CN109975766A - 雷达散热组件及雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例是关于一种雷达散热组件及雷达。该雷达散热组件包括：支撑板，安装于雷达框架上，用以安装T/R组件；导热板，所述导热板安装在所述支撑板与所述T/R组件之间，用以将该T/R组件产生的热量传导至侧边；散热装置，安装于所述导热板上，并位于所述T/R组件安装区域外的至少一侧边，用以将该T/R组件产生的热量的至少部分或全部散发掉。本发明实施例结构简单，可以增强雷达的散热，减少对T/R组件的功率限制，进而提高了雷达的电性能。

Description

雷达散热组件及雷达
技术领域
本发明实施例涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达散热组件及雷达。
背景技术
随着电子技术的飞速发展以及军事装备要求的不断提高，有源相控阵雷达越来越多地朝着高频段、小型化、高密度的趋势发展。其中，小型化雷达的主要特征为体积小、重量轻、便携性好，能够方便地通过车载或背负携行的方式进入阵地并快速架设。此外，针对全天候工作的使用要求，小雷达还应做到抗风、防雨、防盐雾以及防霉菌等。
相关技术中，为满足体积小、重量轻的要求，目前小型化雷达越来越多地采用基于瓦片式T/R组件的叠层设计方案，即T/R组件从雷达辐射前端插入，然后固定在雷达结构框架的支撑板上。支撑板的后端按顺序叠层安装混合电路板、A/D采样板、信号处理板等分系统，最后通过后盖板与雷达框架周围的连接实现雷达后端的密封。由于三防设计要求雷达内部所有电子元器件与外界环境绝对隔离，导致雷达的发热器件均在结构框架内，各组件模块高度集成，热流密度较大。在密闭空间内的热量若不能及时有效地排出，将会极大地影响雷达的电性能。
因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种雷达散热组件及雷达，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种雷达散热组件，包括：
支撑板，安装于雷达框架上，用以安装T/R组件；
导热板，所述导热板安装在所述支撑板与所述T/R组件之间，用以将该T/R组件产生的热量传导至侧边；
散热装置，安装于所述导热板上，并位于所述T/R组件安装区域外的至少一侧边，用以将该T/R组件产生的热量的至少部分或全部散发掉。
本发明的一实施例中，所述散热装置包括：
散热通道，该散热通道包括敞口端和封闭端，以及位于该敞口端和封闭端之间的进风通道和出风通道，该进风通道的进风口和该出风通道的出风口均位于该敞口端；
风机，安装于所述进风通道和出风通道之间，且靠近所述封闭端一侧。
本发明的一实施例中，所述进风通道和出风通道平行，且所述出风通道内沿长度方向设有多个散热片。
本发明的一实施例中，所述散热装置有两个，分别位于所述T/R组件安装区域的两侧。
本发明的一实施例中，所述T/R组件为瓦片式T/R组件。
本发明的一实施例中，所述导热板为均温板。
本发明的一实施例中，所述均温板的上表面和/或下表面设有导热垫。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种雷达，包括：T/R组件以及上述任一项实施例中的所述雷达散热组件；
本发明的一个实施例中，所述T/R组件包括用于安装功放单元的第一区域，以及用于安装射频单元的第二区域；
其中，所述第一区域背面至少部分区域与所述导热板贴合。
本发明的一个实施例中，所述框架上与所述散热装置的散热通道敞口端对应的位置设有开口，该开口安装有防尘网。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的实施例中，通过上述雷达散热组件及雷达，在雷达支撑板上安装导热板(如均温板)将T/R组件产生的热量传导到侧边，再通过散热装置将T/R组件产生的热量的至少部分或全部散发掉。该雷达散热组件结构简单，可以增强雷达的散热，进而减少对T/R组件的功率限制，进而提高了雷达的电性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明示例性实施例中雷达发射前端结构；
图2示出本发明示例性实施例中散热装置示意图；
图3示出本发明示例性实施例中瓦片式T/R组件正视图；
图4示出本发明示例性实施例中瓦片式T/R组件左视图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
现有技术多基于砖块式T/R组件对小型化雷达进行设计，即T/R组件、频综、电源、信号处理板、A/D采样板等均安装在雷达框架支撑板的后端，前端仅有辐射天线及天线罩。针对后端各器件热源的散热，首先将后盖板下沉至各器件表面，将热量传导至整个后盖板，通过把雷达后盖板下沉至各散热元器件表面，将热源产生的热量导出，最后通过后盖板上的轴流风机完成散热，该种散热方法对采用安装在雷达发射前端的瓦片式T/R组件的雷达的散热效果甚微。
本示例实施方式中首先提供了一种雷达散热组件。参考图1中所示，该雷达散热组件可以包括支撑板(图未示出)，导热板3，散热装置2，所述支撑板安装于雷达框架1上，用以安装T/R组件4。所述导热板3安装在所述支撑板与所述T/R组件4之间，用以将该T/R组件4产生的热量传导至侧边。所述散热装置2安装于所述导热板3上，并位于所述T/R组件4安装区域外的至少一侧边，用以将该T/R组件4产生的热量的至少部分或全部散发掉。
通过上述雷达散热组件，在支撑板上安装导热板3(如均温板)将T/R组件4产生的热量传导到侧边，再通过散热装置2将T/R组件4产生的热量的至少部分或全部散发掉。该雷达散热组件结构简单，可以增强雷达的散热，进而减少对T/R组件的功率限制，进而提高了雷达的电性能。
下面，将参考图1至图4对本示例实施方式中的上述雷达散热组件的各个部分进行更详细的说明。
示例性的，所述雷达结构框架1采用超硬铝合金7075整体铣削加工而成，当然并不仅限于此。其中，支撑板是雷达辐射前端及后端所有元器件的承重结构件。该雷达散热组件可应用于小型有源相控阵雷达，当然并不仅限于此。
参考图2，在一个实施例中，所述散热装置2包括散热通道和风机203。该散热通道包括敞口端和封闭端，以及位于该敞口端和封闭端之间的进风通道202和出风通道201，该进风通道202的进风口和该出风通道201的出风口均位于该敞口端。风机203安装于所述进风通道202和出风通道201之间，且靠近所述封闭端一侧。
在本发明的一实施例中，散热装置的散热通道由底板、盖板、密封件组装而成。风机通过组合螺钉安装在底板上。所述底板与所述盖板之间通过密封件密封。所述密封件包括密封法兰、密封垫。本发明采用一系列密封手段，具体的：首先将风机203安装在风道底板内，然后用胶将风道盖板与底板粘接在一起形成一个整体，接下来同样用胶将风道法兰与该整体粘接牢固。通过上述密封手段避免外界环境中的霉菌、水汽等进入到雷达内部的电子器件中。
在本发明的一实施例中，所述风机203为离心风机，当然并不仅限于此。
在本发明的一实施例中，所述进风通道202和出风通道201平行，且所述出风通道201内沿长度方向设有多个散热片204。
在出风通道201内增加散热片204，可以增加空气与散热装置2的接触面积及接触时间，有利于散热。且出风通道201设置于靠近T/R组件4安装区域。
本发明的一实施例中，所述散热装置2有两个，分别位于所述T/R组件安装区域的两侧。该方案可以对T/R组件安装区域的两侧进行散热，增强散热效果。
本发明的一实施例中，所述T/R组件4为瓦片式T/R组件。采用瓦片式T/R组件应用于本方案上述各个实施例中，对瓦片式T/R组件散热效果好，进而减少对瓦片式T/R组件的功率限制，提高了雷达的电性能。
参考图3～图4，示例性的，所述瓦片式T/R组件与辐射天线连接的表面外形尺寸L1、L2应满足条件：L1＝L2，安装功放单元的第一区域401的厚度H1与安装有射频单元第二区域402的厚度H2满足条件H2/H1＝2。瓦片式T/R组件4的功放单元所在位置优选的在第一区域401与导热板3贴合区域上。射频单元包括射频信号输入、输出端的纵向尺寸L4应满足条件：L4/L2≤0.6。应用该瓦片式T/R组件4，可增大T/R组件4热源与导热板3的接触面积，提高热传导效率。对应的，所述导热板3与支撑板上有对应的安装孔。
本发明的一实施例中，所述导热板3为均温板。均温板具有较高的传导效率，可参照现有技术。采用均温板有利于T/R组件4产生的热量的传导至两侧。再通过散热装置把热量至少至少部分或全部散发掉。
本发明的一实施例中，所述均温板的上表面和/或下表面设有导热垫。所述导热垫具有高导热系数。这样更有利于T/R组件4产生的热量的传导。
通过上述雷达散热组件，在支撑板上安装导热板3(如均温板)将T/R组件4产生的热量传导到侧边，再通过散热装置2将T/R组件4产生的热量的至少部分或全部散发掉。该雷达散热组件结构简单，可以增强雷达的散热，进而减少对T/R组件4的功率限制，进而提高了雷达的电性能。
本发明实施例还提供一种雷达，包括T/R组件4以及上述任一项实施例中的所述雷达散热组件。
在本发明的一实施例中，所述T/R组件4为瓦片式T/R组件。关于雷达散热组件具体参考前述实施例中的详细描述，此处不再赘述。
参考图3～图4，本发明的一个实施例中，所述T/R组件4包括用于安装功放单元的第一区域401，以及用于安装射频单元的第二区域402。其中，所述第一区域401背面至少部分区域与所述导热板3贴合。
示例性的，所述瓦片式T/R组件与辐射天线连接的表面外形尺寸L1、L2满足条件：L1＝L2，当然并不仅限于此。安装功放单元的第一区域401的厚度H1与安装有射频单元第二区域402的厚度H2满足条件H2/H1＝2，当然并不仅限于此。瓦片式T/R组件4的功放单元所在位置优选的在第一区域401与导热板3贴合区域上。射频单元包括射频信号输入、输出端的纵向尺寸L4满足条件：L4/L2≤0.6。应用该瓦片式T/R组件4，可增大T/R组件4热源与导热板3的接触面积，提高热传导效率。对应的，所述导热板3与支撑板上有对应的安装孔。
参考图1，本发明的一个实施例中，所述框架1上与所述散热装置的散热通道敞口端对应的位置设有开口5，该开口5安装有防尘网。
具体的，在将散热装置安装于雷达框架1中时，进风通道202和出风通道201与雷达框架1对应位置之间有密封垫6，在密封垫6与雷达框架1的连接处涂有橡胶液使密封垫6不会脱落。可避免外界环境中的霉菌、水汽等进入到雷达内部的电子器件中。所述防尘网可有效阻挡灰尘、沙石以及飞虫等被吸入风机干扰散热装置的正常运行。
本发明的上述各个实施例中的雷达，通过雷达上的雷达散热组件，在支撑板上安装导热板(如均温板)将T/R组件产生的热量传导到侧边，再通过散热装置将T/R组件产生的热量的至少部分或全部散发掉。该雷达散热组件结构简单，可以增强雷达的散热，进而减少对T/R组件的功率限制，进而提高了雷达的电性能。
需要理解的是，上述描述中的术语“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”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实施例和简化描述，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实施例的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，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。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。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种雷达散热组件，其特征在于，包括：
支撑板，安装于雷达框架上，用以安装T/R组件；
导热板，所述导热板安装在所述支撑板与所述T/R组件之间，用以将该T/R组件产生的热量传导至侧边；
散热装置，安装于所述导热板上，并位于所述T/R组件安装区域外的至少一侧边，用以将该T/R组件产生的热量的至少部分或全部散发掉。
2.根据权利要求1所述的雷达散热组件，其特征在于，所述散热装置包括：
散热通道，该散热通道包括敞口端和封闭端，以及位于该敞口端和封闭端之间的进风通道和出风通道，该进风通道的进风口和该出风通道的出风口均位于该敞口端；
风机，安装于所述进风通道和出风通道之间，且靠近所述封闭端一侧。
3.根据权利要求2所述雷达散热组件，其特征在于，所述进风通道和出风通道平行，且所述出风通道内沿长度方向设有多个散热片。
4.根据权利要求2所述的雷达散热组件，其特征在于，所述散热装置有两个，分别位于所述T/R组件安装区域的两侧。
5.根据权利要求1～4任一项所述的雷达散热组件，其特征在于，所述T/R组件为瓦片式T/R组件。
6.根据权利要求1～4任一项所述的雷达散热组件，其特征在于，所述导热板为均温板。
7.根据权利要求6所述的雷达散热组件，其特征在于，所述均温板的上表面和/或下表面设有导热垫。
8.一种雷达，其特征在于，包括T/R组件以及权利要求1～7任一项所述雷达散热组件。
9.根据权利要求8所述的雷达，其特征在于，所述T/R组件包括用于安装功放单元的第一区域，以及用于安装射频单元的第二区域；
其中，所述第一区域背面至少部分区域与所述导热板贴合。
10.根据权利要求9所述的雷达，其特征在于，所述框架上与所述散热装置的散热通道敞口端对应的位置设有开口，该开口安装有防尘网。
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