FR2751473A1

FR2751473A1 - ANTENNA STRUCTURE WITH ACTIVE MODULES

Info

Publication number: FR2751473A1
Application number: FR9302056A
Authority: FR
Inventors: Guy Albarel; Philippe Bonniau; Jean Marc Deu; Jacques Foulquier
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1998-01-23
Anticipated expiration: 2013-02-23
Also published as: GB9403412D0; GB2315601B; FR2751473B1; GB2315601A

Abstract

La présente invention concerne une structure particulière d'antenne à modules actifs, assurant simultanément le maintien et le refroidissement des modules. Dans cette structure, les différents modules actifs sont disposés parallèlement entre eux et à un axe perpendiculaire au plan de l'antenne entre des poutres parallèles, quasiment plates creuses et traversées par un fluide de refroidissement sous pression. Les poutres ont des parois flexibles de sorte que le fluide sous pression puisse les déformer et les amener en contact avec les modules. Afin d'améliorer les performances de refroidissement, l'invention propose de réaliser des poutres particulières 6, comportant des canaux (60, 61) d'arrivée et de sortie de fluide thermiquement isolés des modules, ainsi qu'une pluralité de canaux (62) transversaux par rapport à l'axe longitudinal des poutres (6), s'étendant le long des modules, et reliant chacun le canal d'arrivée (60) au canal de sortie (61). Avec une telle structure de poutre, les modules d'une même ligne sont refroidis sensiblement en parallèle.The present invention relates to a particular antenna structure with active modules, simultaneously maintaining and cooling the modules. In this structure, the various active modules are arranged parallel to each other and to an axis perpendicular to the plane of the antenna between parallel, almost flat, hollow beams traversed by a pressurized cooling fluid. The beams have flexible walls so that the pressurized fluid can deform them and bring them into contact with the modules. In order to improve the cooling performance, the invention proposes to produce particular beams 6, comprising channels (60, 61) for the inlet and outlet of fluid thermally isolated from the modules, as well as a plurality of channels (62 ) transverse relative to the longitudinal axis of the beams (6), extending along the modules, and each connecting the inlet channel (60) to the outlet channel (61). With such a beam structure, the modules of the same line are cooled substantially in parallel.

Description

STRUCTURE D'ANTENNE A MODULES ACTIFSANTENNA STRUCTURE WITH ACTIVE MODULES

L'invention se rapporte à une structure d'antenne à balayage électronique à modules actifs, et concerne plus particulièrement les moyens The invention relates to an active module electronic scanning antenna structure, and relates more particularly to the means

de montage, de maintien et de refroidissement de tels modules. mounting, maintaining and cooling such modules.

Une antenne à balayage électronique comporte un assemblage de modules actifs agencés côte-à-côte de sorte que toutes les faces de sortie An electronic scanning antenna comprises an assembly of active modules arranged side-by-side so that all the output faces

desdits modules soient regroupées au voisinage d'une surface d'émission. said modules are grouped in the vicinity of a transmitting surface.

Les faces de sortie comportent des moyens de raccordement à des éléments rayonnants élémentaires, placés devant les modules et occupant ladite surface d'émission. Cette dernière est par exemple approximativement circulaire. Chaque module actif comporte un circuit d'émission et/ou de The output faces comprise means for connection to elementary radiating elements placed in front of the modules and occupying said emission surface. The latter is for example approximately circular. Each active module comprises a transmission circuit and / or

réception et, en général, le circuit de commande de ce dernier. reception and, in general, the control circuit of the latter.

L'un des rôles de la structure de ce type d'antennes est de conditionner thermiquement les modules actifs, c'est-à-dire d'en contrôler la température externe (température de boîtier) dans leurs différents régimes thermiques. En effet, la génération du signal de puissance hyperfréquence, la réception du signal, ainsi que d'autres fonctions dissipatrices, sont effectuées au niveau de ces organes, nombreux et dispersés sur l'envergure de l'antenne. La dissipation thermique des modules actifs est fonction de leur régime de fonctionnement. La structure évacue donc une dissipation répartie, pouvant représenter au total plusieurs kilowatts ou dizaines de kilowatts dans le cas d'un radar, et variable dans le temps. Il s'avère donc nécessaire de refroidir tous les modules actifs. Par ailleurs, les contraintes de rayonnement imposent la forme et les dimensions des éléments rayonnants élémentaires et, par voie de conséquence, celles de la face de sortie de chaque module One of the roles of the structure of this type of antenna is to thermally condition the active modules, that is to say to control the external temperature (case temperature) in their different thermal regimes. Indeed, the generation of the microwave power signal, the reception of the signal, as well as other dissipative functions, are performed at these organs, which are numerous and scattered over the span of the antenna. The heat dissipation of the active modules is a function of their operating regime. The structure therefore dissipates a distributed dissipation, which can represent in total several kilowatts or tens of kilowatts in the case of a radar, and variable in time. It is therefore necessary to cool all the active modules. Moreover, the radiation constraints impose the shape and the dimensions of the elementary radiating elements and, consequently, those of the exit face of each module

actif.active.

Une première technique connue consiste à refroidir chaque module actif par circulation directe d'un liquide de refroidissement à l'intérieur même du module. Cette technique conduit à prévoir un circuit interne de passage du liquide dans le module. Si le module doit être interchangeable, la connectique hydraulique devient un problème délicat. De plus, I'association, sur un même module, de la fonction électrique et de la fonction thermique est génératrice de contraintes de conception. Cette solution est néanmoins utilisée pour de faibles nombres de modules. Elle reste relativement onéreuse et contraignante. Une seconde solution pour évacuer par l'extérieur la puissance thermique élevée dissipée par les modules actifs, consiste à faire circuler un liquide caloporteur dans la structure mécanique de l'antenne elle-même, et A first known technique is to cool each active module by direct circulation of a coolant within the module itself. This technique leads to provide an internal circuit for passage of the liquid in the module. If the module must be interchangeable, the hydraulic connection becomes a delicate problem. In addition, the combination of the electrical function and the thermal function on the same module generates design constraints. This solution is nevertheless used for small numbers of modules. It remains relatively expensive and restrictive. A second solution for evacuating externally the high thermal power dissipated by the active modules, consists in circulating a coolant in the mechanical structure of the antenna itself, and

assurer le contact thermique entre le boîtier du module et cette structure. ensure thermal contact between the module housing and this structure.

Cette technique est bien adaptée aux ordres de grandeur de puissance à évacuer. La disposition dite de "bouilleur" ou "chaudière" illustrée par la figure 1 utilise cette technique: l'antenne est ici constituée d'une enceinte étanche 1 comportant une pluralité de tubes creux 2 dans lesquels viennent s'enficher des modules actifs cylindriques 3. Un liquide de refroidissement pénètre dans l'enceinte étanche 1 par un tube d'entrée 10 et vient baigner extérieurement les tubes 2. Le liquide échauffé ressort alors de l'enceinte étanche 1 par un tube de sortie 11, vers un circuit de refroidissement (non représenté). Le principal inconvénient de cette disposition réside dans la difficulté à assurer un bon contact thermique entre les modules et les tubes, ces derniers étant, This technique is well adapted to the orders of magnitude of power to be evacuated. The so-called "boiler" or "boiler" arrangement illustrated in FIG. 1 uses this technique: the antenna here consists of a sealed enclosure 1 comprising a plurality of hollow tubes 2 in which cylindrical active modules 3 are plugged in. A cooling liquid enters the sealed chamber 1 through an inlet tube 10 and bathes the tubes 2 outside. The heated liquid then emerges from the sealed chamber 1 through an outlet tube 11, to a cooling circuit (not shown) The main disadvantage of this arrangement lies in the difficulty of ensuring good thermal contact between the modules and the tubes, the latter being,

de par leur forme, indéformables.by their shape, indeformable.

Pour s'affranchir de l'inconvénient précédent, la Demanderesse a déjà proposé une structure d'antennes telle que représentée sur les figures 2a et 2b: D'après la figure 2a, I'antenne proposée, ici à ouverture circulaire, comporte une pluralité de poutres 4 disposées parallèlement sur l'ouverture de l'antenne, et maintenues à celle-ci par deux supports 40, 41 se faisant face, symétriquement de part et d'autre d'une embase annulaire 42 de l'antenne. Les poutres 4 sont plates et creuses, et traversées d'une extrémité à l'autre par un fluide de refroidissement par l'intermédiaire de canaux pratiqués dans les supports 40, 41 et communiquant avec l'espace interne des poutres 4. Deux cavités non représentées sont en communication avec deux branches 46, 47 d'un circuit de refroidissement et permettent la circulation du fluide dans les poutres 4 par l'intermédiaire de trous 44 pratiqués dans l'embase 42. Les parois des poutres 4 sont en outre flexibles, de sorte qu'elles se gonflent lors du passage d'un fluide sous pression. Une telle structure assure ainsi à la fois le maintien et le refroidissement des modules actifs. En effet, comme représenté sur la figure 2b, les modules actifs sont disposés en lignes entre les poutres parallèles 4. Le boîtier 50, par exemple de forme parallélépipédique, de chaque module 5 est constitué de parois supérieures et inférieures sensiblement planes et rigides 51, 52 thermiquement conductrices, et directement appliquées contre au moins une poutre 4. Le contact thermique nécessaire entre le module actif et le liquide est assuré par appui des parois de la poutre 4 sur les parois 51, 52 du boîtier, grâce à la déformation des parois flexibles de la poutre 4 sous la pression statique du liquide. Sur la figure 2b, le fluide entre simultanément dans les poutres 4 par l'entrée schématisée à droite, et ressort par la sortie To overcome the above drawback, the Applicant has already proposed an antenna structure as shown in Figures 2a and 2b: According to Figure 2a, the proposed antenna, here circular opening, has a plurality beams 4 arranged parallel to the opening of the antenna, and held thereon by two supports 40, 41 facing each other, symmetrically on either side of an annular base 42 of the antenna. The beams 4 are flat and hollow, and traversed from one end to the other by a cooling fluid via channels made in the supports 40, 41 and communicating with the internal space of the beams 4. Two cavities no shown are in communication with two branches 46, 47 of a cooling circuit and allow the circulation of fluid in the beams 4 through holes 44 formed in the base 42. The walls of the beams 4 are further flexible, so that they swell during the passage of a fluid under pressure. Such a structure thus ensures both the maintenance and the cooling of the active modules. Indeed, as shown in FIG. 2b, the active modules are arranged in lines between the parallel beams 4. The box 50, for example of parallelepipedal shape, of each module 5 consists of substantially flat and rigid upper and lower walls 51, Thermally conductive, and directly applied against at least one beam 4. The necessary thermal contact between the active module and the liquid is provided by pressing the walls of the beam 4 on the walls 51, 52 of the housing, thanks to the deformation of the walls flexible of the beam 4 under the static pressure of the liquid. In FIG. 2b, the fluid enters simultaneously into the beams 4 through the right-hand entrance, and exits through the exit

o schématisée à gauche.o schematized on the left.

La structure précédente assure à la fois le maintien et le positionnement précis des modules dans une large gamme de vibrations et de chocs, et un excellent contact thermique par déformation des tubes caloporteurs (ou poutres) que la pression du fluide applique sur la paroi du module. Les modules actifs peuvent être extraits aisément après équilibrage de la pression avec la pression atmosphérique. De plus, la réalisation de cette structure est simple et fiable et son prix de revient réduit, grâce à des technologies largement répandues, chaque poutre étant un cylindre aplati obtenu par exemple par extrusion. Par ailleurs, cette structure garantit un fonctionnement de longue durée car les faibles déformations des poutres n'entraînent pas de fatigue du métal. En outre, l'équilibrage thermique de ligne à ligne, optimisant l'utilisation du fluide, est aisé, du fait de la simplicité The preceding structure ensures both the maintenance and the precise positioning of the modules in a wide range of vibrations and shocks, and an excellent thermal contact by deformation of the heat-transfer tubes (or beams) that the pressure of the fluid applies to the wall of the module . The active modules can be extracted easily after balancing the pressure with the atmospheric pressure. In addition, the realization of this structure is simple and reliable and its cost price reduced, thanks to widely used technologies, each beam being a flattened cylinder obtained for example by extrusion. Furthermore, this structure guarantees long-term operation because the small deformations of the beams do not cause fatigue of the metal. In addition, thermal balancing from line to line, optimizing the use of the fluid, is easy, because of the simplicity

des trajets.journeys.

Cependant, la structure précédente peut présenter l'inconvénient suivant: Les modules d'une même ligne (c'est-à-dire entre deux poutres parallèles) étant thermiquement en série, le fluide en contact avec un module donné a déjà été échauffé par les modules précédents. Il apparaît un gradient de température le long des lignes. Ce phénomène, inhérent à la disposition des modules, ne nuit pas à leur bon fonctionnement dans la mesure o la température maximale en bout de ligne ne dépasse pas le maximum admis pour le module. Mais, dans certaines applications pour lesquelles les densités de puissance en jeu sont très importantes, I'existence de ce gradient de température systématique d'un bord à l'autre de l'antenne peut entraîner d'une part, un risque de pannes supérieur à l'extrémité chaude de l'antenne avec, à terme, une répartition déterministe des modules en panne, et, d'autre part, une réduction de la précision du contrôle de la fonction de transfert des modules en amplitude et en phase du fait de la sensibilité des composants actifs à la température. Cela peut être par exemple à l'origine de déviations parasites de l'axe du faisceau, difficiles à corriger. L'objectif de la présente invention est de pallier l'inconvénient précédent en proposant une amélioration de la structure précédente susceptible d'apporter le complément de performance de refroidissement recherché. Plus précisément, la présente invention concerne une structure d'antenne à modules actifs du type incluant une pluralité de modules actifs contenus dans des boîtiers possédant une paroi supérieure et une paroi inférieure sensiblement planes, les modules étant agencés sensiblement parallèlement entre eux et à un axe perpendiculaire au plan de l'antenne, et s15 disposés en lignes selon ledit plan de l'antenne entre des poutres parallèles, quasiment plates, creuses et traversées par un fluide de refroidissement sous pression, les poutres possédant des parois suffisamment flexibles pour être déformées sous la pression du fluide et venir en contact avec les parois supérieure et inférieure des boîtiers, assurant ainsi simultanément le maintien et le refroidissement des modules, la structure étant caractérisée en ce que chaque poutre comporte: - un canal d'arrivée du fluide, thermiquement isolé des modules; - un canal de sortie du fluide, thermiquement isolé des modules; et - une pluralité de canaux transversaux par rapport à l'axe longitudinal des poutres, séparés entre eux par une cloison de séparation et s'étendant le long des boîtiers des modules en reliant chacun le canal d'arrivée au canal de sortie; de sorte que les modules d'une même ligne sont refroidis en parallèle par le However, the preceding structure may have the following disadvantage: The modules of the same line (that is to say between two parallel beams) being thermally in series, the fluid in contact with a given module has already been heated by previous modules. There is a temperature gradient along the lines. This phenomenon, inherent to the arrangement of the modules, does not affect their proper functioning insofar as the maximum temperature at the end of the line does not exceed the maximum allowed for the module. However, in certain applications for which the power densities involved are very large, the existence of this systematic temperature gradient from one edge to the other of the antenna can, on the one hand, lead to a higher risk of breakdowns. at the hot end of the antenna with, ultimately, a deterministic distribution of failed modules, and, secondly, a reduction in the accuracy of the control of the transfer function of the modules in amplitude and phase of the fact the sensitivity of the active components to temperature. This can for example be the cause of parasitic deviations from the axis of the beam, difficult to correct. The objective of the present invention is to overcome the above disadvantage by proposing an improvement of the previous structure likely to provide the additional cooling performance sought. More specifically, the present invention relates to an active module antenna structure of the type including a plurality of active modules contained in housings having a substantially flat upper wall and a lower wall, the modules being arranged substantially parallel to each other and to an axis. perpendicular to the plane of the antenna, and s15 arranged in lines along said plane of the antenna between parallel beams, almost flat, hollow and traversed by a cooling fluid under pressure, the beams having walls sufficiently flexible to be deformed under the pressure of the fluid and come into contact with the upper and lower walls of the housings, thus simultaneously ensuring the maintenance and cooling of the modules, the structure being characterized in that each beam comprises: - a fluid inlet channel, thermally insulated modules; a fluid outlet channel, thermally isolated from the modules; and a plurality of transverse channels relative to the longitudinal axis of the beams, separated from each other by a partition wall and extending along the modules' housings, each connecting the arrival channel to the outlet channel; so that the modules of the same line are cooled in parallel by the

passage du fluide dans les canaux transversaux. passage of the fluid in the transverse channels.

Le principe de fonctionnement de la structure d'antenne selon The operating principle of the antenna structure according to

l'invention sera mieux compris au vu de la description suivante, faite en the invention will be better understood from the following description, made in

référence aux figures annexées: - La figure 1 illustre une structure du type "bouilleur" de l'art antérieur; - Les figures 2a et 2b illustrent une structure d'antenne à poutres flexibles déjà proposée par la Demanderesse; - La figure 3a illustre une première réalisation possible d'une poutre flexible dans une structure d'antenne selon l'invention; - La figure 3b illustre une seconde réalisation possible d'une poutre reference to the appended figures: FIG. 1 illustrates a structure of the "boiler" type of the prior art; - Figures 2a and 2b illustrate a flexible beam antenna structure already proposed by the Applicant; FIG. 3a illustrates a first possible embodiment of a flexible beam in an antenna structure according to the invention; FIG. 3b illustrates a second possible embodiment of a beam

flexible dans une structure d'antenne selon l'invention. flexible in an antenna structure according to the invention.

Les figures 1, 2a et 2b ont déjà été décrites dans l'introduction de la Figures 1, 2a and 2b have already been described in the introduction of the

présente demande.this request.

La disposition en lignes des modules actifs 5 telle que décrite précédemment, en référence aux figures 2a et 2b n'est pas elle-même à remettre en cause. Elle permet en effet de disposer avantageusement de io l'épaisseur des poutres comme degré de liberté, ce qui permet le maintien et le bon contact thermique par expansion suivant ce degré de liberté, lorsque la pression du fluide est établie, et la libération des modules après contraction, The row layout of the active modules 5 as described above, with reference to FIGS. 2a and 2b, is not itself to be questioned. It makes it possible to advantageously dispose of the thickness of the beams as a degree of freedom, which allows the maintenance and the good thermal contact by expansion according to this degree of freedom, when the pressure of the fluid is established, and the release of the modules. after contraction,

lorsque la pression du fluide est équilibrée avec la pression atmosphérique. when the fluid pressure is balanced with the atmospheric pressure.

En outre, elle autorise au besoin de grouper les modules actifs en blocs mécaniques, et de mettre ainsi en commun des boîtiers, des circuits de In addition, it allows the grouping of the active modules into mechanical blocks, and thus to put together units,

commande, des connecteurs, etc...control, connectors, etc ...

La disposition nouvelle selon l'invention consiste à mettre les modules The new arrangement according to the invention consists in putting the modules

d'une même ligne thermiquement en parallèle. of the same line thermally in parallel.

Une première réalisation possible d'une poutre flexible dans une structure d'antenne selon l'invention est représentée sur la figure 3a: Comme pour la structure de l'art antérieur, les poutres 6 telles que représentées sur la figure 3a sont disposées parallèlement au plan de l'antenne. Elles sont parallèles entre elles, et alimentées par leurs extrémités à partir de la structure porteuse munie de canaux d'amenée et de retour du fluide caloporteur (non visibles sur la figure 3a). Selon l'invention, chaque poutre 6 comporte un canal d'arrivée 60 du fluide et un canal de sortie 61 du fluide, reliés respectivement aux canaux d'amenée et de retour de la structure porteuse. Les canaux d'arrivée 60 et de sortie 61 sont thermiquement isolés des modules. Ils sont placés de préférence sensiblement parallèlement au plan de l'antenne. Chaque poutre 6 selon l'invention comporte en outre une pluralité de canaux 62, transversaux par rapport à l'axe longitudinal des poutres 6, séparés entre eux par une cloison de séparation 63, et reliant chacun le canal d'arrivée 60 au canal de sortie 61. Chaque canal transversal 62 s'étend le long des boîtiers 50 des modules actifs 5 de façon à être en contact thermique avec les parois inférieure 52 ou supérieure 51 de ces derniers. De manière préférentielle, il y a autant ou davantage de canaux transversaux 62 que de modules actifs 5 à refroidir dans une ligne. Le fluide de refroidissement, amené sous une pression convenable par le canal d'arrivée 60, circule le long des canaux transversaux 62 de façon quasiment équilibrée, avec un débit suffisant pour pouvoir refroidir parallèlement tous les A first possible embodiment of a flexible beam in an antenna structure according to the invention is shown in FIG. 3a: As for the structure of the prior art, the beams 6 as represented in FIG. 3a are arranged parallel to the plane of the antenna. They are parallel to each other, and fed at their ends from the carrier structure provided with channels for supplying and returning the coolant (not visible in FIG. 3a). According to the invention, each beam 6 comprises an inlet channel 60 of the fluid and an outlet channel 61 of the fluid, respectively connected to the supply and return channels of the carrier structure. The inlet 60 and outlet 61 channels are thermally insulated from the modules. They are preferably placed substantially parallel to the plane of the antenna. Each beam 6 according to the invention further comprises a plurality of channels 62, transverse to the longitudinal axis of the beams 6, separated from each other by a partition wall 63, and each connecting the arrival channel 60 to the channel of output 61. Each transverse channel 62 extends along the housings 50 of the active modules 5 so as to be in thermal contact with the lower walls 52 or upper 51 thereof. Preferably, there are as many or more transverse channels 62 as active modules 5 to cool in a line. The cooling fluid, supplied under a suitable pressure through the inlet channel 60, circulates along the transverse channels 62 in an almost balanced manner, with a flow rate sufficient to be able to cool all the

modules de la ligne.modules of the line.

Le sens de circulation du fluide peut être a priori quelconque. Dans l'exemple montré sur les figures, le fluide circule de l'arrière de l'antenne vers l'avant de celle-ci. On choisit préférentiellement de mettre si possible les éléments de modules les plus sensibles à la température du côté du canal The flow direction of the fluid may be a priori any. In the example shown in the figures, the fluid flows from the rear of the antenna towards the front thereof. Preferably, it is preferable to put the elements of the most temperature-sensitive modules on the side of the channel if possible.

d'entrée 60, et les éléments les plus dissipatifs près du canal de sortie 61. input 60, and the most dissipative elements near the output channel 61.

Comme le canal d'entrée 60 est isolé thermiquement des modules 5, le fluide à l'entrée des canaux transversaux 62 n'est pratiquement pas échauffé. Par contre, le passage du fluide dans les canaux transversaux permet de gonfler les parois de ces canaux, et d'assurer ainsi un bon contact thermique avec les modules. Le fluide s'échauffe donc à la traversée des canaux transversaux 62, jusqu'à atteindre sa température maximale, Since the inlet channel 60 is thermally insulated from the modules 5, the fluid at the inlet of the transverse channels 62 is substantially unheated. On the other hand, the passage of the fluid in the transverse channels makes it possible to inflate the walls of these channels, and thus to ensure good thermal contact with the modules. The fluid thus heats up at the crossing of the transverse channels 62, until reaching its maximum temperature,

correspondant au plein échange thermique, à la sortie de ces canaux. corresponding to the full heat exchange, at the exit of these channels.

Dans le cas de la figure 3a, les canaux transversaux 62 sont perpendiculaires aux canaux d'entrée 60 et de sortie 61. La section des In the case of FIG. 3a, the transverse channels 62 are perpendicular to the inlet 60 and outlet 61 channels.

canaux 60, 61 et 62 est aplatie.channels 60, 61 and 62 is flattened.

Pour assurer un refroidissement quasi-simultané des différents modules actifs 5, cette disposition des canaux présuppose que les pertes de To ensure almost simultaneous cooling of the different active modules 5, this arrangement of the channels presupposes that the losses of

charges le long des canaux 60 et 61 sont faibles. charges along the channels 60 and 61 are small.

Pour des pertes de charges plus élevées du fluide dans le canal d'entrée 60 et le canal de sortie 61, on préférera la configuration des canaux For higher pressure losses of the fluid in the input channel 60 and the output channel 61, the configuration of the channels will be preferred.

illustrée sur la figure 3b.illustrated in Figure 3b.

Dans cette configuration, le trajet suivi par le fluide dans les canaux d'entrée 60 et de sortie 61 n'est pas perpendiculaire à celui suivi par le fluide dans les canaux transversaux 62, comme dans le cas de la figure 3a. Cela est dû à la modulation de la section des canaux 60 et 61 sur leur longueur. La section décroissante sur les canaux d'entrée 60 et de sortie 61 permet au fluide d'arriver avec un débit suffisant au niveau des modules situés en fin de ligne. Une autre solution pour réguler le débit du fluide consiste à donner aux canaux 60 et 61 une section importante, et à réaliser l'équilibrage des débits du fluide en donnant des sections adaptées aux canaux transversaux 62. Il existe différentes réalisations technologiques possibles de poutres In this configuration, the path followed by the fluid in the inlet 60 and outlet 61 channels is not perpendicular to that followed by the fluid in the transverse channels 62, as in the case of Figure 3a. This is due to the modulation of the section of the channels 60 and 61 along their length. The decreasing section on the input channel 60 and output channel 61 allows the fluid to arrive with a sufficient flow at the modules at the end of the line. Another solution for regulating the flow of the fluid consists in giving the channels 60 and 61 a large section, and in balancing the flow rates of the fluid by giving sections adapted to the transverse channels 62. There are various possible technological embodiments of beams.

flexibles 6 selon l'invention.flexible 6 according to the invention.

Une première technique consiste par exemple à assembler par soudage deux demi-coquilles en matériau déformable conducteur thermique, embouties en forme. La mise en forme peut également être effectuée, après soudage de deux feuilles de ce matériau, par mise sous pression interne dans A first technique is for example to assemble by welding two half-shells deformable thermal conductor material stamped in shape. The shaping can also be carried out, after welding two sheets of this material, by putting under internal pressure in

un moule.a mold.

Une seconde technique consiste à réaliser, par tout procédé, un profilé avec le matériau adéquat, le profilé étant muni intérieurement d'un dispositif d'orientation de flux. Le dispositif d'orientation de flux est par exemple réalisé à l'aide d'une lame ondulée dont les ondulations maxima et A second technique is to achieve, by any method, a profile with the appropriate material, the section being internally provided with a flow orientation device. The flow orientation device is for example made using a corrugated blade whose maximum undulations and

minima sont en contact avec les parois supérieures et inférieures du profilé. minima are in contact with the upper and lower walls of the profile.

Dans un autre mode de réalisation possible, le dispositif d'orientation du flux est réalisé à l'aide d'une pluralité de tuyaux accolés fixés aux parois In another possible embodiment, the flow-directing device is made using a plurality of attached pipes attached to the walls.

supérieure et inférieure du profilé, ou liés entre eux par un mastic souple. upper and lower section, or bonded together by a flexible mastic.

Bien entendu, les exemples de réalisations donnés ci-dessus ne sont aucunement limitatifs, le dispositif d'orientation de flux pouvant être réalisé par tout dispositif définissant des canaux transversaux et laissant aux parois Of course, the examples of embodiments given above are in no way limiting, the flow orientation device can be achieved by any device defining transverse channels and leaving the walls

supérieures et inférieures du profilé une possibilité d'expansion. upper and lower profile a possibility of expansion.

Le matériau utilisé sera avantageusement un alliage métallique bon conducteur thermique et facile à assembler et à mettre en forme (alliage The material used will advantageously be a metal alloy which is a good thermal conductor and easy to assemble and shape (alloy

d'aluminium, bronze au béryllium, inox...). aluminum, beryllium bronze, stainless steel ...).

Le fluide utilisé peut être tous types de fluide caloporteur, liquide ou The fluid used may be any type of heat transfer fluid, liquid or

gazeux (eau glycolée, coolanol...). gaseous (brine, coolanol ...).

La structure d'antenne à modules actifs selon l'invention, telle qu'elle vient d'être présentée, possède de nombreux avantages: Elle permet tout d'abord un excellent maintien des modules, même en conditions vibratoires et de chocs. Le positionnement des modules est précis et reproductible, même après extraction et remise en place de ces modules lors de la maintenance. Le contact thermique entre les canaux transversaux des poutres et les boîtiers des modules est très bon, même sous de faibles pressions. En outre, de par la mise en parallèle thermique des modules d'une même ligne, il n'existe pratiquement plus de gradient thermique le long d'une ligne, ce qui minimise les conséquences d'une asymétrie au niveau de la The active module antenna structure according to the invention, as it has just been presented, has many advantages: Firstly, it makes it possible to maintain the modules even in vibratory and shock conditions. The positioning of the modules is precise and reproducible, even after extraction and replacement of these modules during maintenance. The thermal contact between the transverse channels of the beams and the module housings is very good, even under low pressures. In addition, by thermally paralleling the modules of the same line, there is practically no thermal gradient along a line, which minimizes the consequences of an asymmetry at the level of the line.

fiabilité des composants et des erreurs de pointage du faisceau. component reliability and beam pointing errors.

Par ailleurs, du fait de l'adjonction des canaux transversaux internes, la nouvelle structure de poutre possède une surface d'échanges thermiques plus importante. Il est par conséquent possible, soit de baisser la température io moyenne de l'antenne, et améliorer par là-même sa fiabilité, soit de réduire le Moreover, due to the addition of internal transverse channels, the new beam structure has a larger heat exchange surface. It is therefore possible either to lower the average temperature of the antenna and thereby improve its reliability, ie to reduce the

débit du fluide à température constante. fluid flow at constant temperature.

On peut enfin ajuster finement la température de chaque module en We can finally adjust the temperature of each module

ajustant le flux transversal à son niveau. adjusting the cross flow to its level.

Les applications industrielles d'une telle structure d'antenne selon l'invention sont nombreuses puisqu'elles concernent tous les types d'antennes dont les éléments dissipatifs sont dispersés sur une structure à une ou deux The industrial applications of such an antenna structure according to the invention are numerous since they concern all types of antennas whose dissipative elements are dispersed on a structure with one or two

dimensions (antennes réseaux linéaires, antennes réseaux plans). dimensions (linear array antennas, planar network antennas).

Les antennes visées pourront appartenir à des systèmes embarqués ou non de radars, de contre-mesures électroniques, d'anticollision, de The antennas referred to may belong to embedded or non-radar systems, electronic countermeasures, anti-collision,

cartographie, que ce soit dans les domaines civils ou militaires. cartography, whether in the civil or military domains.

Une extension de domaine d'application à tous types de matériels comportant des éléments dissipatifs répartis sur une surface ou dans un An extension of application domain to all types of equipment including dissipative elements distributed on a surface or in a

volume, est possible.volume, is possible.

Claims

An active module antenna structure of the type including a plurality of active modules (5) contained in housings (50) having a substantially planar top wall (51) and bottom wall (52), the modules being arranged substantially parallel between them and at an axis perpendicular to the plane of the antenna, and arranged in lines along said plane of the antenna between parallel beams (6), almost flat, hollow and traversed by a cooling fluid under pressure, the beams (6) having walls sufficiently flexible to be deformed under fluid pressure and contacting the upper (51) and lower (52) walls of the housings (50), thereby simultaneously maintaining and cooling the modules (5); ), the structure being characterized in that Us each beam (6) comprises: - an inlet channel (60) of the fluid, thermally isolated modules; an outlet channel (61) for the fluid, thermally isolated from the modules; and a plurality of transverse channels (62) with respect to the longitudinal axis of the beams, separated from each other by a partition wall (63) and extending along the housings of the modules (5), each connecting the channel of the arrival (60) to the output channel (61); so that the modules (5) of the same line are cooled in parallel by

the passage of fluid in the transverse channels (62).

An active module antenna structure (5) according to claim 1, characterized in that the fluid circulation in the inlet channel (60) and the outlet channel (61) is substantially parallel to the longitudinal axis

beams (6).

An active module antenna structure (5) according to any one of

of the preceding claims, characterized in that the arrival channel

(60) and the outlet channel (61) extend along the plane of the antenna

respectively at the back and at the front of the antenna.

An active module antenna structure (5) according to any one of

of the preceding claims, characterized in that the arrival channel

(60) and the outlet channel (61) have an inner section which decreases and decreases respectively along the plane of the antenna, so that for low cooling fluid velocities the modules are substantially cooled. at the same time regardless of their position

in the line.

An active module antenna structure (5) according to any one of

of the preceding claims, characterized in that each beam (6) is

made by assembling two shaped half-shells.

An active module antenna structure (5) according to any one of

Claims 1 to 4, characterized in that each beam (6) is a

o10 profile internally provided with a flow orientation device.

An active module antenna structure (5) according to claim 6,

characterized in that the flow orienting device is a corrugated blade.

An active module antenna structure (5) according to claim 6, characterized in that the flux orienting device is constituted by a

a plurality of contiguous tubes forming the transverse channels.