CN107567266A - 一种天线的冷却系统及天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线的冷却系统及天线，冷却系统安装在天线的发热器件外侧；包括第一热管和散热器，第一热管安装在发热器件内，且其一部分靠近发热器件内的热源设置，另一部分靠近发热器件的散热面设置；散热器安装在散热面上并与散热面紧密接触。本发明通过在天线的发热器件内设置第一热管，利用热管传热能力高于其他导热材料几十倍，在很小的温度梯度下就可以传递高热流的特点，将发热器件的热量快速传递到散热面上；并使发热器件的散热面与散热器紧密接触，基于自然散热的原理，利用热管将发热器件内的热量高效传递到天线外部，利用天线的旋转、海风以及舰船航行，巧妙实现了开式通风冷却，使得天线内腔与外界完全隔离，满足了舰船使用要求。

Description

一种天线的冷却系统及天线

技术领域

本发明涉及一种天线的冷却系统及天线，尤其涉及一种船载舱面旋转类天线的高效、低成本冷却系统及天线。

背景技术

一般而言，旋转类天线重量轻、尺寸小、结构紧凑、集成化程度较高，轻小型化设计是这类天线的发展方向。随着发热器件在该类天线上的广泛应用，在有限的空间内，采用合适的冷却方法，将天线内部的发热功率高效、可靠的排出，确保天线在要求的环境条件下可靠的工作，又不破坏天线的三防设计，成为目前旋转类天线面临的挑战。

目前常用的冷却方式有以下几种：自然冷却、强迫风冷、液体冷却。自然冷却简单、成本低；强迫风冷分为开式强迫风冷和闭式循环强迫风冷，开式强迫风冷简单、成本低，但天线内部与外界连通，天线的“三防”能力差，不适合用作在高湿、高盐雾等场合下工作天线的冷却方式。闭式循环强迫风冷和液体冷却工作可靠，但其系统复杂，增加成本及重量，对某些旋转类天线轻小型化要求而言并不合适，其对天线的安装条件也有要求，影响了天线的适用性。

安装在舰船舱面上的某些旋转类天线，基于轻巧、低成本等要求，没有采用球面罩整体防护，天线整体暴露在海洋环境中，直接承受高湿、高盐雾等严酷环境考验，三防问题极为棘手。对于这些天线而言，开式强迫风冷难以满足海洋环境要求，在某些海况下，海水还有可能通过风道倒灌进入天线；液体冷却及闭式循环强迫风冷无法适应天线重量、尺寸及成本的限制，而且也限制了天线在某些小吨位舰船上的安装使用。这类天线选择冷却方法的关键是要满足环境要求，同时简单、低成本和高可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种天线的冷却系统及天线。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种天线的冷却系统，安装在天线的发热器件外侧；包括第一热管和散热器，所述第一热管安装在所述发热器件内，且其一部分靠近所述发热器件内的热源设置，另一部分靠近所述发热器件的散热面设置；所述散热器安装在所述散热面上并与所述散热面紧密接触。

本发明的有益效果是：本发明通过在天线的发热器件内设置第一热管，利用热管传热能力高于其他导热材料几十倍，在很小的温度梯度下就可以传递高热流的特点，将发热器件的热量快速传递到散热面上；并使发热器件的散热面与散热器紧密接触，基于自然散热的原理，利用热管将发热器件内的热量高效的传递到天线外部，利用天线的旋转、海风以及舰船的航行，巧妙的实现了开式通风冷却，使得天线内腔与外界完全隔离，满足了舰船使用要求。本发明的整套冷却系统通过在发热器件内设置热管，整体结构紧凑、简单、成本低、可靠、免维护，天线系统复杂性和重量增加不多，保证了天线在高湿、高盐雾等场合下可靠的工作。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述散热器内嵌设有第二热管，所述第二热管靠近所述散热面设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在散热器内嵌设第二热管，并将第二热管靠近散热面上设置，发热器件的热量通过内嵌的热管先快速传递到发热器件的散热面，然后再通过散热器上的第二热管将散热面上的热量快速接收并通过自身结构传导到周围空气中。

进一步，所述散热器包括盖板和若干散热片，所述盖板的一侧面与所述发热器件的散热面相连接且紧密接触，所述盖板的另一侧面与若干所述散热片相连接；所述第二热管嵌设在所述散热片内且靠近所述盖板设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置盖板和散热片，方便将若干散热片集成在盖板上。

进一步，所述第二热管与所述盖板紧密接触。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第二热管与盖板紧密接触，使得第二热管与盖板的热传递更加快速，也方便了第二热管安装。

进一步，所述散热器与所述散热面之间压接有导热垫，所述导热垫连接在所述散热器靠近所述散热面的一侧面上，所述散热器通过所述导热垫与所述散热面紧密接触。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在散热器和散热面之间压接导热垫，一方面使得散热器和散热面之间的接触更加紧凑，可起到一定的缓冲作用，另一方面使得散热面与散热器之间的热传递快速。

进一步，所述散热片包括基板和若干翅片，所述基板的两侧面分别为连接面和导热面，若干所述翅片连接在所述连接面上，所述第二热管嵌设在所述导热面上；所述基板的导热面与所述盖板相连接。

进一步，所述第二热管沿所述翅片的延伸方向布置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第二热管沿翅片的延伸方向布置，方便将热量快速传递到翅片上。

进一步，所述盖板连接有所述散热片的一侧面上安装有若干把手。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在盖板上设置若干把手，方便盖板的取拿。

一种天线，包括若干发热器件和上述的冷却系统，若干所述发热器件相互平行排布成一列，若干所述发热器件的散热面均朝向同一侧，所述散热器与所述发热器件垂直布置且分别与若干所述发热器件的散热面紧密接触。

本发明的有益效果是：本发明的天线，将发热器件排布成一列，并将散热器垂直于发热器件的散热面布置，可同时实现多个发热器件的散热，散热效果好，散热效率高。

进一步，若干所述发热器件中，温度较高的发热器件对应散热器的散热面积大于温度较低的发热器件对应散热器的散热面积。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将散热器的散热面积按发热器件温度场分布布置，一方面使得天线上的散热效率均衡，另一方面也起到了一定的减重作用。

附图说明

图1为本发明天线发热器件的内部结构示意图；

图2为本发明天线发热器件的侧视结构示意图；

图3为本发明天线发热器件的立体爆炸结构示意图；

图4为本发明散热器的主视结构示意图；

图5为本发明散热器的侧视结构示意图；

图6为本发明散热器的俯视结构示意图；

图7为本发明散热器与第二热管的连接结构示意图；

图8为本发明散热器与发热器件的组装结构示意图；

图9为本发明天线的主视结构示意图；

图10为本发明天线的剖视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、发热器件；11、散热面；12、盒体、13、盒盖；14、压板；2、第一热管；3、散热器；31、盖板；32、基板；33、翅片；34、把手；4、第二热管；5、导热垫；6、天线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-图10所示，本实施例的一种天线的冷却系统，安装在天线6的发热器件1外侧；包括第一热管2和散热器3，所述第一热管2安装在所述发热器件1内，且其一部分靠近所述发热器件1内的热源设置，另一部分靠近所述发热器件1的散热面11设置；所述散热器3安装在所述散热面11上并与所述散热面11紧密接触。

本实施例的冷却系统主要用于旋转类天线，尤其是针对船载舱面旋转类天线。本实施例的发热器件的散热面实际上是位于发热器件后部的端面。

如图3所示，本实施例的发热器件1包括盒体12、盒盖13和压板14，盒盖13布置在盒体12的敞口端并通过密封圈密封，压板14通过螺栓固定在所述盒体12的底部，第一热管2安装在压板14上并与盒体12的底部紧密接触。具体的，如图3所示，本实施例的盒体12底部还向外延伸出了一段，所述压板14一端向靠近所述盒体12的方向垂直延伸形成一连接板，所述连接板与所述盒体12底部向外延伸出的一段端部通过螺钉固定连接，所述连接板的外侧面即为本实施例中的散热面11。也就是说，本实施例的第一热管2靠近散热面的一部分实际上不是在盒体12的正下方，而是在盒体12底部向外延伸出的一段的正下方。

如图1和图3所示，本实施例的第一热管2可设置为直线型或弯折型，例如如图1和图3所示，本实施例的第一热管2可设置为L型结构，第一热管2的一部分靠近发热器件1的热源设置，另一部分弯折后平行于发热器件1的散热面11设置，这样通过第一热管就将发热器件内热源的热量快速的传递到发热器件的散热面上了。

本实施例通过在天线的发热器件内设置第一热管，利用热管传热能力高于其他导热材料几十倍，在很小的温度梯度下就可以传递高热流的特点，将发热器件的热量快速传递到散热面上；并使发热器件的散热面与散热器紧密接触，基于自然散热的原理，利用热管将发热器件内的热量高效的传递到天线外部，利用天线的旋转、海风以及舰船的航行，巧妙的实现了开式通风冷却，使得天线内腔与外界完全隔离，满足了舰船使用要求。本发明的整套冷却系统通过在发热器件内设置热管，整体结构紧凑、简单、成本低、可靠、免维护，天线系统复杂性和重量增加不多，保证了天线在高湿、高盐雾等场合下可靠的工作。

如图7所示，本实施例的所述散热器3内嵌设有第二热管4，所述第二热管4靠近所述散热面11设置。通过在散热器内嵌设第二热管，并将第二热管靠近散热面上设置，发热器件的热量通过内嵌的热管先快速传递到发热器件的散热面，然后再通过散热器上的第二热管将散热面上的热量快速接收并通过自身结构传导到周围空气中。

如图8-图10所示，本实施例的所述散热器3与所述散热面11之间压接有导热垫5，所述导热垫5连接在所述散热器3靠近所述散热面11的一侧面上，所述散热器3通过所述导热垫5与所述散热面11紧密接触。通过在散热器和散热面之间压接导热垫，一方面使得散热器和散热面之间的连接更加紧凑，可起到一定的缓冲作用，另一方面使得散热面与散热器之间的热传递快速。本实施例的导热垫采用柔性导热材料制成，当散热器压接在发热器件的散热面上时，导热垫被紧紧压在发热器件和散热器之间，发热器件的热量通过其内嵌的热管快速传递到发热器件的散热面，通过紧压的导热垫传递到散热器内预埋的第二热管，再通过散热器的散热片，将热量散出。

如图4-图10所示，本实施例的所述散热器3包括盖板31和若干散热片，所述盖板31的一侧面与所述发热器件1的散热面11通过导热垫5紧密接触，所述盖板31的另一侧面与若干所述散热片相连接；所述第二热管4嵌设在所述散热片内且靠近所述盖板31设置。通过设置盖板和散热片，方便将若干散热片集成在盖板上。

具体的，本实施例的盖板31采用铝材质制成，散热器3采用金属材质并通过螺栓固定在盖板31上。

如图4-图10所示，本实施例的所述第二热管4与所述盖板31相接触。通过将第二热管与盖板紧密接触，使得第二热管与盖板的热传递更加快速，也方便了第二热管安装。

如图4-图10所示，本实施例的所述散热片包括基板32和若干翅片33，所述基板32的两侧面分别为连接面和导热面，若干所述翅片33连接在所述连接面上，所述第二热管4嵌设在所述导热面上；所述基板32的导热面与所述盖板31相连接。

本实施例的所述第二热管4沿所述翅片33的延伸方向布置。通过将第二热管沿翅片的延伸方向布置，方便将热量快速传递到翅片上。

具体的，本实施例的第二热管4为多根，均匀布置在所述基板32上。第二热管4与所述翅片33平行设置。

如图4和图5所示，本实施例的所述盖板31连接有所述散热片的一侧面上安装有若干把手34。具体的，所述盖板在所述散热片两侧的位置均安装有一个把手，通过在盖板上设置把手，方便盖板的取拿。

本实施例的盖板31结构优选采用方形结构。

本实施例的冷却系统的工作原理为，先通过第一热管将发热器件内热源的热量导入到散热面上，然后散热面上的热量通过导热垫传导到散热器上，先通过散热器上的第二热管将热量传递到散热器的翅片上，翅片再将热量扩散到周围的空气中。

实施例2

如图8-图10所示，本实施例的一种天线，包括若干发热器件1和如实施例1所述的冷却系统，若干所述发热器件1相互平行排布成一列，若干所述发热器件1的散热面11均朝向同一侧，所述散热器3与所述发热器件1垂直布置且分别与若干所述发热器件1的散热面11通过导热垫5紧密接触。本实施例的天线，将发热器件排布成一列，并将散热器垂直于发热器件设置在散热面上，可同时实现多个发热器件的散热，散热效果好，散热效率高。

具体的，本实施例的天线6中的发热器件1共24个，发热器件1沿垂直方向排布成一列，厚度为23.5mm，相邻发热器件1之间的间隙仅为0.5mm。

本实施例的散热器3与发热器件1垂直布置，指的是，发热器件1垂直于散热器3的盖板31设置。

若干所述发热器件1中，温度较高的发热器件1对应散热器3的散热面积大于温度较低的发热器件1对应散热器3的散热面积。也就是说，散热器的翅片高度按发热器件温度场分布布置，即当对应的发热器件的热源温度较高时，则散热器该处翅片的高度较高，当对应的发热器件的热源温度较低时，则散热器该处翅片的高度较低。通过将散热器的散热面积按发热器件温度场分布布置，一方面使得天线上的散热效率均衡，另一方面也起到了一定的减重作用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种天线的冷却系统，安装在天线的发热器件外侧；其特征在于，包括第一热管和散热器，所述第一热管安装在所述发热器件内，且其一部分靠近所述发热器件内的热源设置，另一部分靠近所述发热器件的散热面设置；所述散热器安装在所述散热面上并与所述散热面紧密接触。

2.根据权利要求1所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述散热器内嵌设有第二热管，所述第二热管靠近所述散热面设置。

3.根据权利要求2所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述散热器包括盖板和若干散热片，所述盖板的一侧面与所述发热器件的散热面相连接且紧密接触，所述盖板的另一侧面与若干所述散热片相连接；所述第二热管嵌设在所述散热片内且靠近所述盖板设置。

4.根据权利要求3所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述第二热管与所述盖板紧密接触。

5.根据权利要求1至4任一项所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述散热器与所述散热面之间压接有导热垫，所述导热垫连接在所述散热器靠近所述散热面的一侧面上，所述散热器通过所述导热垫与所述散热面紧密接触。

6.根据权利要求3或4所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述散热片包括基板和若干翅片，所述基板的两侧面分别为连接面和导热面，若干所述翅片连接在所述连接面上，所述第二热管嵌设在所述导热面上；所述基板的导热面与所述盖板相连接。

7.根据权利要求6所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述第二热管沿所述翅片的延伸方向布置。

8.根据权利要求3或4或7所述一种天线的冷却系统，其特征在于，所述盖板连接有所述散热片的一侧面上安装有若干把手。

9.一种天线，其特征在于，包括若干发热器件和权利要求1至8任一项所述的冷却系统，若干所述发热器件相互平行排布成一列，若干所述发热器件的散热面均朝向同一侧，所述散热器与所述发热器件垂直布置且分别与若干所述发热器件的散热面紧密接触。

10.根据权利要求9所述一种天线，其特征在于，若干所述发热器件中，温度较高的发热器件对应散热器的散热面积大于温度较低的发热器件对应散热器的散热面积。