CN114325590B - 一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相控阵雷达散热技术领域，具体而言，涉及一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达。相控阵雷达冷板包括板体，板体上设置有天线孔位，板体内设置有散热流道，散热流道流经天线孔位的一侧；散热流道包括第一流道和第二流道；第一流道和第二流道均为蛇形流道，且第一流道和第二流道相互交错间隔设置，第一流道内的冷却介质的流向与第二流道内的冷却介质的流向相反。本发明实施例的有益效果是：通过将第一流道和第二流道设置为蛇形流道，且相互交错间隔设置，第一流道和第二流道内的冷却介质的流向相反，使得整体的相控阵冷板的散热较为均匀，保证了相控阵雷达的散热效果，进而保证了相控阵雷达的使用寿命。

Description

一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达

技术领域

本发明涉及相控阵雷达散热技术领域，具体而言，涉及一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达。

背景技术

相控阵雷达即相位控制电子扫描阵列雷达，其快速而精确转换波束的能力使雷达能够在1min内完成全空域的扫描。所谓相控阵雷达是由大量相同的辐射单元组成的雷达面阵，每个辐射单元在相位和幅度上独立受波控和移相器控制，能得到精确可预测的辐射方向图和波束指向。雷达工作时发射机通过馈线网络将功率分配到每个天线单元，通过大量独立的天线单元将能量辐射出去并在空间进行功率合成，形成需要的波束指向。

由于天线的数量较多，会在相控阵雷达上聚集较大热量，现有技术对相控阵雷达进行散热时，其无法保证相控阵雷达的散热均匀性，进而会降低相控阵雷达的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达，其能够实现对相控阵雷达的均匀散热。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种相控阵雷达冷板，包括板体，所述板体上设置有天线孔位，所述板体内设置有散热流道，所述散热流道流经所述天线孔位的一侧；

所述散热流道包括第一流道和第二流道；

所述第一流道和所述第二流道均为蛇形流道，且所述第一流道和所述第二流道相互交错间隔设置，所述第一流道内的冷却介质的流向与所述第二流道内的冷却介质的流向相反。

在可选的实施方式中，所述第一流道包括第一入口主流道、第一出口主流道、第一过渡流道和多个第一支流道；

所述第二流道包括第二入口主流道、第二出口主流道、第二过渡流道和多个第二支流道；

所述第一入口主流道与所述第一过渡流道之间的多个所述第一支流道为第一支流组，两个所述第一过渡流道之间的多个所述第一支流道为第二支流组，所述第一过渡流道与所述第一出口主流道之间的多个所述第一支流道为第三支流组，所述第二入口主流道与所述第二过渡流道之间的多个所述支流道为第四支流组，两个所述第二过渡流道之间的多个所述支流道为第五支流组，所述第二过渡流道与所述第二出口主流道之间的多个所述第二支流道为第六支流组；

所述第一支流道和所述第二支流道平行设置；

所述第一支流组、所述第二支流组、所述第三支流组中的所述第一支流道的间隔不全相同；

所述第四支流组、所述第五支流组和所述第六支流组中的所述第二支流道不全相同。

在可选的实施方式中，所述第一支流组、所述第二支流组、所述第三支流组、所述第四支流组、所述第五支流组和所述第六支流组构成的冷却阵列中，中间位置的所述第一支流道和所述第二支流道的间隔小于两端位置的所述第一支流道和所述第二支流道的间隔。

在可选的实施方式中，所述第一支流道上设置有多个第一冷却腔，所述第二支流道上设置有多个第二冷却腔。

在可选的实施方式中，所述第一冷却腔的截面形状为圆形或多边形；所述第二冷却腔的截面形状为圆形或多边形。

在可选的实施方式中，每个所述第一冷却腔与相邻的四个所述天线孔位之间的距离相同；

每个所述第二冷却腔与相邻的四个所述天线孔位之间的距离相同。

在可选的实施方式中，每排所述天线孔位对至少对应一条所述第一支流道或所述第二支流道。

在可选的实施方式中，所述第一入口主流道、所述第一出口主流道、所述第二入口主流道和所述第二出口主流道上均设置有连接接头；

所述连接接头设置在所述板体的一侧。

在可选的实施方式中，所述板体包括基板和盖板，所述基板上设置有流道槽，所述盖板设置在所述基板的一侧，能够使所述流道槽形成所述散热流道。

第二方面，本发明提供了一种相控阵雷达，包括前述实施方式任一项所述的相控阵雷达冷板。

本发明实施例的有益效果是：

通过将第一流道和第二流道设置为蛇形流道，且相互交错间隔设置，第一流道和第二流道内的冷却介质的流向相反，使得整体的相控阵冷板的散热较为均匀，保证了相控阵雷达的散热效果，进而保证了相控阵雷达的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的相控阵雷达的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的相控阵雷达的散热流道示意图；

图3为本发明实施例提供的相控阵雷达的侧视图的局部剖视图。

主要元件符号说明：1-板体；2-第一流道；3-第二流道；4-天线孔位；5-固定安装位；6-第一入口主流道；7-第一支流道；8-第一冷却腔；9-第一过渡流道；10-第一出口主流道；11-第二入口主流道；12-第二支流道；13-第二冷却腔；14-第二过渡流道；15-第二出口主流道；16-盖板；17-基板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图3，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一方面，如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种相控阵雷达冷板，包括板体1，所述板体1上设置有天线孔位4，所述板体1内设置有散热流道，所述散热流道流经所述天线孔位4的一侧；所述散热流道包括第一流道2和第二流道3；所述第一流道2和所述第二流道3均为蛇形流道，且所述第一流道2和所述第二流道3相互交错间隔设置，所述第一流道2内的冷却介质的流向与所述第二流道3内的冷却介质的流向相反。

在本实施例中，天线孔位4用于安装雷达的天线，通过本体内设置的第一流道2和第二流道3对天线孔位4上安装的雷达天线进行散热，第一流道2和第二流道3内的冷却介质，在进行流动时，其流动方向相反，进而能够使得整体的散热效率相平衡，实现均匀散热。

也就是说，第一流道2和第二流道3交错设置，相互勾连却不互通，使得整个散热流道的散热更加均匀，各个天线孔位4中的天线温差更小。

优选的实施方式中，冷却介质进入第一流道2的方向与进入第二流道3的方向相反，如图2中的箭头所示。

在本实施例中，第一流道2包括第一入口主流道6、第一出口主流道10、第一过渡流道9和多个第一支流道7；第二流道3包括第二入口主流道11、第二出口主流道15、第二过渡流道14和多个第二支流道12；第一入口主流道6与第一过渡流道9之间的多个第一支流道7为第一支流组，两个第一过渡流道9之间的多个第一支流道7为第二支流组，第一过渡流道9与第一出口主流道10之间的多个第一支流道7为第三支流组，第二入口主流道11与第二过渡流道14之间的多个支流道为第四支流组，两个第二过渡流道14之间的多个支流道为第五支流组，第二过渡流道14与第二出口主流道15之间的多个第二支流道12为第六支流组；第一支流道7和第二支流道12平行设置；第一支流组、第二支流组、第三支流组中的第一支流道7的间隔不全相同；第四支流组、第五支流组和第六支流组中的第二支流道12不全相同。

具体的，在本实施例中，第一支流组、第四支流组、第五支流组、第二支流组、第三支流组和第六支流组依次排列。

每一个天线孔位4中均设置有一根天线，使得其整体散发的热量较大，在本实施例中，将整个相控阵雷达冷板的散热流道分为两个回路，能够加快对相控阵雷达的散热效率。

在本实施例中，每个支流组中的支流间距，以及相邻支流组之间间距，均可以设置为不相同，根据散热需求进行设置，热量散发较多的位置，间隔小，支流密集，加快散热速率，热量散发较少的位置，间隔大，支流疏。

这样的设置方式，使得整块冷板的散热较为均匀，整个相控阵雷达不会受温度不均的影响，保证相控阵雷达的使用效果和使用寿命。

在本实施例中，冷却介质从第一入口主流道6进入第一流道2内，通过第一出口主流道10流出，将天线的热量带走。

冷却介质也可以是反向流动，即从第一出口主流道10进入第一流道2，从第一入口主流道6流出。

也就是说，本实施例中的相控阵雷达的第一流道2可以是在任意位置接入，方便相控阵雷达的安装。

同理，第二流道3的设置方式也是可以在任意位置接入，方便相控阵雷达的安装。

在本实施例中，第一流道2和第二流道3也可以是并排设置，各自对相控阵雷达冷板的一半进行冷却，即第一支流组、第二支流组、第三支流组、第四支流组、第五支流组和第六支流组依次排列。

在可选的实施方式中，第一支流组、第二支流组、第三支流组、第四支流组、第五支流组和第六支流组构成的冷却阵列中，中间位置的第一支流道7和第二支流道12的间隔小于两端位置的第一支流道7和第二支流道12的间隔。

在本实施例中，由于天线阵列中部的天线较为密集，其散热量较大，将中间位置的第一支流和第二支流的间隔缩小，两端间隔增大，使得散热更为平衡。

在可选的实施方式中，第一支流道7上设置有多个第一冷却腔8，第二支流道12上设置有多个第二冷却腔13。

在本实施例中，第一冷却腔8和第二冷却腔13均临近天线孔位4，能够对设置在天线孔位4内的天线进行近距离快速冷却，增加冷却效率，同时还能够起到扰流、增强换热、降低流阻等作用。

在可选的实施方式中，第一冷却腔8的截面形状为棱形或圆形；第二冷却腔13的截面形状为棱形或圆形。

在本实施例中，第一冷却腔8和第二冷却腔13的形状为圆柱状，即第一冷却腔8和第二冷却腔13的截面形状为圆形，能够容纳较多的冷却介质。

在本实施例中，多边形可以是矩形、三角形、棱形等。

需要指出的是，第一冷却腔8和第二冷却腔13的截面形状可以是圆形或多边形，也可以是其他的形状，如椭圆形、半圆形等，其只要能够起到扰流、增强换热、降低流阻等作用即可。

第一冷却腔8的形状可以是与第二冷却腔13的形状相同，也可以是不相同。

在可选的实施方式中，每个第一冷却腔8与相邻的四个天线孔位4之间的距离相同；每个第二冷却腔13与相邻的四个天线孔位4之间的距离相同。

在本实施例中，这样的设置方式，每一个第一冷却腔8、每一个第二冷却腔13都能够同时对四个天线孔位4内的天线进行冷却，能够有效的增加冷却效率，提高冷却效果。

在可选的实施方式中，每排天线孔位4对至少对应一条第一支流道7或第二支流道12。

具体的，在相邻的第一支流道7间隔较大时，每排天线孔位4对应一个第一支流道7，当相邻的第一支流道7的间隔较小时，每排天线孔位4的左右两侧均设置第一支流道7，以加快换热效率，进而加快对天线孔位4内的天线的冷却效率。

同理，相邻的第二支流道12之间、第一支流道7与第二支流道12之间的设置方式也为上述方式，进而保证了发热量大的位置，换热速度更快，以达到最佳的温度均匀性。

在可选的实施方式中，第一入口主流道6、第一出口主流道10、第二入口主流道11和第二出口主流道15上均设置有连接接头；连接接头设置在板体1的一侧。

这样的设置方式，能够降低相控阵雷达冷板的整体厚度，加快了散热效率。

在可选的实施方式中，所述板体1包括基板17和盖板16，所述基板17上设置有流道槽，所述盖板16设置在所述基板17的一侧，能够使所述流道槽形成所述散热流道。

基板17上设置有散热流道，盖板16设置在基板17的一侧，用于对散热流道进行密封覆盖，基板17上设置有阵列排布的通孔，盖板16上也设置有阵列排布的通孔，基板17和盖板16上的通孔一一对应且同轴设置，形成天线孔位4。

在本实施例中，流道槽的两侧壁形成固定安装位5，能够通过固定安装位5实现对天线的固定，提高天线在相控阵雷达冷板上的安装强度和稳定性。

具体的，固定连接方式为焊接。

具体的，焊接的方式为钎焊或扩散焊。

需要指出的是，基板17与盖板16之间的固定连接方式可以是钎焊或扩散焊，但其不仅仅局限于钎焊或扩散焊，其还可以是其他的焊接方式，其只要能够将基板17与盖板16进行焊接固定即可。

还需要指出的是，基板17与盖板16之间的固定连接方式可以是焊接，但其不仅仅局限于焊接，其还可以是其他的固定连接方式，如还可以是螺栓连接、铆接等，其只要能够实现将基板17与盖板16进行固定连接，且保证基板17与盖板16之间的连接密封性即可。

在本实施例中，第一入口主流道6、第一出口主流道10、第二入口主流道11和第二出口主流道15的宽度相同，第一过渡流道9和第二流道3的宽度相同，第一支流道7和第二支流道12的宽度相同。

其中，第一入口主流道6、第一出口主流道10、第二入口主流道11和第二出口主流道15的宽度大于第一过渡流道9和第二流道3的宽度，第一过渡流道9和第二流道3的宽度大于第一支流道7和第二支流道12的宽度。

第二方面，本发明提供了一种相控阵雷达，包括前述实施方式任一项的相控阵雷达冷板。

本发明实施例的有益效果是：

通过将第一流道2和第二流道3设置为蛇形流道，且相互交错间隔设置，第一流道2和第二流道3内的冷却介质的流向相反，使得整体的相控阵冷板的散热较为均匀，保证了相控阵雷达的散热效果，进而保证了相控阵雷达的使用寿命。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种相控阵雷达冷板，其特征在于，包括板体，所述板体上设置有天线孔位，所述板体内设置有散热流道，所述散热流道流经所述天线孔位的一侧；

所述散热流道包括第一流道和第二流道；

所述第一流道和所述第二流道均为蛇形流道，且所述第一流道和所述第二流道相互交错间隔设置，所述第一流道内的冷却介质的流向与所述第二流道内的冷却介质的流向相反；

所述第一流道包括第一入口主流道、第一出口主流道、第一过渡流道和多个第一支流道；

所述第二流道包括第二入口主流道、第二出口主流道、第二过渡流道和多个第二支流道；

所述第一入口主流道与所述第一过渡流道之间的多个所述第一支流道为第一支流组，两个所述第一过渡流道之间的多个所述第一支流道为第二支流组，所述第一过渡流道与所述第一出口主流道之间的多个所述第一支流道为第三支流组，所述第二入口主流道与所述第二过渡流道之间的多个所述支流道为第四支流组，两个所述第二过渡流道之间的多个所述支流道为第五支流组，所述第二过渡流道与所述第二出口主流道之间的多个所述第二支流道为第六支流组；

所述第一支流道和所述第二支流道平行设置；

所述第一支流组、所述第二支流组、所述第三支流组中的所述第一支流道的间隔不全相同；所述第四支流组、所述第五支流组和所述第六支流组中的所述第二支流道不全相同；

所述第一支流组、所述第二支流组、所述第三支流组、所述第四支流组、所述第五支流组和所述第六支流组构成的冷却阵列中，中间位置的所述第一支流道和所述第二支流道的间隔小于两端位置的所述第一支流道和所述第二支流道的间隔；

所述第一支流道上设置有多个第一冷却腔，所述第二支流道上设置有多个第二冷却腔；

所述第一冷却腔的截面形状为圆形或多边形；所述第二冷却腔的截面形状为圆形或多边形；

每个所述第一冷却腔与相邻的四个所述天线孔位之间的距离相同；

每个所述第二冷却腔与相邻的四个所述天线孔位之间的距离相同；

每排所述天线孔位对至少对应一条所述第一支流道或所述第二支流道。

2.根据权利要求1所述的相控阵雷达冷板，其特征在于，所述第一入口主流道、所述第一出口主流道、所述第二入口主流道和所述第二出口主流道上均设置有连接接头；

所述连接接头设置在所述板体的一侧。

3.根据权利要求1所述的相控阵雷达冷板，其特征在于，所述板体包括基板和盖板，所述基板上设置有流道槽，所述盖板设置在所述基板的一侧，能够使所述流道槽形成所述散热流道。

4.一种相控阵雷达，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的相控阵雷达冷板。

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