CN220324686U - 一种具有散热功能的天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有散热功能的天线，所述天线包括天线振子、发热单元、散热单元、相变冷板和密封的天线箱体，相变冷板包括嵌设在天线箱体两侧的竖板和设置在天线箱体内的横板；横板和竖板之间设有相互连通的内腔，内腔中设有相变材料；天线振子和发热单元均设置在天线箱体内并分别贴装在相变冷板的正反两面；散热单元分别设置在天线箱体两侧并与竖板位置相对应，发热单元产生的热量经天线箱体两侧的竖板传至散热单元。该天线通过相变冷板内相变材料在相变转化过程中的吸热放热实现热量传导，使天线箱体内部热量传导至天线箱体两侧，再由天线箱体外的散热单元进行冷却散热，解决天线内部发热单元的散热问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种具有散热功能的天线，应用于相控阵雷达天线领域。
背景技术：
随着雷达设备朝着轻小型化和集成化方向发展，雷达天线上集成越来越多的电子设备，这些电子设备工作时产生热量，因此如何对天线进行散热是雷达天线领域内的热门研究问题。
目前主流天线散热方式主要包括强迫风冷散热方式、液冷散热方式和空调散热方式。其中，强迫风冷散热方式一般是利用风机将天线内部热空气排出，并引入天线外部环境的冷空气并对天线内发热的电子设备进行散热。由于该类方法需要使天线内部环境与外界环境进行交互，因此外界环境中的灰尘、盐雾、水气会在交互过程中进入天线内部，对天线内电子设备产生腐蚀，从而影响天线工作性能以及寿命；液冷散热方式存在管路泄露、水道腐蚀以及旋转水铰链漏液等问题；空调散热需要将空调安装在热天线阵面上，会增加天线的重量以及成本，且面临空调可靠性普遍不高的问题。
另外，天线经常要安装部署在高山、海岛、荒漠等恶劣环境下，该类恶劣环境使技术人员既要解决天线内部发热单元的散热问题，同时又要将天线上的发热单元、天线振子做到与外界环境隔绝，不能将高湿、高盐雾、多灰尘的环境中气体引入到天线内部。
发明内容：
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有散热功能的天线，
本实用新型的技术方案如下：
一种具有散热功能的天线，所述天线包括天线振子、发热单元和散热单元，还包括相变冷板和密封的天线箱体，所述相变冷板包括嵌设在天线箱体两侧的竖板和设置在天线箱体内的横板；所述横板和竖板之间设有相互连通的内腔，内腔中设有相变材料；所述天线振子和发热单元均设置在天线箱体内并分别贴装在横板的正反两面；所述散热单元分别设置在天线箱体两侧并与竖板位置相对应，发热单元产生的热量经天线箱体两侧的竖板传至散热单元。
进一步地，所述散热单元采用强迫风冷散热装置，包括紧固件、散热翅片和风机；所述散热翅片通过紧固件安装在天线箱体两侧竖板位置，所述风机对应散热翅片位置安装。
进一步地，所述散热单元螺装在天线箱体两侧。
进一步地，所述相变冷板上设有避让孔，发热单元与天线振子之间通过连接器经避让孔盲插连接。
进一步地，所述相变冷板设有多组，多组相变冷板并行排布。
进一步地，所述相变冷板设有一组，该组相变冷板的横板大小与发热单元和天线振子规格相适配。
进一步地，所述相变冷板采用防锈铝合金基板。
进一步地，所述横板和竖板之间的内腔采用铣制和焊接成型。
进一步地，所述相变材料采用气液变换相变材料。
进一步地，所述相变材料为丙酮、R134a制冷剂或水。
本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：
本实用新型提供一种具有散热功能的天线，该天线通过相变冷板内相变材料在相变转化过程中的吸热放热实现热量传导，使天线箱体内部热量传导至天线箱体两侧，再由天线箱体外的散热单元进行冷却散热，解决天线内部发热单元的散热问题，同时将天线内部发热单元与外界环境进行隔离，能够避免外界环境中盐雾、灰尘、湿气对热天线内部单元的腐蚀问题，由此提高天线的使用寿命。
本实用新型天线中的相变冷板采用横板与两侧竖板组合式结构，由此形成“工”字形结构，其中竖板对应安装散热单元，横板对应贴装发热单元，由此减少了传热路径上的热阻，竖板的设计增大了散热末端的散热面积，提高散热效率。
本实用新型天线的散热效率高，环境适应性强，尤其适用于工作在高山、海岛、荒漠等高湿、高盐雾、多灰尘的恶劣环境中。
本实用新型天线的可拓展性好，相变冷板可采用模块化设计设置一组或多组。
附图说明：
图1为具有散热功能的天线结构示意图；
图2为相变冷板的结构示意图；
图3为散热单元的结构示意图；
图中，1-天线箱体；2-相变冷板；3-发热单元；4-天线振子；5-散热翅片；6-风机。
具体实施方式：
下面结合具体实施例及对应附图对本发明作进一步说明。
实施例一：
本实用新型的一种具有散热功能的天线，如图1～图3所示，天线包括密封的天线箱体1、天线振子4、发热单元3、相变冷板2和散热单元。其中，相变冷板2采用“工”字形结构，包括相互平行且嵌设在天线箱体1两侧的两竖板以及与两竖板相连接且设置在天线箱体1内的横板；竖板与横板的内部设有相互连通且填充相变材料的内腔；相变冷板2的横板上设有若干个避让孔，避让孔可呈如图2所示的2排*8个设置。
天线振子4和发热单元3分别紧贴安装在横板的正反两面；如图1所示，本例中可将天线振子4紧贴设置在横板反面，并将发热单元3紧贴设置在相变冷板2的横板正面。发热单元3与天线振子4之间通过连接器经避让孔盲插连接。
散热单元螺装在天线箱体1外侧，且散热单元安装位置与天线箱体1两侧竖板位置相对应；螺装的设计使得散热单元易于拆装，可作为寿命件定期更换。
天线内的发热单元工作时产生的热量传导至横板上，横板内腔中的相变材料吸热相变，由液态转化为气态，又由于竖板与横板内部管道是连通的，气化相变材料流动到两侧竖板内部由外部散热单元进行冷却散热处理，从而竖板内腔中的气化相变材料放热液化并流动至横板内部，由此形成“动态”散热过程。本实用新型的天线结构简单、易于设计加工，可以解决天线内部发热单元的散热问题，同时将天线内部发热单元与外界环境进行隔离，能够避免外界环境中盐雾、灰尘、湿气对热天线内部单元的腐蚀问题，由此提高天线的使用寿命。横板与两侧竖板组合形成的“工”字形结构减少了传热路径上的热阻，竖板的设计也增大了散热末端的散热面积，提高散热效率。
实施例二：
本实施例在实施例一的基础上进一步设计在于：如图1和图3所示，本例中散热单元采用强迫风冷散热装置，包括紧固件、散热翅片5和风机6；散热翅片5通过安装板安装在天线箱体1两侧竖板位置，风机6安装在散热翅片5侧部，用于将散热翅片5的热量吹散，实现强迫风冷散热。
实施例三：
本实施例在实施例一、实施例二或实施例三的基础上进一步设计在于：相变冷板可采用模块化设计设有多组或一组。
多组时，相变冷板并行排布；一组时，相变冷板的横板大小与满足热天线设计要求的发热单元和天线振子规格相适配。
实施例四：
本实施例在实施例一的基础上进一步设计在于：本例中相变冷板采用防锈铝合金基板，横板和竖板之间的内腔采用铣制和焊接成型，该设计使本实用新型天线的加工方便。
实施例五：
本实施例在实施例一的基础上进一步设计在于：本例中相变材料采用气液变换相变材料，相变材料可为丙酮、R134a制冷剂或水。
Claims (10)
1.一种具有散热功能的天线，所述天线包括天线振子、发热单元和散热单元，其特征在于：还包括相变冷板和密封的天线箱体，所述相变冷板包括嵌设在天线箱体两侧的竖板和设置在天线箱体内的横板；所述横板和竖板之间设有相互连通的内腔，内腔中设有相变材料；所述天线振子和发热单元均设置在天线箱体内并分别贴装在横板的正反两面；所述散热单元分别设置在天线箱体两侧并与竖板位置相对应，发热单元产生的热量经天线箱体两侧的竖板传至散热单元。
2.根据权利要求1所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述散热单元采用强迫风冷散热装置，包括紧固件、散热翅片和风机；所述散热翅片通过紧固件安装在天线箱体两侧竖板位置，所述风机对应散热翅片位置安装。
3.根据权利要求2所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述散热单元螺装在天线箱体两侧。
4.根据权利要求1～3任一所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变冷板上设有避让孔，发热单元与天线振子之间通过连接器经避让孔盲插连接。
5.根据权利要求4所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变冷板设有多组，多组相变冷板并行排布。
6.根据权利要求4所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变冷板设有一组，该组相变冷板的横板大小与发热单元和天线振子规格相适配。
7.根据权利要求1所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变冷板采用防锈铝合金基板。
8.根据权利要求1所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述横板和竖板之间的内腔采用铣制和焊接成型。
9.根据权利要求1所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变材料采用气液变换相变材料。
10.根据权利要求1所述的具有散热功能的天线，其特征在于：所述相变材料为丙酮、R134a制冷剂或水。
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