CN209710577U - 一种有源相控阵雷达组件散热结构 - Google Patents
一种有源相控阵雷达组件散热结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种有源相控阵雷达组件散热结构，包括T/R组件、第一组件控制板、第二组件控制板、前盖板和后盖板，所述多个T/R组件通过螺钉集中安装在一块均温板上，在所述均温板和所述T/R组件接触面之间设置有所述导热垫，所述均温板焊接在所述基板上，在所述基板接触所述均温板的一侧面板上设有多根不同长度不同形状不同规格的对称布置的热管，所述多根热管末端分别集中汇集在所述基板的四个边角处，并在所述基板的四个边角区域设置有柱状散热翅片。有益效果：采用热管、均温板和翅片散热相结合的“组合热控”散热结构，对有源相控阵雷达组件进行散热，散热效率高，均温性好，可靠性高，实现其正常连续工作。
Description
技术领域
本实用新型属于热控制技术领域，具体涉及一种有源相控阵雷达组件散热结构。
背景技术
在现代战争中，有源相控阵雷达发挥越来越大的作用，世界各军事强国相继研制了多种型号有源相控阵雷达雷达。无论何种频段何种用途的有源相控阵雷达主要由T/R组件组成，一部有源相控阵雷达少则几百个，多则几千个T/R组件。T/R组件是有源相控阵雷达的核心单元，T/R组件性能是实现和保证雷达整机性能的关键所在，而T/R组件散热好坏又直接影响T/R工作性能和工作寿命，因此T/R组件热控技术成为相控阵雷达的关键技术之一。
目前，针对单个T/R组件的散热技术很多，主要采用强迫风冷、液冷和蒸发冷却等方式，强迫风冷散热能力有限、温度一致性差；液冷和蒸发冷却设备复杂、体积较大、重量较重，易渗漏等缺点。现有技术中有源相控阵雷达天线阵面结构T/R组件较多，且所有T/R组件集中安装一起，排列紧密，组件间基本无间隙，组件后部直接与组件控制板进行盲插连接，其之间间距很小，组件热流密度大；采用普通风冷不能满足组件散热要求，采用液冷和蒸发冷却均无可设计安装空间。
因此，本实用新型提出了一种热管、翅片和均温板相结合的“组合热控”散热技术方案，对有源相控阵雷达天线阵面T/R组件进行整体通风散热。
实用新型内容
针对上述技术背景中的问题，本实用新型目的是提供一种有源相控阵雷达组件散热结构，基于热管、均温板和翅片相结合的方式，对有源相控阵雷达组件进行散热，实现其正常连续工作。
为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种有源相控阵雷达组件散热结构，包括T/R组件、第一组件控制板、第二组件控制板、第一盖板和第二盖板，还包括导热垫、均温板、热管、基板、散热翅片，所述多个T/R组件通过螺钉集中安装在一块均温板上，在所述均温板和所述T/R组件接触面之间设置有所述导热垫，所述均温板焊接在所述基板上，在所述基板接触所述均温板的一侧面板上设有多根不同长度不同形状不同规格的对称布置的热管，所述多根热管末端分别集中汇集在所述基板的四个边角处，并在所述基板的四个边角区域设置有柱状散热翅片。
进一步地：在所述基板顶部中间位置处设计有两个对外连接电缆出线口，通过所述螺钉分别与所述第一组件控制板和所述第二组件控制板进行连接。
进一步地：所述第一盖板和所述第二盖板均通过所述螺钉分别安装固定在所述基板上，同时在安装接触面涂少量密封胶。
进一步地：在所述均温板和所述基板上均设置固定所述T/R组件的安装孔和插座通过孔。
进一步地：所述均温板与所述基板为不同的材质。
更进一步地：所述均温板为铜板结构。
更进一步地：所述基板为铝材。
本实用新型的技术原理在于：
针对T/R组件较多的阵面天线结构散热不佳的问题，本实用新型创新性地利用热管高热传导率特性，将多个T/R组件集中安装在一块均温铜板上，铜板焊接在铝制基板上，在铜板和铝制基板之间根据T/R组件的发热量焊接了多根不同长度不同形状不同规格的热管，热管散热末端分别集中汇集在铝制基板四个角上，并在铝制基板四个角对应位置区域设计有柱状散热翅片，这样T/R组件热量通过热管快速均匀传至散热翅片上进行散热，以降低组件器件的温度梯度，使其达到正常的工作温度要求。T/R组件、铜制均温板、热管和铝制基板构成一个完整的雷达天线阵面结构单元，其中采用铜制均温板一方面是利用其好的传导率进行导热，另一方面是保证所有组件有一个好的平整安装面和导热面，铜板起到均温作用；铝制基板是该雷达天线阵面结构的主要承力件、安装件和散热件，通过该铝制基板可将雷达天线阵面结构单元整体式安装在雷达中。
与现有技术相比，本实用新型采用热管、均温板和翅片相结合的“组合热控”散热技术方案，具有如下特点：
(1)该方式散热效率高，均温性好，可靠性高。
(2)与现有常见的散热方式相比，散热结构相对独立，并具有环境适应性强、重量轻的特点。
(3)本实用新型散热技术方案方法合理、可行和适用，能够保证雷达正常工作，并且该散热方式具有散热效率高、可靠性好、重量轻、温度均匀等优点。同时该新型可推广应用于其他军工和民用等产品领域，具有推广应用价值。
附图说明
图1为本实用新型有源相控阵雷达天线阵面结构组成示意图；
图2(a)和图2(b)为本实用新型雷达组件散热结构的展开示意图；
图3为本实用新型雷达组件散热结构在某雷达中的应用图。
附图标记：1-T/R组件；2-导热垫；3-均温板；4-热管；5-基板；6-第一组件控制板；7-第二组件控制板；8-第一盖板；9-第二盖板；10-螺钉；11-散热翅片。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
结合附图1-3，一种有源相控阵雷达组件散热结构，包括T/R组件1、第一组件控制板6、第二组件控制板7、第一盖板8和第二盖板9，还包括导热垫2、均温板3、热管4、基板5、散热翅片11，所述多个T/R组件1通过螺钉10集中安装在一块均温板3上，在所述均温板3和所述T/R组件1接触面之间设置有所述导热垫2，所述均温板3焊接在所述基板5上，在所述基板5接触所述均温板3的一侧面板上设有多根不同长度不同形状不同规格的对称布置的热管4，所述多根热管4末端分别集中汇集在所述基板5的四个边角处，并在所述基板5的四个边角区域设置有柱状散热翅片11。
将T/R组件1集中安装在一块均温板3上，均温板3焊接在基板5上，在均温板3和基板5之间根据T/R组件1的发热量、安装孔和插座位置焊接了多根不同长度不同形状不同规格的热管4；均温板3、热管4和基板5三者焊接在一起成为一个整体结构，减小相互之间传热热阻，提高导热效率，以提高其散热效果；在均温板3和T/R组件1接触面之间增加高导热垫2(型号：TMP35)，以降低热阻，提高导热率，这样通过导热垫2、均温板3和热管4使T/R组件1的热量快速均匀传至基板5四个角柱状散热翅片11上，以降低组件器件的温度梯度，不至于使T/R组件热量聚集，造成天线阵面中部T/R组件温度很高，四周T/R组件温度相对低的现象。这种热管、均温板和翅片散热相结合的“组合热控”散热结构保证了天线阵面所有T/R组件1之间温差较小、温度相对均匀，并使其达到正常的工作温度要求。
进一步地：在所述基板5顶部中间位置处设计有两个对外连接电缆出线口，通过所述螺钉10分别与所述第一组件控制板6和所述第二组件控制板7进行连接。实现雷达天线阵面与外部信号传输。
进一步地：所述第一盖板8和所述第二盖板9均通过所述螺钉10分别安装固定在所述基板5上，同时在安装接触面涂少量密封胶。第一盖板8和第二盖板9的安装固定，以保护和密封第一组件控制板6和第二组件控制板7，提高其环境适应性能力。
进一步地：在所述均温板3和所述基板5上均设置固定所述T/R组件1的安装孔和插座通过孔。
进一步地：所述均温板3与所述基板5为不同的材质。
更进一步地：所述均温板3为铜板结构。
更进一步地：所述基板5为铝材。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种有源相控阵雷达组件散热结构，包括T/R组件(1)、第一组件控制板(6)、第二组件控制板(7)、第一盖板(8)和第二盖板(9)，其特征在于：还包括导热垫(2)、均温板(3)、热管(4)、基板(5)、散热翅片(11)，所述多个T/R组件(1)通过螺钉(10)集中安装在一块均温板(3)上，在所述均温板(3)和所述T/R组件(1)接触面之间设置有所述导热垫(2)，所述均温板(3)焊接在所述基板(5)上，在所述基板(5)接触所述均温板(3)的一侧面板上设有多根不同长度不同形状不同规格的对称布置的热管(4)，所述多根热管(4)末端分别集中汇集在所述基板(5)的四个边角处，并在所述基板(5)的四个边角区域设置有柱状的散热翅片(11)。
2.根据权利要求1所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：在所述基板(5)顶部中间位置处设计有两个对外连接电缆出线口，通过所述螺钉(10)分别与所述第一组件控制板(6)和所述第二组件控制板(7)进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：所述第一盖板(8)和所述第二盖板(9)均通过所述螺钉(10)分别安装固定在所述基板(5)上，同时在安装接触面涂少量密封胶。
4.根据权利要求1所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：在所述均温板(3)和所述基板(5)上均设置固定所述T/R组件(1)的安装孔和插座通过孔。
5.根据权利要求1所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：所述均温板(3)与所述基板(5)为不同的材质。
6.根据权利要求5所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：所述均温板(3)为铜板结构。
7.根据权利要求5所述的一种有源相控阵雷达组件散热结构，其特征在于：所述基板(5)为铝材。
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