CN115051136B - 一种用于共形相控阵天线散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于共形相控阵天线散热结构，共形相控阵天线包括无源天线阵列、射频馈电网络、波控模块和T/R模块，散热结构包括散热器；所述散热器与T/R模块之间设置有均温板；所述T/R模块靠近均温板一端设置有用于减小T/R模块到均温板之间的热阻的L型热板；所述L型热板的竖直面内侧、水平面内侧与T/R模块接触，L型热板的水平面外侧与均温板接触；所述L型热板和均温板内部均设置有密闭的真空管，真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满吸液芯的工作液体；所述散热器为风冷散热器；本发明结构简单，通过设置L型热板，改变了射频芯片原本的热量传递方向，减小了热阻，提高了散热效率。

Description

一种用于共形相控阵天线散热结构
技术领域
本发明涉及天线散热设备领域，特别是涉及一种用于共形相控阵天线散热结构。
背景技术
与常规的机械式扫描的雷达相比，相控阵雷达由于具有快速扫描、快速变化波束形状、空间定向与空域滤波等能力和优点而得到广泛使用。
有源相控阵天线一般由无源天线阵列、馈电网络、T/R组件、波控及电源模块等几大部分组成；当相控阵天线工作时，天线内部绝大部分热量都来自于T/R组件部分，通常情况下一个有源相控阵天线都集成了成百上千个有源通道，同时由于射频芯片自身的工作效率问题，因此每个有源通道内部的末级功放芯片在工作时都会产生大量的热量。相对于普通产品，相控阵天线产品特别是有源相控阵天线内部的T/R模块部分对于温度要求比较敏感，容易受到温度环境的影响，快速散热不仅关系到相控阵天线的工作性能，更会直接影响相控阵天线的工作寿命。
T/R模块对温度的高敏感性决定了其对于散热设备的散热效率具有很高的要求。散热器一般安装在共形相控阵天线的下方，整个产品的散热方向是由上至下的，但是由于共形相控阵天线的结构外形限制，射频芯片产生的热量传递的方向与整个产品的散热方向是正交的，热阻很大，难以获得较高的散热效率。
现有的散热器其散热效率往往依赖于较复杂的结构或庞大的体积，但由于共形相控阵天线目前更多应用于军事领域，对于体积重量的要求非常苛刻，且可利用的有效面积也比常规有源相控阵天线更小，设置复杂的散热结构较困难，因此急需一种散热结构，构造简单的同时具备高效的散热性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于共形相控阵天线散热结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于共形相控阵天线散热结构，共形相控阵天线包括无源天线阵列、射频馈电网络、波控模块和T/R模块，散热结构包括散热器；所述散热器与T/R模块之间设置有均温板；所述T/R模块靠近均温板一端设置有用于减小T/R模块到均温板之间的热阻的L型热板。
所述L型热板的竖直面内侧、水平面内侧与T/R模块接触，L型热板的水平面外侧与均温板接触。
所述L型热板和均温板内部均设置有密闭的真空管；所述真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满毛细吸液芯的工作液体。
所述散热器为风冷散热器。
本发明的有益效果是：
1.在T/R模块靠近均温板一端设置有L型热板，改变了射频芯片原本的热量传递方向，减小了芯片到均温板之间的热阻，使得热量能够迅速传递到下方的均温板上，提高散热效率。
2.均温板的设置使整个产品的热量分布更加均匀，避免热量聚集导致局部过热，从而影响T/R模块的正常工作。
3.L型热板和均温板内部均设置有密闭的真空管，真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满吸液芯的工作液体，利用管内工作液体的汽、液相变实现快速导热，进一步提升了散热效率。
附图说明
图1为本发明与共形相控阵天线的安装示意图；
图2为本发明中L型热板的结构示意图。
图中: 1、T/R模块；2、均温板；3、散热器；4、L型热板。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
请参阅图1～图2，本发明实施例中提供一种用于共形相控阵天线散热结构，共形相控阵天线包括无源天线阵列、射频馈电网络、波控模块和T/R模块1，散热结构包括散热器3；所述散热器3与T/R模块1之间设置有均温板2；所述T/R模块1靠近均温板2一端设置有用于减小T/R模块1到均温板2之间的热阻的L型热板4。
所述L型热板4和均温板2内部均设置有密闭的真空管，真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满吸液芯的工作液体。
所述散热器3为风冷散热器。
参见图2，T/R模块1靠近均温板2一端设置有L型热板4，L型热板4的竖直面内侧、水平面内侧与T/R模块1接触，L型热板4的水平面外侧与均温板2接触。
散热器3设置在共形相控阵天线的下方，整个产品的散热方向是由上至下，但是由于共形相控阵天线的结构限制，射频芯片产生的热量传递的方向与整个产品的散热方向是正交的，不利于迅速散热，于是在T/R模块1上设置了L型热板4，参见图2，L型热板4的竖直面内侧、水平面内侧与T/R模块1接触，L型热板4的水平面外侧与均温板2接触，使得射频芯片的热量可以沿着L型热板4的竖直面传递至L型热板4的水平面，再传递至均温板2，改变了射频芯片原本的热量传递方向，减小了芯片到均温板2之间的热阻，从而加快了散热的速率。
在散热器3与T/R模块1之间设置有均温板2。由于在某些工作模式下，共形相控阵天线的圆周结构内仅部分通道开启工作，其他部分通道关闭，因此产生的热量分布是不均匀的。均温板2的设置能够避免热量聚集，防止局部温度过高影响T/R模块1正常工作。
参见图1，热量传递至均温板2后，再通过散热器3以强制风冷的方式散发出去。
进一步的，L型热板4和均温板2内部均设置有密闭的真空管，真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满毛细吸液芯的工作液体。当真空管一端受热时，毛细吸液芯中的工作液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，同时释放出热量，重新凝结成液体，然后依靠毛细作用流回原来的一端，如此循环下去，热量从真空管一端源源不断地被传至另外一端。该方式热阻小，导热迅速，进一步提升了散热效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于共形相控阵天线散热结构，共形相控阵天线包括无源天线阵列、射频馈电网络、波控模块和T/R模块，散热结构包括散热器，其特征在于：所述散热器与T/R模块之间设置有均温板；所述T/R模块靠近均温板一端设置有用于减小T/R模块到均温板之间的热阻的L型热板；所述L型热板的竖直面内侧和水平面内侧与T/R模块接触，L型热板的水平面外侧与均温板接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于共形相控阵天线散热结构，其特征在于：所述L型热板和均温板内部均设置有密闭的真空管；所述真空管内部设置有紧贴管内壁的毛细吸液芯和充满吸液芯的工作液体。
3.根据权利要求1所述的一种用于共形相控阵天线散热结构，其特征在于：所述散热器为风冷散热器。
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