穿过第一固定孔，并通过旋紧螺帽带动螺钉本体向前移动，将螺钉本体前端的螺纹全部拧入第二通孔的螺纹，直至限位柱抵在前耳座上，进而将带有螺纹的螺钉本体穿过第一通孔将冷板固定在天线箱体侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的冷板壳体上设置有两个接口。

7.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的接口两两连通形成连续的U形或S形流道。

8.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的接口上分别安装有快速接头。

9.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的接口的外圈设有O型密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的冷板壳体与左右两侧的收发组件之间分别贴有导热导电衬垫。

11.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，在所述冷板的前端面装设有定位销。

12.根据权利要求1所述的一种适用于相控阵雷达中的收发模块，其特征在于，所述的冷却介质为水或冷却液。