KR20160092461A - 소형/경량화를 위한 tru - Google Patents

Abstract

본 발명은 TRU를 제작하기 위하여 평판에 타일방식으로 다수의 고출력 TRM이 장착될 수 있게 설계하고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 방열구조에 대해 개시한다. 본 발명에 따른 TRU 구조는 수냉유로를 평판에 형성하고, 그 평판 위에 TRM을 같은 평면에 나열하여 장착하며, 이로 인해 두께 방향으로의 부피를 줄일 수가 있어 결론적으로 소형/경량화에 매주 적합하다. 이 구조의 가장 큰 특징은 평판 내부에 수냉 유로를 형성하여 유로 내부로 냉매를 통과시켜 평판에 장착된 TRM에 직접 닿게 함으로써 TRU에 장착된 모든 TRM을 균일하게 냉각시켜 TRU의 전기적 성능도 향상시킬 수 있게 방열할 수 있다는 점이다.

Description

소형/경량화를 위한 TRU {TRU for a small / lightweight}

본 발명은 소형/경량화를 위한 TRM 에 관한 것으로, 특히 TRU를 제작하기 위하여 평판에 타일방식으로 다수의 고출력 TRM이 장착될 수 있게 설계하고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 방열구조를 가지는 소형/경량화를 위한 TRU에 관한 것이다.

일반적으로 다기능 레이더는 능동 위상 배열 레이더(Active Phased Array RADAR) 구조를 이용하고 있다.

90년대 이후부터 적용되고 있는 능동 위상 배열 레이더는 다수의 TRM, 일체형의 저출력/분산형 송수신기, 전력손실이 낮은 특성을 가지고 있으며 전자적 빔 조향으로 빠른 빔 조향 및 다 표적에 대해 동시 추적이 가능하다.

이러한 능동 위상 배열 레이더에 사용되는 TRM은 리미터와 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier), Atten(감쇄기), Phase shifter(위상변위기), 전자적 빔 조향 제어하는 FPGA, OSC가 TRM(Transmitter Receiver Module)내에 위치하게 된다.

TRM은 열악한 환경에서 표적을 탐지하기 위해서는 레이더 수신기의 동적 영역이 켜야 하고 SNR(Signal-to-Noise Radio), SFDR(Spurious Free Dynamic Range)의 성능이 좋아야 한다.

이러한 TRM의 경우, TRU에 적용되어 레이더 수신기로 사용되는데, 소형 경량화가 매우 중요하며 이를 위해 많은 연구가 진행중이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제를 해결하고자 하는 것으로, TRU를 제작하기 위하여 평판에 타일방식으로 다수의 고출력 TRM이 장착될 수 있게 설계하고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 방열구조를 가지는 소형/경량화를 위한 TRU를 제공하는 것이다.

또한, 수냉유로를 평판에 형성하고, 그 평판 위에 TRM을 같은 평면에 나열하여 장착하며, 이로 인해 두께 방향으로의 부피를 줄일 수가 있어 결론적으로 소형/경량화에 매주 적합한 소형/경량화를 위한 TRU를 제공하는 것이다.

또한, 평판 내부에 수냉 유로를 형성하여 유로 내부로 냉매를 통과시켜 평판에 장착된 TRM에 직접 닿게 함으로써 TRU에 장착된 모든 TRM을 균일하게 냉각시켜 TRU의 전기적 성능도 향상시키면서 방열할 수 있는 소형/경량화를 위한 TRU를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 소형/경량화를 위한 TRU는,

전파를 송수신 하기 위한 평판형태의 안테나;

상기 안테나와 부착되며, 물을 이용하여 방열을 하는 평판 형태의 수냉 방열판;

평판형태의 송수신 모듈로 상기 수냉 방렬판과 결합되는 TRM;

상기 TRM과 결합되는 평판형태의 RF 송수신가;

각 구성요소간의 인터페이스를 담당하며, 상기 RF 송수신기에 결합되는 인터페이스부;

상기 인터페이스부에 결합되는 기판 형태의 제어부;

상기 제어부와 결합되는 전원부를 포함한다.

상기 수냉 방열판에 TRM을 타일처럼 부착시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 TRU를 제작하기 위하여 평판에 타일방식으로 다수의 고출력 TRM이 장착될 수 있게 설계하고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 방열구조를 가지는 소형/경량화를 위한 TRU를 제공할 수 있다.

또한, 수냉유로를 평판에 형성하고, 그 평판 위에 TRM을 같은 평면에 나열하여 장착하며, 이로 인해 두께 방향으로의 부피를 줄일 수가 있어 결론적으로 소형/경량화에 매주 적합한 소형/경량화를 위한 TRU를 제공할 수 있다.

또한, 평판 내부에 수냉 유로를 형성하여 유로 내부로 냉매를 통과시켜 평판에 장착된 TRM에 직접 닿게 함으로써 TRU에 장착된 모든 TRM을 균일하게 냉각시켜 TRU의 전기적 성능도 향상시키면서 방열할 수 있는 소형/경량화를 위한 TRU를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 분해 사시도이다.
도 3은 방열을 위한 수냉 방열판의 형상을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 열유동 검증의 에시를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 TRU를 제작하기 위하여 평판에 타일방식으로 다수의 고출력 TRM이 장착될 수 있게 설계하고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 방열구조에 대해 제안한다.

본 발명에 따른 TRU 구조는 수냉유로를 평판에 형성하고, 그 평판 위에 TRM을 같은 평면에 나열하여 장착하며, 이로 인해 두께 방향으로의 부피를 줄일 수가 있어 결론적으로 소형/경량화에 매주 적합하다.

이 구조의 가장 큰 특징은 평판 내부에 수냉 유로를 형성하여 유로 내부로 냉매를 통과시켜 평판에 장착된 TRM에 직접 닿게 함으로써 TRU에 장착된 모든 TRM을 균일하게 냉각시켜 TRU의 전기적 성능도 향상시킬 수 있게 방열할 수 있다는 점이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 분해 사시도이고, 도 3은 방열을 위한 수냉 방열판의 형상을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU의 열유동 검증의 에시를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소형/경량화를 위한 TRU는,

전파를 송수신 하기 위한 평판형태의 안테나(10);

상기 안테나와 부착되며, 물을 이용하여 방열을 하는 평판 형태의 수냉 방열판(20);

평판형태의 송수신 모듈로 상기 수냉 방렬판과 결합되는 TRM(30);

상기 TRM과 결합되는 평판형태의 RF 송수신가(40);

각 구성요소간의 인터페이스를 담당하며, 상기 RF 송수신기에 결합되는 인터페이스부(50);

상기 인터페이스부에 결합되는 기판 형태의 제어부(60);

상기 제어부와 결합되는 전원부(70)를 포함하며, 케이스(80)가 추가로 구비될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 평판형의 수냉 방열판(20)에 다수의 고출력 TRM을 타일처럼 부착시키는 구조이며, 그 뒤로 전원부, 제어부 등을 차례대로 부착 시키는 방식이다.

구체적으로 안테나(10); 수냉 방열판(20); TRM(30); RF 송수신기(40); 인터페이스부(50);제어부(60); 케이스(80); 전원부(70)으로 순서가 된다.

도 3을 참조하면, 고출력 TRM(30)이 평판 형태의 수냉 방열판(20)에 타일방식으로 장착되고, 이에 많은 발열원이 고밀도 집적화되어 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 시스템의 열적인 안정성을 확보할 수 있다.

도 4을 참조하면, 열유동해석 검증 예시는 다음과 같다.

평판 내부에 냉각유로를 형성하여 적정한 온도/유량/압력의 냉각수를 순환시켜 타일 장착방식의 TRU구조에 대해 시스템의 열적 안정성을 확보할 수 있다.

도 4에 도 3의 구조에 대한 열유동 해석결과 예시를 도시하였는데, 총 64개(8x8의 가로 세로 배열구조)의 TRM(30)에 대해 최소/최대 온도차가 약 10도로 열이 균일하게 분포하여 당초 목적을 잘 달성하였음을 알 수 있다.

본 발명은 최근 고밀도/고발열/소형화 되어가고 있는 TRU 시스템의 크기/무게/발열 문제를 해결하기 위하여 평면 Tile 방식의 구조로 설계하고, 수냉식 냉각방식을 채택하여 열유동해석을 통한 검증으로 각 TRM(30)의 균일한 온도분포를 예측하여 TRU 시스템의 소형화에 적합한 설계방법으로의 활용에 효과가 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (2)

1. 전파를 송수신 하기 위한 평판형태의 안테나;
   상기 안테나와 부착되며, 물을 이용하여 방열을 하는 평판 형태의 수냉 방열판;
   평판형태의 송수신 모듈로 상기 수냉 방렬판과 결합되는 TRM;
   상기 TRM과 결합되는 평판형태의 RF 송수신가;
   각 구성요소간의 인터페이스를 담당하며, 상기 RF 송수신기에 결합되는 인터페이스부;
   상기 인터페이스부에 결합되는 기판 형태의 제어부;
   상기 제어부와 결합되는 전원부를 포함하는 RTU.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수냉 방열판에 TRM을 타일처럼 부착시키는 것을 특징으로 하는 RTU.
   

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