CN212303875U - 阵面天线散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供一种阵面天线散热装置，涉及天线技术领域，该阵面天线散热装置包括天线阵面、安装定位框架、散热鳍片和散热风扇，天线阵面设置在安装定位框架的一侧表面，散热鳍片设置在安装定位框架的另一侧表面，散热鳍片上设置有散热风道，散热鳍片远离安装定位框架的一侧设置有与散热风道连通的进风口，散热鳍片的两端设置有与散热风道连通的出风口，散热风扇设置在进风口外，且散热风扇的送风方向与散热风道的流道方向相垂直。散热鳍片的进风口在下侧，通过散热风扇能够实现垂直送风，将热量快速从散热鳍片上带走，散热效率高。同时散热鳍片与安装定位框架之间分体设置，降低了二者的加工制作成本及风险系数，结构简单，便于制造。

Description

阵面天线散热装置

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种阵面天线散热装置。

背景技术

随着相控阵天线技术的不断发展,产品的性能指标的不断提升,为了保证各个电子器件的工作环境要求，伴随而来的是更大的散热压力；

该领域所涉及的散热方式主要有：自然冷却、强迫风冷、水冷。考虑到产品的实际工作环境及总的热耗，自然散热虽然结构简单、成本低，但散热效率低，结构尺寸一般较大；水冷散热尽管效率很高，但整体系统结构较为复杂和庞大，在整个系统中存在很多管路接口及密封结构，整个系统的可靠性较低，且成本较高；部分产品采用强迫风冷，但由于散热结构布局的不合理性，导致散热效率低，散热结构复杂造成各项成本高及生产效率低。具体地，现有的强迫风冷结构采用的是散热风扇直接对着安装框架吹风，进风方向为一侧水平进风，并通过另一侧吹出，这种吹风方式散热效率低，且为了实现顺利导流会导致安装框架结构复杂，使得制造难度增大。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种阵面天线散热装置，其能够实现对天线阵面的快速散热，同时散热效率高，且结构简单，制造成本低。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型实施例提供一种阵面天线散热装置，包括天线阵面、安装定位框架、散热鳍片和散热风扇，所述天线阵面设置在所述安装定位框架的一侧表面，所述散热鳍片设置在所述安装定位框架的另一侧表面，所述散热鳍片上设置有散热风道，所述散热鳍片远离所述安装定位框架的一侧设置有与所述散热风道连通的进风口，所述散热鳍片的两端设置有与所述散热风道连通的出风口，所述散热风扇设置在所述进风口外，且所述散热风扇的送风方向与所述散热风道的流道方向相垂直。

在可选的实施方式中，所述散热鳍片远离所述安装定位框架的一侧表面贴装有风道盖板，所述风道盖板上开设有与所述进风口相对的进风开孔，所述散热风扇设置在所述进风开孔外并与所述风道盖板或所述散热鳍片可拆卸连接。

在可选的实施方式中，所述散热风道的数量为多个，多个所述散热风道均与所述进风口和所述出风口连通，所述进风口处的所述散热鳍片上还均匀分布有多个导流片，多个所述导流片用于将所述散热风扇吹出的风导流至多个所述散热风道。

在可选的实施方式中，所述散热鳍片为多个，相邻两个所述散热鳍片之间设置有风道隔离板，所述风道隔离板与所述安装定位框架连接。

在可选的实施方式中，所述散热鳍片或所述风道盖板上设置有安装柱，所述散热风扇通过螺钉固定在所述安装柱上。

在可选的实施方式中，所述散热风扇与所述天线阵面的中心相对设置。

在可选的实施方式中，所述天线阵面与所述安装定位框架之间还设置有第一导热垫，所述第一导热垫分别与所述天线阵面和所述安装定位框架贴合，用于将所述天线阵面产生的热量传导至所述安装定位框架。

在可选的实施方式中，所述安装定位框架上设置有多个限位柱，所述限位柱抵持在所述天线阵面的表面，以使所述天线阵面与所述安装定位框架之间形成用于装配所述第一导热垫的限位间隙。

在可选的实施方式中，所述散热鳍片与所述安装定位框架之间还设置有第二导热垫，所述第二导热垫分别与所述散热鳍片和所述安装定位框架贴合，用于将所述安装定位框架上的热量传导至所述散热鳍片。

在可选的实施方式中，所述散热鳍片表面涂覆有散热涂料。

本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本实用新型提供的阵面天线散热装置，通过安装定位框架和散热鳍片实现热量的传递，并通过散热风扇相散热鳍片的进风口强制送风，且散热鳍片的进风口在下侧，能够实现垂直送风，将热量快速从散热鳍片上带走，实现散热，散热效率高。同时将散热鳍片可拆卸地设置在安装定位框架的底侧，实现散热鳍片与安装定位框架之间分体设置，极大程度地降低了二者的加工制作成本及风险系数，结构简单，便于制造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的阵面天线散热装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的阵面天线散热装置的局部结构示意图；

图3为图2中Ⅲ的局部放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的阵面天线散热装置的空气流通示意图；

图5为图1中散热鳍片的结构示意图。

图标：100-阵面天线散热装置；110-天线阵面；111-第一导热垫；130-安装定位框架；131-限位柱；133-第二导热垫；150-散热鳍片；151-风道盖板；1511-进风开孔；153-风道挡板；155-风道鳍片；157-导流片；170-散热风扇；171-安装柱；180-风道隔离板；190-散热风道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

正如背景技术中所公开的，现有的相控阵天线的散热方式主要有自然冷却、强迫风冷和水冷，其中自然冷却散热效率低下，水冷则会导致散热结构复杂，且体积庞大，可靠性较低。针对强迫风冷技术，现有的通常是将散热风扇直接安装在安装框架上，热源将热量传递至安装框架，再由散热风扇带走。其中散热风扇通常采用的是水平进风，即散热风扇利用强制风冷带来的气流将安装框架上的热量带走，由于空气一直处于水平导流状态，使得越靠近热源的地方，热交换效率越高，外层空气无法实现散热导流的作用，从而使得散热效率低下，导致热量聚集在安装框架上，严重的可能会影响天线正常工作。此外，为了能够实现空气水平流动并带动热量，现有的安装框架无疑需要进行结构改进，并设置流道等结构，这无疑也导致了安装框架结构的复杂化，提升了制造难度。

本实用新型提供了一种阵面天线散热装置，能够有效解决上述问题，下面对该阵面天线散热装置进行详细介绍。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

结合参加图1-图4，本实施例提供了一种阵面天线散热装置100，其能够实现对天线阵面110的快速散热，同时散热效率高，且结构简单，制造成本低。

本实施例提供的阵面天线散热装置100，包括天线阵面110、安装定位框架130、散热鳍片150和散热风扇170，天线阵面110设置在安装定位框架130的一侧表面，散热鳍片150设置在安装定位框架130的另一侧表面，散热鳍片150上设置有散热风道190，散热鳍片150远离安装定位框架130的一侧设置有与散热风道190连通的进风口，散热鳍片150的两端设置有与散热风道190连通的出风口，散热风扇170设置在进风口外，且散热风扇170的送风方向与散热风道190的流道方向相垂直。

本实施例中提供的阵面天线散热装置100，通过安装定位框架130和散热鳍片150实现热量的传递，并通过散热风扇170相散热鳍片150的进风口强制垂直送风，且散热鳍片150的进风口在下侧，能够实现垂直送风，将热量快速从散热鳍片150上带走，实现散热，散热效率高。同时将散热鳍片150可拆卸地设置在安装定位框架130的底侧，实现散热鳍片150与安装定位框架130之间分体设置，极大程度地降低了二者的加工制作成本及风险系数，结构简单，便于制造。

需要说明的是，本实施例中散热风道190的流道方向为水平方向，散热风扇170的送风方向为竖直向上，从而实现了垂直进风、水平出风的散热模式。

在本实施例中，散热鳍片150与安装定位框架130之间分体设置，并通过螺钉等可拆卸件固定在一起，极大程度的降低了两者的加工制作成本及风险系数。具体地，安装定位框架130可以采用铸造成型，散热鳍片150可以通过挤压成型等简单工艺实现。同时，分体式设置也方便维修时进行部分更换，使得散热结构实现短时间低成本变更。

值得注意的是，本实施例中安装定位框架130的底部设置有容置空间，散热鳍片150设置在该容置空间内，使得散热鳍片150与天线阵面110之间仅仅通过一层安装薄板隔开，从而使得散热鳍片150与上部的天线阵面110之间的距离更短，传热路径更短，有利于热量的传递。

在本实用新型其他较佳的实施例中，安装定位框架130上也可以开设让位槽，同时散热鳍片150的顶部设置凸台，凸台穿过让位槽直接与天线阵面110相对应，并通过导热材料接触，实现了热量直接传递至散热鳍片150的效果，其具体结构在此不详细介绍。

在本实施例中，天线阵面110为两个，其中一个为发射阵面，另一个为接收阵面，两个天线阵面110间隔设置在安装定位框架130的顶侧，同时每个天线阵面110下方的安装定位框架130的底侧均设置有散热鳍片150，通过不同的散热鳍片150分别对两个天线阵面110进行散热处理。

需要说明的是，在本实施例中，在同一个天线阵面110下方的安装定位框架130的底侧均设置有多个散热鳍片150，相邻两个散热鳍片150之间设置有风道隔离板180，风道隔离板180与安装定位框架130连接。具体地，在一个天线阵面110对应的安装定位框架130的底侧设置有两个散热鳍片150，两个散热鳍片150设置安装定位框架130的底侧，并与安装定位框架130顶侧的天线阵面110相对应，从而通过两个散热鳍片150对同一天线阵面110进行散热。本实施例中有两个天线阵面110，每个天线阵面110下方均对应设置有两个散热鳍片150，与同一个天线阵面110对应的两个散热鳍片150之间均设置有风道隔离板180。此处对于天线阵面110、散热鳍片150的数量、组合方式仅仅是举例说明，也可以是单个天线阵面110对应单个散热鳍片150、或者多个天线阵面110对应单个散热鳍片150等，在此并不做具体限定。

还需要说明的是，本实施例中散热鳍片150的尺寸依据天线阵面110的尺寸决定，具体地，同一个天线阵面110相对应的两个散热鳍片150的尺寸应与天线阵面110的尺寸相配合，即两个散热鳍片150的贴装面积与对应的天线阵面110的面积相当。

在本实施例中，散热鳍片150远离安装定位框架130的一侧表面贴装有风道盖板151，风道盖板151上开设有与进风口相对的进风开孔1511，散热风扇170设置在进风开孔1511外并与风道盖板151或散热鳍片150可拆卸连接。散热风扇170与散热鳍片150可拆卸连接，使得散热风扇170与散热鳍片150能够固定在一起，并实现对散热鳍片150的强制风冷散热，迅速带走散热鳍片150上聚集的热量。其中进风开孔1511的尺寸大于散热风扇170的尺寸，使得散热风扇170能够穿过进风开孔1511直接与散热鳍片150连接。

在本实施例中，在同一个天线阵面110的下方，设置有一个风道盖板151，风道盖板151同时贴装在两个散热鳍片150上，且风道盖板151的面积大于两个对应的散热鳍片150的面积，使得两个散热鳍片150能够安装在风道盖板151的中部。具体地，风道盖板151与散热鳍片150之间通过螺钉固定在一起。

结合参加图5，每个散热鳍片150包括一体设置的风道挡板153和多个风道鳍片155，多个风道鳍片155平行间隔设置在风道挡板153的底侧表面，并通过风道盖板151盖合后形成多个散热风道190，多个散热风道190均与进风口和出风口连通。具体地，风道挡板153的下侧面、风道鳍片155的侧面和风道盖板151的上侧面共同围设形成散热风道190，每个散热风道190的流道方向均水平延伸，并通过两端的出风口与外部连通，从而实现了垂直进风、水平出风的空气流通方向，快速地将热量带走。

在本实施例中，进风口处的散热鳍片150上还均匀分布有多个导流片157，多个导流片157用于将散热风扇170吹出的风导流至多个散热风道190。具体地，导流片157呈针片状阵列分布在进风口处的风道挡板153上，从而实现对空气的扰流和导向，使得从进风口垂直吹入的空气能够均匀地进入到各个散热风道190，并在散热风道190内进行换热，换热完成后由散热鳍片150的两侧离开。

需要说明的是，本实施例中设置有导流片157的区域形成实质上的进风口，其与散热风扇170的有效出风区域相重合，使得散热风扇170吹出的风能够经过导流片157导流后迅速进入散热风道190进行换热。

在本实施例中，散热鳍片150或风道盖板151上设置有安装柱171，散热风扇170通过螺钉固定在安装柱171上。具体地，安装柱171为4个，4个安装柱171呈矩形分布在风道挡板153上，并向下伸出，每个安装柱171的伸出长度大于风道鳍片155的伸出长度，使得安装柱171能够突出于风道鳍片155，散热风扇170通过4个螺钉固定在4个安装柱171上。

在本实用新型其他较佳的实施例中，安装柱171也可以一体设置在风道盖板151上，从而使得散热风扇170能够通过螺钉固定在风道盖板151上，其具体连接结构在此不做具体介绍。或者，安装柱171也可以一体设置在安装定位框架130的底部，并向下伸出，从而使得散热风扇170与安装定位框架130连接。

需要说明的是，本实施例中所提及的散热风扇170，均为轴流风扇，其从下方抽取空气，经过叶轮加速后向上吹入进风口，实现强制风冷。

在本实施例中，散热风扇170与天线阵面110的中心相对设置。具体地，散热风扇170的安装位置与天线阵面110的中心相对应，结合天线阵面110的工作方式，阵面中心为优先散热部位，故散热风扇170安装与天线阵面110的中心部位附近，以保证更好的散热效果。

需要说明的是，本实施例中由于单个天线阵面110对应设置有两个散热风扇170，故此处散热风扇170与天线阵面110的中心相对设置，指的是两个散热风扇170的中心连线与天线阵面110的中心线相平行，即两个散热风扇170的中心在天线阵面110上的投影均靠近天线阵面110的中心，同时位于同一直线上。在其他较佳的实施例中单个天线阵面110对应单个散热风扇170时，可使得二者沿同一轴线设置且中心重合，以保证优先对天线阵面110的中心进行散热。

在本实施例中，天线阵面110与安装定位框架130之间还设置有第一导热垫111，第一导热垫111分别与天线阵面110和安装定位框架130贴合，用于将天线阵面110产生的热量传导至安装定位框架130。具体地，第一导热垫111采用热传导性能良好的导热界面材料制成，能够将天线阵面110上产生的热量快速地传递至安装定位框架130，实现热量的传递。

在本实施例中，安装定位框架130上设置有多个限位柱131，限位柱131抵持在天线阵面110的表面，以使天线阵面110与安装定位框架130之间形成用于装配第一导热垫111的限位间隙。具体地，安装定位框架130的上侧表面均布有多个等高的限位柱131，限位柱131抵持在天线阵面110的表面，使得安装定位框架130与天线阵面110之间能够保持一定的间隙，方便装配第一导热垫111。

需要说明的是，本实施例中由于天线阵面110的下侧表面设置有多个芯片等热源，通过设置限位柱131能够使得多个热源与安装定位框架130之间均通过第一导热垫111实现热传导，避免出现局部中空的现象导致热量聚集。

在本实施例中，散热鳍片150与安装定位框架130之间还设置有第二导热垫133，第二导热垫133分别与散热鳍片150和安装定位框架130贴合，用于将安装定位框架130上的热量传导至散热鳍片150。具体地，第二导热垫133采用热传导性能良好的导热界面材料制成，能够将安装定位框架130上的热量快速地传递至散热鳍片150，实现热量的传递。

需要说明的是，本实施例中天线阵面110与安装定位框架130之间可通过螺钉等连接件实现连接，也可以直接通过导热胶进行粘接。安装定位框架130与散热鳍片150之间可以通过螺钉等连接件实现连接，也可以通过导热胶进行粘接，对于整个装置各部件之间的连接方式，并不仅仅限于本实施例中所提及的连接方式。

还需要说明的是，本实施例中散热鳍片150和安装定位框架130均采用导热性能良好的金属材料制成，例如铝或者铜等，同时为了保证绝缘性，可在表面涂覆绝缘漆。优选地，安装定位框架130选用铝材，可以极大程度的减轻产品重量及保证产品强度，并且保证良好的热传导性能，散热鳍片150也选用铝材，其材料成本低，密度低，易于加工。

在本实施例中，散热鳍片150表面涂覆有散热涂料，具体地，涂覆有石墨烯，以提高其导热率。由于单独采用铝材的导热系数较低，且表面容易氧化形成钝化层使其导热性能进一步恶化，为避免铝制散热鳍片150的缺点，本方案采用对铝制散热鳍片150表面采取喷涂高发射率的石墨烯材料来增加发射率,同时由于石墨烯材料在横向有极高的导热率，可以很好的提高铝散热齿的表面导热率。

在本实用新型其他较佳的实施例中，散热鳍片150上也可以涂覆其他具有高导热系数的散热涂料，例如氮化铝涂层或碳化硅涂层等，在此不做具体限定。

综上所述，本实施例提供的一种阵面天线散热装置100，通过安装定位框架130和散热鳍片150实现热量的传递，并通过散热风扇170相散热鳍片150的进风口强制送风，且散热鳍片150的进风口在下侧，能够实现垂直送风，将热量快速从散热鳍片150上带走，实现散热，散热效率高。同时将散热鳍片150可拆卸地设置在安装定位框架130的底侧，实现散热鳍片150与安装定位框架130之间分体设置，极大程度地降低了二者的加工制作成本及风险系数，结构简单，便于制造。同时也解决了散热结构的可变更性。并且通过涂覆散热涂料，能够增强单一材质散热结构物理性能的不足。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种阵面天线散热装置，其特征在于，包括天线阵面、安装定位框架、散热鳍片和散热风扇，所述天线阵面设置在所述安装定位框架的一侧表面，所述散热鳍片可拆卸地设置在所述安装定位框架的另一侧表面，所述散热鳍片上设置有散热风道，所述散热鳍片远离所述安装定位框架的一侧设置有与所述散热风道连通的进风口，所述散热鳍片的两端设置有与所述散热风道连通的出风口，所述散热风扇设置在所述进风口外，且所述散热风扇的送风方向与所述散热风道的流道方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热鳍片远离所述安装定位框架的一侧表面贴装有风道盖板，所述风道盖板上开设有与所述进风口相对的进风开孔，所述散热风扇设置与所述风道盖板或所述散热鳍片可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热风道的数量为多个，多个所述散热风道均与所述进风口和所述出风口连通，所述进风口处的所述散热鳍片上还均匀分布有多个导流片，多个所述导流片用于将所述散热风扇吹出的风导流至多个所述散热风道。

4.根据权利要求2所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热鳍片为多个，相邻两个所述散热鳍片之间设置有风道隔离板，所述风道隔离板与所述安装定位框架连接。

5.根据权利要求2所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热鳍片或所述风道盖板上设置有安装柱，所述散热风扇通过螺钉固定在所述安装柱上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热风扇与所述天线阵面的中心相对设置。

7.根据权利要求1所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述天线阵面与所述安装定位框架之间还设置有第一导热垫，所述第一导热垫分别与所述天线阵面和所述安装定位框架贴合，用于将所述天线阵面产生的热量传导至所述安装定位框架。

8.根据权利要求7所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述安装定位框架上设置有多个限位柱，所述限位柱抵持在所述天线阵面的表面，以使所述天线阵面与所述安装定位框架之间形成用于装配所述第一导热垫的限位间隙。

9.根据权利要求1所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热鳍片与所述安装定位框架之间还设置有第二导热垫，所述第二导热垫分别与所述散热鳍片和所述安装定位框架贴合，用于将所述安装定位框架上的热量传导至所述散热鳍片。

10.根据权利要求1所述的阵面天线散热装置，其特征在于，所述散热鳍片表面涂覆有散热涂料。

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