CN107732411B - 一种有源相控阵天线液冷管网布置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，包括总进口管路，总进口管路分成左右对称的两路，每路均包括依次连接的入口检测组件、空气热交换器、n个TR模块组、天线电源和出口检测组件，冷却液从总进口管路进入后分成左右对称的两路，每路冷却液经过入口检测组件的温度、压力、流量检测后进入空气热交换器，在空气热交换器中进行一次液—气热交换；经TR模块组循环加热后的冷却液，经汇水管路汇集，进入所述天线电源，冷却液流经左右两路的天线电源后，再经出口检测组件的温度、压力检测，汇集到总出口管路，从而完成冷却液在天线系统的一次液冷循环，该液冷管网布置结构可以较好的实现流量分配均匀、压力损失较低的良好效果。

Description

一种有源相控阵天线液冷管网布置结构
技术领域
本发明涉及相控阵雷达天线技术领域，特别涉及一种有源相控阵天线液冷管网布置结构。
背景技术
液冷管路有串联、并联两种连接方式，通常当系统或设备所需压力较大、流量较小且温升要求不高时采用串联管路；当系统或设备所需冷却液流量较大、压力较小且温升要求严格时采用并联管路。
有源相控阵天线内TR组件和天线电源模块数量多、空间布局紧凑、热流密度大。液冷管路设计中存在管路流量分配和管路压力损失两方面突出的矛盾，若采用并联方式，则流量需求大且流量分配均匀性差；若采用串联方式，则压力损失叠加，系统总压力需求大且冷却液累积温升大；因此，采用单一并联或单一串联管路均难以兼顾系统散热要求。
发明内容
为了在管路流量分配和管路压力损失之间找到一个均衡点，本发明提供一种串并联相结合、管路同程的有源相控阵天线液冷管网布置结构，该液冷管网布置结构可以较好的实现流量分配均匀、压力损失较低的良好效果。
为了解决上述问题，本发明提供了一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，包括总进口管路，所述总进口管路分成左右对称的两路，每路均包括依次连接的入口检测组件、空气热交换器、n个TR模块组、天线电源和出口检测组件，冷却液从所述总进口管路进入后分成左右对称的两路，每路冷却液经过所述入口检测组件的温度、压力、流量检测后进入所述空气热交换器，在所述空气热交换器中进行一次液—气热交换；所述空气热交换器出水口连接n通道并联管路，冷却液经n通道并联管路分流后进入n个TR模块组；每个TR模块组由m个TR模块组成，在所述TR模块组内部冷却液通过m通道串联管路实现TR冷板的串联；每个TR模块中有两个TR组件安装在一TR冷板的两侧，所述TR组件上的热量传导至所述TR冷板后，通过所述TR冷板与冷却液之间进行对流换热，将热量传给冷却液，经所述TR模块组循环加热后的冷却液，经汇水管路汇集，进入所述天线电源，冷却液流经左右两路的天线电源后，再经出口检测组件的温度、压力检测，汇集到总出口管路，从而完成冷却液在天线系统的一次液冷循环。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述总进口管路为三通空腔结构，所述总进口管路分为两路后，经由软管连接至所述入口检测组件。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述入口检测组件的主体结构为空腔结构，其上安装有压力阀、流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述入口检测组件出口处经由软管与所述空气热交换器连接。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述空气热交换器为铜管绕制而成，所述空气热交换器出水口通过软管连接到所述n通道并联管路。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述n通道并联管路由软管和三通空腔管接头组成，进行n组流量分配，每一条三通空腔管接头出口的法兰通过密封圈与m通道串联管路螺接。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，m通道串联管路为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现m个通道的串联，m通道串联管路的每一出口连接一个TR冷板。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述TR冷板为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，m×n组TR冷板汇集到n通道并联管路，n通道并联管路出口经由软管连接到天线电源分流器。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，每路的所述天线电源均包括p组并联的天线电源冷板，所述天线电源分流器为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现p路通道的并联，每一组出口连接一个天线电源冷板；天线电源冷板为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，p组天线电源冷板汇集到天线电源分流器，所述天线电源分流器管路出口经由软管连接到所述出口检测组件。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述出口检测组件主体结构为空腔结构，其上安装有流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述出口检测组件出口经由软管连接所述总出口管路。
依照本申请较佳实施例所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，所述总出口管路为三通金属软管。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
一、本发明管路布置采用了对称结构、管路同程设计等手段，流量分配均匀性好，这样可以保证组件工作环境一致性好。
二、本发明管路布置采用了串并联相结合的手段，取得了在满足流量分配的前提下压力损失较低的良好效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明管网布置示意图；
图2为本发明管网结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。
请参考图1和图2，一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，一定温度的冷却液(为便于说明液冷管路的布置结构，用冷却液沿压力减小方向的流动来辅助介绍)进入相控阵天线内部后分为左右对称两路，即有源相控阵天线液冷管网布置结构包括总进口管路1，所述总进口管路1分成左右对称的两路，每路均包括依次连接的入口检测组件2、空气热交换器3、n个TR模块组、天线电源和出口检测组件9，冷却液从所述总进口管路1进入后分成左右对称的两路，每路冷却液经过所述入口检测组件2的温度、压力、流量检测后进入所述空气热交换器3，在本实施例中，空气热交换器3安装在天线高频箱外侧壁上，在所述空气热交换器3中进行一次液—气热交换；所述空气热交换器3出水口连接n通道并联管路4，冷却液经n通道并联管路4分流后进入n个TR模块组；每个TR模块组由m个TR模块组成，在所述TR模块组内部冷却液通过m通道串联管路5实现TR冷板6的串联；每个TR模块中有两个TR组件安装在一TR冷板6的两侧，所述TR组件上的热量传导至所述TR冷板6后，通过所述TR冷板6与冷却液之间进行对流换热，将热量传给冷却液，经所述TR模块组循环加热后的冷却液，经汇水管路汇集，进入所述天线电源，冷却液流经左右两路的天线电源后，再经出口检测组件9的温度、压力检测，汇集到总出口管路10，从而完成冷却液在天线系统的一次液冷循环。
在本实施例中，所述总进口管路1为三通空腔结构，所述总进口管路1分为两路后，每路经由软管连接至所述入口检测组件2。
所述入口检测组件2的主体结构为空腔结构，其上安装有压力阀、流量传感器、压力传感器、温度传感器等，所述入口检测组件2出口处经由软管与所述空气热交换器3连接。
所述空气热交换器3为铜管绕制而成，所述空气热交换器3出水口通过软管连接到所述n通道并联管路4。
所述n通道并联管路4由软管和三通空腔管接头组成，进行n组流量分配，每一条三通空腔管接头出口的法兰通过密封圈与m通道串联管路5螺接。
m通道串联管路5为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现m个通道的串联，m通道串联管路5的每一出口连接一个TR冷板6。
所述TR冷板6为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，m×n组TR冷板6汇集到n通道并联管路4，n通道并联管路4出口经由软管连接到天线电源分流器。
每路的所述天线电源均包括p组并联的天线电源冷板8，所述天线电源分流器为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现p路通道的并联，每一组出口连接一个天线电源冷板8；天线电源冷板8为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，p组天线电源冷板8汇集到天线电源分流器7，所述天线电源分流器7管路出口经由软管连接到所述出口检测组件9。
所述出口检测组件9主体结构为空腔结构，其上安装有流量传感器、压力传感器、温度传感器等，所述出口检测组件9出口经由软管连接所述总出口管路10。
所述总出口管路10为三通金属软管。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，包括总进口管路，所述总进口管路分成左右对称的两路，每路均包括依次连接的入口检测组件、空气热交换器、n个TR模块组、天线电源和出口检测组件，冷却液从所述总进口管路进入后分成左右对称的两路，每路冷却液经过所述入口检测组件的温度、压力、流量检测后进入所述空气热交换器，在所述空气热交换器中进行一次液—气热交换；所述空气热交换器出水口连接n通道并联管路，冷却液经n通道并联管路分流后进入n个TR模块组；每个TR模块组由m个TR模块组成，在所述TR模块组内部冷却液通过m通道串联管路实现TR冷板的串联；每个TR模块中有两个TR组件安装在一TR冷板的两侧，所述TR组件上的热量传导至所述TR冷板后，通过所述TR冷板与冷却液之间进行对流换热，将热量传给冷却液，经所述TR模块组循环加热后的冷却液，经汇水管路汇集，进入所述天线电源，冷却液流经左右两路的天线电源后，再经出口检测组件的温度、压力检测，汇集到总出口管路，从而完成冷却液在天线系统的一次液冷循环。
2.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述总进口管路为三通空腔结构，所述总进口管路分为两路后，经由软管连接至所述入口检测组件。
3.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述入口检测组件的主体结构为空腔结构，其上安装有压力阀、流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述入口检测组件出口处经由软管与所述空气热交换器连接。
4.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述空气热交换器为铜管绕制而成，所述空气热交换器出水口通过软管连接到所述n通道并联管路。
5.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述n通道并联管路由软管和三通空腔管接头组成，进行n组流量分配，每一条三通空腔管接头出口的法兰通过密封圈与m通道串联管路螺接。
6.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，m通道串联管路为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现m个通道的串联，m通道串联管路的每一出口连接一个TR冷板。
7.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述TR冷板为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，m×n组TR冷板汇集到n通道并联管路，n通道并联管路出口经由软管连接到天线电源分流器。
8.如权利要求7所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，每路的所述天线电源均包括p组并联的天线电源冷板，所述天线电源分流器为内部空腔结构，通过内部空腔的联通实现p路通道的并联，每一组出口连接一个天线电源冷板；天线电源冷板为内部空腔结构，具有两个冷却液的进出口并带有U型流道，p组天线电源冷板汇集到天线电源分流器，所述天线电源分流器管路出口经由软管连接到所述出口检测组件。
9.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述出口检测组件主体结构为空腔结构，其上安装有流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述出口检测组件出口经由软管连接所述总出口管路。
10.如权利要求1所述的一种有源相控阵天线液冷管网布置结构，其特征在于，所述总出口管路为三通金属软管。
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