EP0286069A2 - Phased array antenna - Google Patents

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EP0286069A2
EP0286069A2 EP88105478A EP88105478A EP0286069A2 EP 0286069 A2 EP0286069 A2 EP 0286069A2 EP 88105478 A EP88105478 A EP 88105478A EP 88105478 A EP88105478 A EP 88105478A EP 0286069 A2 EP0286069 A2 EP 0286069A2
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EP
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mounting plate
modules
module
radiator
phase
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Withdrawn
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EP88105478A
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Wolfgang Dr. Ing. Köthmann
Rainer Dr. Ing. Maschen
Gerhard Dipl.-Ing. Schuh
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/02Arrangements for de-icing; Arrangements for drying-out ; Arrangements for cooling; Arrangements for preventing corrosion

Abstract

To dissipate high power losses, the S/E modules (4,4a) are mounted on a liquid-cooled assembly plate (3,3a). In addition to effective cooling of the S/E modules, the arrangement of the assembly plate (3,3a) behind the radiating elements (1) produces a compact design, optimised in terms of the conductor paths, and provides protection against location systems using sensors which respond to thermal radiation. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine phasengesteuerte Antenne mit einer Vielzahl von in einem bestimmten gegenseitigen Abstand angeord­neten aktiven Antennenmodulen mit jeweils einem Sende-/­Empfangsmodul (S/E-Modul) und mindestens einem Strahler­element. Derartige phasengesteuerte Antennen (Phased Array) sind bereits allgemein bekannt und werden hauptsächlich in der Radartechnik angewendet (NTZ Bd.39, 1986, H.9, Seiten 630-635).The invention relates to a phase-controlled antenna with a multiplicity of active antenna modules arranged at a certain mutual distance, each with a transmitting / receiving module (S / E module) and at least one radiating element. Such phase-controlled antennas (phased array) are already generally known and are mainly used in radar technology (NTZ Vol. 39, 1986, H.9, pages 630-635).

Eine phasengesteuerte Antenne besteht aus einer großen Anzahl von gleichartigen Strahlerelementen, die auf einer meist ebenen Fläche von bestimmter geometrischer Form in äquidistanten Zeilen und Spalten angeordnet sind. Die elektronische Schwenkung des Richtdiagramms der Antenne erfolgt im allgemeinen durch elektronisch veränderbare, in die Speiseleitung eines jeden Strahlerelementes eingeschaltete Phasenschieber. Damit ist es möglich, den Antennenstrahl schnell und ohne mechanische Be­wegung der Antenne zu schwenken. Außerdem kann man mit solchen Antennen auch sehr große Leistungen abstrahlen. Dabei muß aber für eine ausreichende Ableitung der auftretenden Verlustwärme gesorgt werden. Bei bisher bekannten Phased-Array-Antennen ist es üblich (a.a.O. Seite 635), die Verlustwärme vertikal abzu­führen, indem Frischluft durch die Spaltenzwischenräume von unten nach oben durchgeblasen wird, wobei die Frischluft von der Verteilerseite her über die Leitungsführungen für Hoch­frequenz und Stromversorgung hinweg den aktiven jeweils mit einem S/E-Modul ausgebildeten Antennenmodulen zugeführt wird. Bei dieser Art der Kühlmittelführung verhindert insbesondere der für einen genügend großen Luftdurchlaß freizuhaltende Querschnitt eine kompakte und hinsichtlich der Leitungsführung optimale Anordnung von zugehörigen Baugruppen. Die erwärmte Kühlluft wird an der Strahlerseite der Antennenmodule, also an der Vorderseite der Antenne, abgeführt. Dies hat zur Folge, daß die Antenne als wärmestrahlendes Objekt von Ortungs­systemen mit auf Wärmestrahlung ansprechenden Sensoren erfaßt werden kann. Außerdem lassen sich mit Luftkühlung hohe Ver­lustleistungen in der Größenordnung von etwa 50 kW nur schwierig oder gar nicht mehr abführen. Der Kühlung kommt bei phasengesteuerten Antennen aber eine sehr große Bedeutung zu, weil davon die Größe der produzierbaren Ausgangsleistung, die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit der Anlage sowie der Schutz gegen ortende IR-Sensoren in entscheidendem Maße ab­hängen.A phase-controlled antenna consists of a large number of identical radiator elements, which are arranged on a mostly flat surface of a certain geometric shape in equidistant rows and columns. The electronic swiveling of the directional diagram of the antenna is generally carried out by electronically changeable phase shifters which are switched into the feed line of each radiating element. This makes it possible to swivel the antenna beam quickly and without mechanical movement of the antenna. In addition, such antennas can also radiate very high power. However, sufficient dissipation of the heat loss occurring must be ensured. In the case of previously known phased array antennas, it is customary (loc. Cit. Page 635) to dissipate the heat loss vertically by blowing fresh air through the gaps between the gaps from bottom to top, the fresh air from the distributor side passing through the lines for high frequency and power supply active antenna modules each formed with an S / E module. With this type of coolant routing, the cross section to be kept free for a sufficiently large air passage in particular prevents a compact arrangement of associated assemblies which is optimal with regard to the routing of the lines. The heated cooling air is removed on the radiator side of the antenna modules, i.e. on the front of the antenna. As a consequence, that the antenna can be detected as a heat-radiating object by location systems with sensors responsive to heat radiation. In addition, it is difficult or even impossible to dissipate high power losses of around 50 kW using air cooling. Cooling is of great importance for phase-controlled antennas, because the size of the output power that can be produced, the functional reliability and reliability of the system and the protection against locating IR sensors depend to a large extent on this.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer phasengesteuerten Antenne der eingangs genannten Art bei möglichst kompakter und hinsichtlich der Leitungsführung optimaler Anordnung der zugehörigen Baugruppen insbesondere die Kühlung der S/E-Module gegenüber bisher bekanntgewordenen Lösungen deutlich zu verbessern.The invention is therefore based on the object, in particular in the case of a phase-controlled antenna of the type mentioned, with the most compact possible and optimal arrangement of the associated assemblies with regard to the routing of the associated assemblies, to significantly improve the cooling of the S / E modules compared to previously known solutions.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder S/E-Modul für sich an seinem strahlerseitigen Ende an einer in Empfangsrichtung gesehen hinter den Strahlerelementen liegenden gemeinsamen Montageplatte befestigt ist, und daß die Montageplatte über ihre gesamte Fläche mit Kühlkanälen für eine Kühlflüssigkeit ausgebildet ist.This object is achieved according to the invention in that each S / E module is fastened at its radiator end to a common mounting plate lying behind the radiator elements, as seen in the receiving direction, and in that the mounting plate is designed with cooling channels for a cooling liquid over its entire surface is.

Bei einer derartigen Antenne wird unter gleichzeitiger Beachtung der übrigen Forderungen insbesondere die Kühlung der S/E-Module gegenüber der bekannten Luftkühlung wesentlich ver­bessert. Allgemein lassen sich mit der vorgeschlagenen Flüssig­keitskühlung höhere Verlustleistungen als bei Luftkühlung in der Größenordnung von etwa 50 kW und mehr abführen. Ferner kann die Bauteiletemperatur bei den S/E-Modulen infolge eines besseren Wärmeübergangs zwischen Metall und Kühlflüssigkeit und erheblich größeren Wärmeaufnahmevermögens der Kühlflüssigkeit wesentlich niedriger gehalten werden. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß der sonst für eine Kühlluftführung erforderliche Raum frei wird und nunmehr für die Unterbringung von elektrischen Leitungen und Verteilern zur Verfügung steht. Aus diesem Grunde und infolge der Anordnung der gleichzeitig eine Montageplatte darstellenden Kühlplatte im Bereich des strahlerseitigen Endes der S/E-Module und der Strahlerelemente läßt sich eine kompakte und hinsichtlich der Leitungsführung optimale Anordnung von zum Phased-Array-Radar gehörender Baugruppen realisieren. Außerdem tritt bei einer erfindungsgemäßen Antenne keine Erwärmung an der Vorderseite der Strahlerelemente infolge Abführung er­wärmter Kühlluft auf (Warmluftschicht), so daß gegenüber der bekannten Luftkühlung ein besserer Schutz gegen Ortungssysteme mit auf Wärmestrahlung ansprechenden Sensoren gegeben ist. Die Erfindung führt somit für die Entwicklung eines z.B. für ein Phased-Array-Radar bestimmten aktiven S/E-Antennenmoduls zu einem Konfigurationskonzept, das hinsichtlich

  • a) der Anordnung der einzelnen Strahlerelemente,
  • b) der Anordnung der S/E-Module und der zugehörigen Steck­verbinder,
  • c) der Leitungsführung und Verteilung für die HF, die Steuer- ­und Überwachungssignale und die Versorgungsspannungen,
  • d) der Anordnung von Stromversorgungsmodulen,
  • e) der Wartbarkeit, insbesondere der leichten Austauschbarkeit der S/E-Module,
  • f) der Entdeckungsmöglichkeit durch IR-Sensoren und
  • g) der Kühlung der S/E-Module
eine optimale Lösung bietet.In the case of such an antenna, the cooling of the S / E modules, in particular, is substantially improved compared to the known air cooling, while taking into account the other requirements. In general, the proposed liquid cooling can dissipate higher power losses than air cooling in the order of magnitude of approximately 50 kW and more. Furthermore, the component temperature in the S / E modules can be kept significantly lower as a result of better heat transfer between the metal and the cooling liquid and considerably greater heat absorption capacity of the cooling liquid. Another advantage of the proposed solution is that the space otherwise required for a cooling air duct is free and now for the accommodation of electrical lines and Distributors is available. For this reason and due to the arrangement of the cooling plate, which at the same time constitutes a mounting plate, in the region of the radiator end of the S / E modules and the radiator elements, a compact arrangement of modules belonging to the phased array radar which is optimal in terms of line routing can be realized. In addition, in the case of an antenna according to the invention, there is no heating on the front of the radiator elements due to the dissipation of heated cooling air (warm air layer), so that, compared with the known air cooling, there is better protection against location systems with sensors which respond to heat radiation. The invention thus leads to a configuration concept for the development of an active S / E antenna module intended for a phased array radar, for example
  • a) the arrangement of the individual radiator elements,
  • b) the arrangement of the S / E modules and the associated connectors,
  • c) the routing and distribution for the HF, the control and monitoring signals and the supply voltages,
  • d) the arrangement of power supply modules,
  • e) the maintainability, in particular the easy interchangeability of the S / E modules,
  • f) the possibility of detection by IR sensors and
  • g) cooling the S / E modules
offers an optimal solution.

Bei einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenne ist die Montageplatte zwischen den Strahlerelementen und den S/E-Modulen angeordnet, wobei die S/E-Module mit ihrer strahlerseitigen Stirnseite an der Montageseite befestigt sind und die Montageplatte mit Querdurchbrüchen für die Befestigung und den HF-Anschluß der Strahlerelemente an den S/E-Modulen ausgebildet ist. Damit ist die Montageplatte so gestaltet, daß sie die Durchführung des zu jedem S/E-Modul gehörenden Strahlerelementes ermöglicht und die Anbringung einer aus­reichenden Anzahl von Kühlkanälen gestattet.In a first embodiment of an antenna according to the invention, the mounting plate is arranged between the radiator elements and the S / E modules, the S / E modules being fastened to the mounting side with their radiator-side end face and the mounting plate having transverse openings for fastening and the HF Connection of the radiator elements to the S / E modules is formed. So that the mounting plate is designed so that it allows the passage of the radiator element belonging to each S / E module and allows the attachment of a sufficient number of cooling channels.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungs­gemäßen Antenne ist so aufgebaut, daß die Montageplatte derart mit Ausnehmungen zum Durchstecken der S/E-Module ausgebildet ist, daß sie eine wabenartige Struktur aufweist, daß die S/E-Module an ihrem strahlerseitigen Ende mit einem Ansatz versehen sind, dessen dem strahlerseitigen Ende der S/E-Module abgewandte Seite nach dem Durchstecken eines S/E-Moduls durch eine Ausnehmung der Montageplatte eine Befestigungs- und Kontaktfläche für die Befestigung eines S/E-Moduls an der Montageplatte bzw. für den Wärmeübergang vom S/E-Modul auf die Montageplatte bildet, und daß die Strahlerelemente direkt an der freien, strahlerseitigen Stirnseite der S/E-Module befestigt und angeschlossen sind.Another advantageous embodiment of an antenna according to the invention is constructed in such a way that the mounting plate is formed with recesses for pushing through the S / E modules in such a way that it has a honeycomb structure in such a way that the S / E modules are provided with an attachment at their radiator end are, the side facing away from the radiator end of the S / E modules after inserting an S / E module through a recess in the mounting plate, a fastening and contact surface for fastening an S / E module to the mounting plate or for heat transfer from the S / E module to the mounting plate, and that the radiator elements are attached and connected directly to the free, radiator-side end of the S / E modules.

Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist hier die Montage­platte also nicht zwischen den Strahlerelementen und den S/E-­Modulen angeordnet, sondern mit Ausnehmungen versehen, durch die die S/E-Module von der Frontseite der Antenne her durch die Montageplatte gesteckt werden können. Außerdem sind die Strahlerelemente nicht durch die Montageplatte gesteckt, sondern direkt am S/E-Modul angebracht. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die S/E-Module im Wartungsfall von der Frontseite der Antenne her ausgewechselt werden können, so daß keine Maßnahmen zur Herstellung der Zugänglichkeit der S/E-­Module von der Antennenrückseite her, also von der Verteiler­seite her, erforderlich sind.In contrast to the first embodiment, the mounting plate is therefore not arranged between the radiator elements and the S / E modules, but is provided with recesses through which the S / E modules can be inserted from the front of the antenna through the mounting plate. In addition, the emitter elements are not inserted through the mounting plate, but are attached directly to the S / E module. The advantage of this solution is that the S / E modules can be replaced from the front of the antenna in the event of maintenance, so that no measures for making the S / E modules accessible from the rear of the antenna, that is to say from the distributor side , required are.

Bei beiden Ausführungsformen ist es zweckmäßig, wenn jeder S/E-Modul für den Wärmetransport innerhalb des Moduls und zur Montageplatte mit einer Grundplatte entsprechender Dicke ausgebildet ist, um den Temperaturunterschied längs des S/E-­Moduls gering zu halten.In both embodiments, it is expedient if each S / E module for heat transport within the module and for the mounting plate is designed with a base plate of appropriate thickness in order to keep the temperature difference along the S / E module small.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen Unter­ansprüchen angegeben.Further advantageous configurations are specified in the remaining subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

  • Fig.1 und 2 in Seitenansicht bzw. in Vorderansicht II eine erste Ausführungsform einer Kühlanordnung für eine phasenge­steuerte Antenne,
  • Fig. 3 in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform,
  • Fig. 4 und 5 in Seitenansicht bzw. im Schnitt IV-IV eine gleichzeitig als Kühlplatte ausgebildete Montageplatte und
  • Fig. 6 in perspektivischer Darstellung eine Hälfte einer Montageplatte nach den Figuren 4 und 5.
Embodiments of the invention are described below with reference to the schematic drawings. Show it
  • 1 and 2 in side view and in front view II a first embodiment of a cooling arrangement for a phase-controlled antenna,
  • 3 is a side view of a second embodiment,
  • 4 and 5 in side view or in section IV-IV, a mounting plate designed simultaneously as a cooling plate and
  • 6 shows a perspective view of one half of a mounting plate according to FIGS. 4 and 5.

Die Anordnung in den Figuren 1 und 2 zeigt eine Anzahl von in einem bestimmten gegenseitigen Abstand (Raster) angeordneten aktiven Antennenmodulen für eine phasengesteuerte Antenne, wobei die Antennenmodule jeweils einen Sende-/Empfangsmodul (S/E-Modul) 4 mit mindestens einem Strahlerelement 1 aufweisen. Für die einzeln gespeisten Strahlerelemente werden in erster Linie Dipole, offene Hohlleiter und Streifenleitungsstrahler verwendet. Der Antennenmodul, der früher ein Strahlerelement und einen Phasenschieber enthielt, umfaßt nunmehr in bereits bekannter Weise darüberhinaus auch einen Teil des Senders und/oder des Empfängers als S/E-Modul, so daß der Antennen­modul zum aktiven Modul wird. Damit erzeugen die S/E-Module aber auch Verlustwärme. Jeder der S/E-Module 4 ist daher für sich an seinem strahlerseitigen Ende an einer gleichzeitig als Kühlplatte ausgebildeten gemeinsamen Montageplatte 3 be­festigt, die in Empfangsrichtung gesehen hinter den Strahler­elementen 1 liegt und dadurch zur Kühlplatte wird, daß sie über ihre gesamte Fläche mit Kühlkanälen 7 für eine Kühlflüssigkeit ausgebildet ist. Die Montageplatte 3 ist bei der Ausführung nach Fig.1 zwischen den Strahlerelementen 1 und den S/E-Modulen 4 angeordnet. Dabei ist die Montageplatte 3 mit Querdurchbrüchen für die Befestigung und den HF-Anschluß der Strahlerelemente an den S/E-Modulen ausgebildet. Die Strahlerelemente 1 sind also bei der Darstellung in Fig.1 von der linken Seite der Montageplatte 3 her auf diese zugeführt und mit einem Ent­koppelstift mit Befestigungsschraube 2 sowie einem antennen­seitigem HF-Stecker 5 durch die Querdurchbrüche der Montage­platte geführt und mit den S/E-Modulen, die damit mit ihrer strahlerseitigen Stirnseite an der Montageplatte befestigt werden, mechanisch und elektrisch verbunden. Am anderen Ende sind die S/E-Module 4 über einen HF-Stecker 6 und einen Führungsstift 8 mit einem demontierbaren Spaltenverteiler 9 verbunden. Im Wartungsfalle sind die S/E-Module 4 nach Ent­fernen dieses Spaltenverteilers 9 und Lösen der Befestigungs schraube 2 von der Montageplatte abnehmbar, d.h. von der Antennenrückseite oder der Verteilerseite her herausziehbar. Wie in Fig.1 bei dem untersten der S/E-Module 4 zu sehen ist, sind diese für den Wärmetransport innerhalb des Moduls und zur Montageplatte mit einer Grundplatte 10 entsprechender Dicke ausgebildet, um den Temperaturunterschied längs des S/E-Moduls gering zu halten.The arrangement in FIGS. 1 and 2 shows a number of active antenna modules for a phase-controlled antenna arranged at a certain mutual distance (raster), the antenna modules each having a transmit / receive module (S / E module) 4 with at least one radiator element 1 exhibit. Dipoles, open waveguides and stripline radiators are primarily used for the individually fed radiator elements. The antenna module, which previously contained a radiator element and a phase shifter, now also includes, in a known manner, part of the transmitter and / or receiver as an S / E module, so that the antenna module becomes the active module. However, the S / E modules also generate heat loss. Each of the S / E modules 4 is therefore attached at its radiator end to a common mounting plate 3, which is also designed as a cooling plate and is located behind the radiating elements 1 in the receiving direction and thereby becomes a cooling plate in that it has cooling channels over its entire surface 7 is designed for a cooling liquid. In the embodiment according to FIG. 1, the mounting plate 3 is arranged between the radiator elements 1 and the S / E modules 4. The mounting plate 3 has transverse openings for the attachment and the HF connection of the radiator elements trained on the S / E modules. The radiator elements 1 are therefore shown in FIG. 1 from the left side of the mounting plate 3 and fed to it with a decoupling pin with fastening screw 2 and an antenna-side HF connector 5 through the transverse openings of the mounting plate and with the S / E- Modules, which are thus attached to the mounting plate with their radiator-side end, mechanically and electrically connected. At the other end, the S / E modules 4 are connected to a removable column distributor 9 via an RF connector 6 and a guide pin 8. In the event of maintenance, the S / E modules 4 can be removed from the mounting plate after removing this column distributor 9 and loosening the fastening screw 2, ie can be pulled out from the rear of the antenna or from the distributor side. As can be seen in FIG. 1 for the lowermost of the S / E modules 4, these are designed for heat transport within the module and for the mounting plate with a base plate 10 of appropriate thickness in order to minimize the temperature difference along the S / E module hold.

Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig.1 ist bei der Anordnung in Fig.2 die Montageplatte 3a nicht zwischen den Strahlerelementen 1 und den S/E-Modulen 4a angeordnet, sondern lediglich im Bereich des strahlerseitigen Endes der S/E-Module vorgesehen und zusätzlich zu den Kühlkanälen 7 noch mit Aus­nehmungen 11 versehen, durch welche die S/E-Module 4a von der Frontseite der Antenne her durch die Montageplatte 3a gesteckt werden können. Außerdem sind die S/E-Module 4a an ihrem strahlerseitigen Ende mit einem Ansatz 12 versehen, dessen dem strahlerseitigen Ende abgewandte Seite eine Befestigungs- und Kontaktfläche für die Befestigung eines S/E-Moduls 4a an der Montageplatte 3a bzw. für den Wärmeübergang vom S/E-Modul auf die Montageplatte bildet. Zur Befestigung der S/E-Module an der Montageplatte ist jeweils eine in die Montageplatte eindringende Befestigungsschraube 2a vorgesehen. Demzufolge sind hierbei also die Strahlerelemente 1 direkt an der freien strahlerseitigen Stirnseite der S/E-Module 4a befestigt bzw. mittels eines HF-Steckers 5 auf den S/E-Modul aufgesteckt.In contrast to the embodiment according to FIG. 1, in the arrangement in FIG. 2, the mounting plate 3a is not arranged between the radiator elements 1 and the S / E modules 4a, but is only provided in the region of the radiator end of the S / E modules In addition to the cooling channels 7, they are also provided with recesses 11 through which the S / E modules 4a can be inserted from the front of the antenna through the mounting plate 3a. In addition, the S / E modules 4a are provided at their radiator end with a shoulder 12, the side facing away from the radiator end has a fastening and contact surface for fastening an S / E module 4a to the mounting plate 3a or for the heat transfer from S / E module forms on the mounting plate. To fasten the S / E modules to the mounting plate, a fastening screw 2a penetrating into the mounting plate is provided. Accordingly, the radiator elements 1 are here directly on the free Front end of the S / E modules 4a fixed on the radiator or plugged onto the S / E module by means of an HF plug 5.

Die nähere Ausbildung einer Montageplatte ergibt sich aus dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Montageplatte 3a (Fig.5) besteht aus zwei im wesentlichen gleich ausgebildeten und z.B. durch Löten miteinander verbind­baren Hälften, die an den einander zugekehrten Flächen jeweils mit einem mäanderförmig verlaufenden Kühlkanal 7a bzw. 7b ausgebildet sind. Der dann von den beiden aneinanderliegenden Hälften der Montageplatte 3a gebildete Kühlkanal ist - wie Fig.5 zeigt - durch eine eingelegte Leiste 13 in zwei getrennte Kühlkanäle 7a und 7b aufgeteilt. Dabei sind - wie aus Fig.4 und 5 hervorgeht - Zu- und Ablauf der getrennten Kühlkanäle 7a und 7b jeweils so angeordnet, daß es zu einem Gegenstromlauf der Kühlflüssigkeit in den beiden Hälften der Montageplatte 3a kommt. Damit wird eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die gesamte Montageplatte erreicht. Die Ausnehmungen 11 der Montageplatte 3a zum Durchstecken der S/E-Module 4a sind zwischen den einzelnen Mäanderschleifen des Kühlkanals 7a bzw. 7b angeordnet und hier als dicht hintereinander liegende, im Querschnitt rechteckförmige Durchbrüche (Fig.4 und 6) aus­gebildet. Außerdem ist die Montageplatte 3a noch in nicht näher dargestellter Weise mit Gewindebohrungen für die Be­festigungsschrauben 2a ausgebildet.The more detailed construction of a mounting plate results from the exemplary embodiment shown in FIGS. 4 to 6. The mounting plate 3a (Fig.5) consists of two essentially identical and e.g. halves which can be connected to one another by soldering and are each formed on the mutually facing surfaces with a meandering cooling channel 7a or 7b. The cooling duct then formed by the two adjoining halves of the mounting plate 3a is - as shown in FIG. 5 - divided into two separate cooling ducts 7a and 7b by an inserted strip 13. In this case, as can be seen from FIGS. 4 and 5, the inlet and outlet of the separate cooling channels 7a and 7b are each arranged in such a way that the coolant flows countercurrently in the two halves of the mounting plate 3a. This ensures an even heat distribution across the entire mounting plate. The recesses 11 of the mounting plate 3a for pushing through the S / E modules 4a are arranged between the individual meandering loops of the cooling channel 7a or 7b and are designed here as openings one behind the other, rectangular in cross section (FIGS. 4 and 6). In addition, the mounting plate 3a is not yet shown with threaded holes for the mounting screws 2a.

Der in den Fig.4 bis 6 gezeigte Aufbau einer Montageplatte ist im Prinzip auch für die in Fig.1 vorgeschlagene Lösung anwend­bar. Es entfallen dann jedoch die rechteckigen Durchbrüche 11 und es treten an deren Stelle die Bohrungen für die Befestigungsschrauben 2.The construction of a mounting plate shown in FIGS. 4 to 6 can in principle also be used for the solution proposed in FIG. However, the rectangular openings 11 are then omitted and the holes for the fastening screws 2 take their place.

Claims (9)

1. Phasengesteuerte Antenne, mit einer Vielzahl von in einem bestimmten gegenseitigen Abstand angeordneten aktiven Antennen­modulen mit jeweils einem Sende-/Empfangsmodul (S/E-Modul) und mindestens einem Strahlerelement,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder S/E-Modul (4,4a) für sich an seinem strahlerseitigen Ende an einer in Empfangsrichtung gesehen hinter den Strahlerelementen (1) liegenden gemeinsamen Montageplatte (3,3a) befestigt ist, und daß die Montageplatte (3,3a) über ihre gesamte Fläche mit Kühlkanälen (7,7a,7b) für eine Kühlflüssigkeit ausgebildet ist.
1. phase-controlled antenna, with a multiplicity of active antenna modules arranged at a certain mutual distance, each with a transmitting / receiving module (S / E module) and at least one radiating element,
characterized in that each S / E module (4,4a) is fastened at its radiator end to a common mounting plate (3,3a) lying behind the radiator elements (1) in the receiving direction, and that the mounting plate (3, 3a) is formed over its entire surface with cooling channels (7, 7a, 7b) for a cooling liquid.
2. Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Montage­platte (3) zwischen den Strahlerelementen (1) und den S/E-Modulen (4) angeordnet ist, daß die S/E-Module (4) mit ihrer strahlerseitigen Stirnseite an der Montageplatte (3) befestigt sind, und daß die Montageplatte (3) mit Quer­durchbrüchen für die Befestigung und den HF-Anschluß der Strahlerelemente (1) an den S/E-Modulen (4) ausgebildet ist.
2. phase-controlled antenna according to claim 1,
characterized in that the mounting plate (3) is arranged between the radiator elements (1) and the S / E modules (4), that the S / E modules (4) are fastened to the mounting plate (3) with their radiator-side end face , and that the mounting plate (3) with transverse openings for the attachment and the HF connection of the radiator elements (1) to the S / E modules (4) is formed.
3. Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Montage­platte (3a) derart mit Ausnehmungen (11) zum Durchstecken der S/E-Module (4a) ausgebildet ist, daß sie eine wabenartige Struktur aufweist, daß die S/E-Module (4a) an ihrem strahler­seitigen Ende mit einem Ansatz (12) versehen sind, dessen dem strahlerseitigen Ende der S/E-Module (4a) abgewandte Seite nach dem Durchstecken eines S/E-Moduls (4a) durch eine Ausnehmung (11) der Montageplatte (3a) eine Befestigungs- und Kontaktfläche für die Befestigung eines S/E-Moduls (4a) an der Montageplatte (3a) bzw. für den Wärmeübergang vom S/E-Modul (4a) auf die Montageplatte (3a) bildet, und daß die Strahler­elemente (1) direkt an der freien, strahlerseitigen Stirnseite der S/E-Module (4a) befestigt und angeschlossen sind.
3. phase-controlled antenna according to claim 1,
characterized in that the mounting plate (3a) is formed with recesses (11) for pushing through the S / E modules (4a) in such a way that it has a honeycomb structure in that the S / E modules (4a) are at their radiator end are provided with a shoulder (12), the side of which faces away from the radiator-side end of the S / E modules (4a) after an S / E module (4a) has been pushed through a recess (11) in the mounting plate (3a). and contact surface for attaching an S / E module (4a) to the mounting plate (3a) or for the heat transfer from the S / E module (4a) to the mounting plate (3a), and that the radiator elements (1) directly are attached and connected to the free, radiator-side end of the S / E modules (4a).
4. Phasengesteuerte Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (7,7a,7b) der Montageplatte (3,3a) mäander­förmig verlaufen.
4. phase-controlled antenna according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the cooling channels (7, 7a, 7b) of the mounting plate (3, 3a) are meandering.
5. Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (11) der Montageplatte (3a) zum Durchstecken der S/E-Module (4a) zwischen den einzelnen Mäanderschleifen dicht hintereinanderliegend angeordnet und als im Querschnitt rechteckige Durchbrüche ausgebildet sind.
5. phase-controlled antenna according to claim 3 and 4,
characterized in that the recesses (11) of the mounting plate (3a) for inserting the S / E modules (4a) between the individual meandering loops are arranged closely one behind the other and are designed as openings with a rectangular cross section.
6. Phasengesteuerte Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (3a) aus zwei z.B. durch Löten miteinander verbindbaren Hälften besteht, die an den einander zugekehrten Flächen jeweils mit einem Kühlkanal (7a,7b) ausgebildet sind.
6. phase-controlled antenna according to one of the preceding claims,
characterized in that the mounting plate (3a) consists of two halves which can be connected to one another, for example by soldering, and which are each formed with a cooling channel (7a, 7b) on the mutually facing surfaces.
7. Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden aneinanderliegenden Hälften der Montageplatte (3a) gebildete Kühlkanal durch eine eingelegte Leiste (13) in zwei getrennte Kühlkanäle (7a,7b) aufgeteilt ist.
7. phase-controlled antenna according to claim 6,
characterized in that the cooling duct formed by the two adjacent halves of the mounting plate (3a) is divided into two separate cooling ducts (7a, 7b) by an inserted strip (13).
8. Phasengesteuerte Antenne nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß Zu- und Ablauf der getrennten Kühlkanäle (7a,7b) jeweils so angeordnet sind, daß es zu einem Gegenstromlauf der Kühlflüssigkeit in den beiden Hälften der Montageplatte (3a) kommt.
8. phase-controlled antenna according to claim 7,
characterized in that the inlet and outlet of the separate cooling channels (7a, 7b) are each arranged so that there is a countercurrent flow of the cooling liquid in the two halves of the mounting plate (3a).
9. Phasengesteuerte Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder S/E-Modul (4,4a) für den Wärmetransport innerhalb des Moduls und zur Montageplatte (3,3a) mit einer Grundplatte (10) entsprechender Dicke ausgebildet ist, um den Temperatur­unterschied längs des S/E-Moduls gering zu halten.
9. phase-controlled antenna according to one of the preceding claims,
characterized in that each S / E module (4,4a) for the heat transport within the module and for the mounting plate (3,3a) is formed with a base plate (10) of appropriate thickness to the temperature difference along the S / E module to keep low.
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