CN203086450U - 一种大功率发射机模块组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率发射机模块组合装置，包括盒体、风扇安装板、风扇和连接器；盒体由壳体、热管、铜板和翅片组成；翅片焊接在壳体下方；风扇通过翅片形成多个独立的风道对壳体吹风冷却；连接器安装在壳体侧壁；壳体内通过第一隔条分为左腔体和右腔体；DC/DC模块安装在左腔体内；电源板安装在DC/DC模块上表面；微波板安装在壳体的右腔体；热管镶嵌在4个槽内；铜板压在热管的吸热端上方，功放管布置在铜板的上方；壳体的右腔体被第二隔条、第三隔条和第四隔条分隔成四个腔体。本实用新型采用多腔体分隔和物理隔离解决模块的电磁兼容问题；利用热管传导降低大功率电子器件的局部温升。

Description

一种大功率发射机模块组合装置

技术领域

本实用新型属于雷达设备领域，具体涉及一种大功率发射机模块组合装置。

背景技术

连续波雷达发射机设计输出功率要求达到80W级，发射机总体功耗电流达到10A级，总体输入功率达到500瓦级，主要器件有功放管和电源模块，其中，单个末级功放管电流达到5A级，功耗达到150W级，减去末级功放输出的微波功率50W，在50平方毫米级极小的面积上能产生接近80W级的热量，DC/DC模块技术设计要求达到900瓦级，900瓦级DC/DC模块不断的开关工作，所产生的开关频率的电磁辐射对发射机模拟电路将产生电磁兼容影响，其散热将形成高温环境导致模块热平衡工作问题，同时要满足结构体积紧凑的要求。因此，研究一种大功率发射机模块组合装置，对于满足上述要求是非常有必要的。

发明内容

针对上述现有技术中的要求，本实用新型的目的在于，提供一种大功率发射机模块组合装置，该装置一方面采用多腔体分隔和物理隔离设计解决模块的电磁兼容问题；另一方面利用热管传导技术有效降低大功率电子器件的局部温升，并结合强迫风冷的模式解决大功率电子器件的散热问题。

为了达到上述目的，本实用新型的实现技术方案如下：

一种大功率发射机模块组合装置，包括盒体、风扇安装板、风扇和连接器；所述盒体由壳体、热管、铜板和翅片组成；翅片由多片铝片组成，所有铝片垂直于壳体焊接在壳体下方且均匀阵列；每片翅片的一侧与壳体焊接成一体，另一侧相互扣接固连成一体；相邻两片翅片与壳体构成一个独立的风道，所有翅片形成多个独立的风道；所述风扇安装板为“L”型格栅板，风扇安装板位于翅片的一端，多个风扇安装在风扇安装板上，风扇通过翅片形成多个独立的风道对壳体吹风冷却；连接器包含低频连接器和高频连接器，均安装在壳体侧壁；

壳体内通过第一隔条被分为左腔体和右腔体；DC/DC模块直接安装在左腔体内；电源板安装在DC/DC模块上表面；微波板安装在壳体的右腔体，其下表面紧贴壳体的安装面；壳体的左腔体上覆盖内盖板；壳体上覆盖外盖板，外盖板位于内盖板上方且同时将壳体的左腔体和右腔体覆盖；

在壳体的安装面上铣有4个槽，热管包括根扁平热管，该根扁平热管对应镶嵌在4个槽内并与槽焊接成一体，使得4根扁平热管的吸热端集中布置在右腔体，散热端向壳体内均匀散开；热管嵌入槽内后上表面低于壳体的安装面；铜板压在热管的吸热端上方且其下表面与壳体焊接成一体，其上表面与壳体的安装面加工成一个平面，功放管布置在铜板的上方中部且其底板紧贴铜板，中间涂抹导热硅脂；功放管从微波板上的孔中露出，且功放管的两个电极搭在微波板上表面并与微波板焊接成一体；

壳体的右腔体被第二隔条、第三隔条和第四隔条分隔成四个腔体，第二隔条、第三隔条和第四隔条均垂直于第一隔条和微波板；所述第二隔条直接设置在功放管的上方，第二隔条两端螺接壳体且第二隔条为绝缘体；第三隔条和第四隔条两端螺接壳体；微波板上对应第三隔条和第四隔条的下方设有电子器件，第三隔条和第四隔条的下方均开槽以避开电子器件，保证电子器件与第三隔条和第四隔条均不接触。

本实用新型还包括如下其他技术特征：

所述组成翅片的铝片厚度为0.4mm，各铝片之间的平行间距为5mm。

所述风扇数量为三个，它们并排安装在风扇安装板2上。

所述内盖板采用多个螺钉固定在壳体左腔体上，相邻螺钉的安装距离小于50mm。

所述外盖板由多个螺钉安装在壳体上，两相邻螺钉的安装距离为30mm。

所述微波板上设置的电子器件的上表面距离第三隔条和第四隔条的槽的下表面0.2mm。

本实用新型的优点如下：

1.采用多腔体分隔和物理隔离设计实现模块的电磁兼容。

2.采用热管传导，有效地降低大功率电子器件的局部温升。

3.采用热管与强迫风冷结合的方式实现模块温升控制。

附图说明

图1为本实用新型的总装配示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的AA剖视图。

图5为盒体示意图。

图6为图5的B-B剖视图。

图7为本实用新型拆开盖板后的装配示意图。

图8为图7的C-C剖视图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

具体实施方式

如图1-图8所示，本实用新型的大功率发射机模块组合装置，包括盒体1、风扇安装板2、风扇3和连接器4；翅片1-4由多片0.4mm厚的铝片组成，所有铝片垂直于壳体1-1焊接在壳体1-1下方，它们按5mm间距均匀阵列。每片翅片的一侧与壳体1-1焊接成一体，另一侧相互扣接固连成一体；相邻两片翅片1-4与壳体1-1构成一个独立的风道，所有翅片形成多个独立的风道。所述风扇安装板2为“L”型格栅板，风扇安装板2位于翅片1-4的一端，风扇安装板2与壳体1-1的底板之间采用螺钉固连；风扇3选用60立方风量100Pa风压的轴流风扇，数量共三个，并排安装在风扇安装板2上，风扇3通过翅片1-4形成多个独立的风道对壳体1-1吹风冷却；连接器4包含低频连接器和高频连接器，均安装在壳体1-1侧壁，实现对外电气连接。

如图5、图6所示，盒体1由壳体1-1、热管1-2、铜板1-3和翅片1-4组成。壳体1-1采用导热率较高的铝材整体加工而成，壳体1-1内通过第一隔条10分被为左腔体和右腔体，第一隔条10通过螺钉与壳体1-1固连。

如图7所示，DC/DC模块7直接安装在左腔体内，其工作产生的热量直接传递给壳体1-1。电源板8安装在DC/DC模块7上表面。微波板9安装在壳体1-1的右腔体，其下表面紧贴壳体1-1的安装面。壳体1-1的左腔体上覆盖内盖板5，内盖板5采用多个螺钉固定在壳体1-1左腔体上，相邻螺钉的安装距离小于50mm，以防止DC/DC模块7不断开关工作所产生的开关频率的电磁辐射对右侧腔体的模拟电路进行电磁干扰。壳体1-1上覆盖外盖板6，外盖板6位于内盖板5上方且同时将壳体1-1的左腔体和右腔体覆盖，外盖板6由多个螺钉安装在壳体1-1上，两相邻螺钉的安装距离小于电磁波的波长λ，本实施例中为30mm，以大大减少电磁波穿过接缝处时的衰减，实现两腔体间的电磁屏蔽。内盖板5和外盖板6均采用铝材加工而成。

如图5所示，在壳体1-1的安装面（即壳体1-1内的下表面）上铣有4个槽，热管1-2包括4根扁平热管，该4根扁平热管对应镶嵌在4个槽内并与槽焊接成一体，使得4根扁平热管的吸热端集中布置在右腔体，散热端向壳体1-1内均匀散开；热管1-2嵌入槽内后上表面低于壳体1-1的安装面1mm。铜板1-3压在热管1-2的吸热端上方且其下表面与壳体1-1焊接成一体，其上表面与壳体1-1的安装面加工成一个平面，功放管11布置在铜板1-3的上方中部且其底板紧贴铜板1-3，中间涂抹导热硅脂；功放管11从微波板9上的孔中露出，且功放管11的两个电极搭在微波板9上表面并与微波板9焊接成一体。

如图7所示，壳体1-1的右腔体被第二隔条12、第三隔条13和第四隔条14分隔成四个腔体，以防止各腔体之间电磁干扰，第二隔条12、第三隔条13和第四隔条14均垂直于第一隔条10和微波板9；所述第二隔条12直接设置在功放管11的上方，第二隔条12两端螺接壳体1-1，增加功放管11与壳体1-1之间的压力，从而减少两者之间的接触热阻，第二隔条12采用尼龙加工，实现壳体1-1与功放管11之间的电绝缘。

如图8所示，第三隔条13和第四隔条14采用铝材加工，两端螺接壳体。微波板9上对应第三隔条13和第四隔条14的下方设有电子器件，第三隔条13和第四隔条14的下方均开槽以避开电子器件，保证电子器件与第三隔条13和第四隔条14均不接触，为保证电磁兼容性能，电子器件的上表面距离第三隔条13和第四隔条14的槽的下表面0.2mm。

当功放管11满功率工作时，释放约85W的集中热功耗，热量通过铜板1-3迅速传递给热管1-2，热管1-2将热量均匀散开并传导给壳体1-1，降低功放管11的局部温升。壳体1-1将热量传导给翅片1-4，冷空气通过风扇3快速流过翅片1-4的外表面并冷却翅片1-4，将热量带入大气中，实现功放管11正常工作。

Claims (6)

1.一种大功率发射机模块组合装置，其特征在于，包括盒体（1）、风扇安装板（2）、风扇（3）和连接器（4）；所述盒体（1）由壳体（1-1）、热管（1-2）、铜板（1-3）和翅片（1-4）组成；翅片（1-4）由多片铝片组成，所有铝片垂直于壳体（1-1）焊接在壳体（1-1）下方且均匀阵列；每片翅片的一侧与壳体（1-1）焊接成一体，另一侧相互扣接固连成一体；相邻两片翅片（1-4）与壳体（1-1）构成一个独立的风道，所有翅片形成多个独立的风道；所述风扇安装板（2）为“L”型格栅板，风扇安装板（2）位于翅片（1-4）的一端，多个风扇（3）安装在风扇安装板（2）上，风扇（3）通过翅片（1-4）形成多个独立的风道对壳体（1-1）吹风冷却；连接器（4）包含低频连接器和高频连接器，均安装在壳体（1-1）侧壁；

壳体（1-1）内通过第一隔条（10）被分为左腔体和右腔体；DC/DC模块（7）直接安装在左腔体内；电源板（8）安装在DC/DC模块（7）上表面；微波板（9）安装在壳体（1-1）的右腔体，其下表面紧贴壳体（1-1）的安装面；壳体（1-1）的左腔体上覆盖内盖板（5）；壳体（1-1）上覆盖外盖板（6），外盖板（6）位于内盖板（5）上方且同时将壳体（1-1）的左腔体和右腔体覆盖；

在壳体（1-1）的安装面上铣有4个槽，热管（1-2）包括4根扁平热管，该4根扁平热管对应镶嵌在4个槽内并与槽焊接成一体，使得4根扁平热管的吸热端集中布置在右腔体，散热端向壳体（1-1）内均匀散开；热管（1-2）嵌入槽内后上表面低于壳体（1-1）的安装面；铜板（1-3）压在热管（1-2）的吸热端上方且其下表面与壳体（1-1）焊接成一体，其上表面与壳体（1-1）的安装面加工成一个平面，功放管（11）布置在铜板（1-3）的上方中部且其底板紧贴铜板（1-3），中间涂抹导热硅脂；功放管（11）从微波板（9）上的孔中露出，且功放管（11）的两个电极搭在微波板（9）上表面并与微波板（9）焊接成一体；

壳体（1-1）的右腔体被第二隔条（2）、第三隔条（13）和第四隔条（14）分隔成四个腔体，第二隔条（12）、第三隔条（13）和第四隔条（14）均垂直于第一隔条（10）和微波板（9）；所述第二隔条（12）直接设置在功放管（11）的上方，第二隔条（12）两端螺接壳体（1-1）且第二隔条（12）为绝缘体；第三隔条（13）和第四隔条（14）两端螺接壳体；微波板（9）上对应第三隔条（3）和第四隔条（14）的下方设有电子器件，第三隔条（13）和第四隔条（14）的下方均开槽以避开电子器件，保证电子器件与第三隔条（13）和第四隔条（14）均不接触。

2.如权利要求1所述的大功率发射机模块组合装置，其特征在于，所述组成翅片（1-4）的铝片厚度为0.4mm，各铝片之间的平行间距为5mm。

3.如权利要求1所述的大功率发射机模块组合装置，其特征在于，所述风扇（3）数量为三个，它们并排安装在风扇安装板（2）上。

4.如权利要求1所述的大功率发射机模块组合装置，其特征在于，所述内盖板（5）采用多个螺钉固定在壳体（1-1）左腔体上，相邻螺钉的安装距离小于50mm。

5.如权利要求1所述的大功率发射机模块组合装置，其特征在于，所述外盖板（6）由多个螺钉安装在壳体（1-1）上，两相邻螺钉的安装距离为30mm。

6.如权利要求1所述的大功率发射机模块组合装置，其特征在于，所述微波板（9）上设置的电子器件的上表面距离第三隔条（13）和第四隔条（14）的槽的下表面0.2mm。

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