RU196690U1

RU196690U1 - Transceiver module of the active phased antenna array of the Ka-band with a two-stage cooling system

Info

Publication number: RU196690U1
Application number: RU2019144511U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Невокшенов; Павел Олегович Поляков; Лев Наумович Рабинский; Юрий Олегович Соляев; Петр Анатольевич Тушнов
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-03-11

Abstract

Устройство относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки. Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки Ка-диапазона с теплоотводящим основанием в виде плоской тепловой трубы, включающий в себя металлический корпус, внутри которого располагается плоская тепловая труба толщиной до 2 мм, на которой размещена печатная плата с радиоэлектронными тепловыделяющими элементами. Тепловая труба имеет собственный металлический корпус, при этом часть поверхности тепловой трубы выходит за пределы корпуса приемо-передающего модуля и закрепляется в удаленной от модуля зоне на теплообменнике внешней системы принудительного жидкостного охлаждения, таким образом, что зона испарения тепловой трубы располагается внутри корпуса приемо-передающего модуля, а зона конденсации - вне корпуса.Технический результат – повышение эффективности охлаждения малогабаритных приемо-передающих модулей. 2 ил.The device relates to the field of radar technology and can be used in the design and manufacture of an active phased antenna array. The transceiver module of the Ka-band active phased array antenna with a heat sink base in the form of a flat heat pipe, which includes a metal case, inside which there is a flat heat pipe up to 2 mm thick, on which a printed circuit board with radio-electronic fuel elements is placed. The heat pipe has its own metal casing, while part of the surface of the heat pipe extends beyond the casing of the transceiver module and is fixed in a zone remote from the module on the heat exchanger of the external forced liquid cooling system, so that the evaporation zone of the heat pipe is located inside the transceiver body module, and the condensation zone is outside the housing. The technical result is an increase in the cooling efficiency of small-sized transceiver modules. 2 ill.

Description

Устройство относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР) Ка-диапазона.The device relates to the field of radar technology and can be used in the design and manufacture of the active phased antenna array (AFAR) of the Ka-band.

Решаемая задача связана с необходимостью реализации эффективных систем охлаждения малогабаритных многофункциональных радиолокационных систем высокочастотного (Ка) диапазона. С повышением частотного диапазона радиотехнические характеристики (разрешающая способность, точность, помехозащищенность, устойчивость к ионизации атмосферы, дальность обслуживания малоразмерных объектов) радиолокационных систем существенно улучшаются. Однако, повышение частотных диапазонов неизбежно ведет к уменьшению габаритов приемо-передающих модулей (ППМ) АФАР, к уменьшению зазоров между ними и к существенному повышению тепловых потоков, реализующихся в процессе работы ППМ. При этом перегрев активных радиоэлектронных элементов и печатных плат приводит к значительному снижению времени наработки на отказ ППМ АФАР (см. например, Крахин О.И. и др. Методы создания системы отвода тепла теплонагруженных частей ФАР, Радиотехника, 2011, №. 10, С. 88-94).The problem to be solved is related to the need to implement effective cooling systems for small-sized multifunctional high-frequency (Ka) range radar systems. With an increase in the frequency range, the radio technical characteristics (resolution, accuracy, noise immunity, resistance to atmospheric ionization, service range of small-sized objects) of radar systems are significantly improved. However, an increase in the frequency ranges inevitably leads to a decrease in the dimensions of the AFAR transceiver modules (PPM), to a decrease in the gaps between them, and to a significant increase in the heat fluxes realized during the operation of the MPA. In this case, overheating of active electronic components and printed circuit boards leads to a significant reduction in the MTBF of the AFAR AFR (see, for example, Krakhin O.I. et al. Methods for creating a heat removal system for heat-loaded parts of the PAR, Radio Engineering, 2011, No. 10, С . 88-94).

Шаг, с которым ППМ располагают по полотну антенной решетки, может быть рассчитан из условия а = 0,56 λ, где λ - длина волны рабочего диапазона АФАР. Габаритные размеры корпусов ППМ определяются размерами самых крупных элементов - конденсаторов, источников питания, усилителей мощности (Левитан Б.А., Радченко В.П., Топчиев С.А. Мобильная специализированная радиолокационная станция. Радиотехника. 2014. №1. С. 059-064). Зазор между ППМ определяется конструктивным обликом антенного полотна, так как в этом зазоре должны расположиться силовые элементы металлоконструкции, кабельные связи питания и управления, а также элементы системы охлаждения. Шаг решетки, типичные габариты корпусов ППМ и остающиеся зазоры между ними для АФАР различных диапазонов, для которых проблемы теплоотвода стоят особенно остро (S, С, X, Ka) представлены в таблице 1.The step with which the PMD is placed on the antenna array web can be calculated from the condition a = 0.56 λ, where λ is the wavelength of the operating range of the AFAR. The overall dimensions of PPM cases are determined by the sizes of the largest elements - capacitors, power supplies, power amplifiers (Levitan B.A., Radchenko V.P., Topchiev S.A. Mobile specialized radar station. Radio engineering. 2014. No. 1. P. 059 -064). The gap between the PPM is determined by the structural appearance of the antenna sheet, since the power elements of the metal structure, cable communications of power and control, as well as elements of the cooling system should be located in this gap. The lattice pitch, typical dimensions of the PPM housings and the remaining gaps between them for AFAR of various ranges for which heat removal problems are especially acute (S, C, X, Ka) are presented in Table 1.

Из таблицы 1 следует, что с увеличением частотного диапазона резко уменьшается зазор между ППМ, и, следовательно, уменьшается расстояние, для размещения системы охлаждения. Для АФАР S-диапазона и для более низкочастотных диапазонов зазор между ППМ составляет более 30 мм, что дает возможность использовать воздушную систему охлаждения. Такие варианты исполнения ППМ защищены патентами RU 97219, RU 175877, JP 3942849, US 8659901 и др.From table 1 it follows that with an increase in the frequency range, the gap between the PPM sharply decreases, and, consequently, the distance decreases to accommodate the cooling system. For the S-band AFAR and for the lower-frequency ranges, the gap between the PMDs is more than 30 mm, which makes it possible to use an air cooling system. Such PPM design options are protected by patents RU 97219, RU 175877, JP 3942849, US 8659901 and others.

Для АФАР С-диапазона зазор между ППМ составляет 15-17 мм и эффективное охлаждение таких радиолокационных систем может быть организовано с использованием жидкостных систем, основанных на применении деформируемых или жестких внешних каналов охлаждения (труб), расположенных непосредственно в зазорах между ППМ. Варианты исполнения таких систем охлаждения защищены патентами RU 2564152, U 2615661, US 7940524, US 7508338. В радиолокационных системах большой мощности возникает необходимость дополнительного снижения теплопотерь, реализующихся вследствие наличия контактных термосопротивлений между корпусами ППМ и внешними каналами охлаждения. В таких системах, даже низкочастотных, применяются решения по организации принудительного жидкостного охлаждения корпусов ППМ путем заведения жидкого теплоносителя внутрь стенок корпуса ППМ (патенты RU 2379802, RU 190821, RU 178633, US 7443354). Заведение жидкого теплоносителя непосредственно внутрь корпуса ППМ, по аналогии с мощными электронными вычислительными машинами, является нежелательным для радиолокационных систем, так как может приводить либо к снижению радиотехнических характеристик АФАР, либо вызывать преждевременную коррозию (в зависимости от вида используемого теплоносителя).For C-band AFARs, the gap between the RPMs is 15-17 mm and effective cooling of such radar systems can be organized using liquid systems based on the use of deformable or rigid external cooling channels (pipes) located directly in the gaps between the PPMs. The options for the implementation of such cooling systems are protected by patents RU 2564152, U 2615661, US 7940524, US 7508338. In high-power radar systems, there is a need to further reduce heat losses that are realized due to the presence of contact thermal resistance between the PPM cases and external cooling channels. In such systems, even low-frequency ones, solutions are applied for organizing forced liquid cooling of PPM cases by introducing a liquid coolant inside the walls of the PPM case (patents RU 2379802, RU 190821, RU 178633, US 7443354). The introduction of a liquid coolant directly inside the PPM case, by analogy with powerful electronic computers, is undesirable for radar systems, since it can either lead to a decrease in the radio-technical characteristics of the AFAR or cause premature corrosion (depending on the type of coolant used).

Как видно из таблицы 1 для диапазона Ка зазор между ППМ составляет около 1 мм и для размещения элементов теплоотвода в таких системах физически не хватает места. Воздушное охлаждение таких систем возможно только при очень небольшой мощности и, соответственно, невысоких радиотехнических показателях. Использование внешних каналов охлаждения также является затруднительным, так как требует использование каналов толщиной менее 1 мм, которые будут, во-первых, очень податливыми и непрочными из-за малой толщины стенок и, во-вторых, будут приводить к возникновению высоких потерь давления и необходимости использования нестандартного насосного оборудования для прокачивания через них теплоносителя. При реализации идеи заведения жидкого теплоносителя внутрь стенок корпуса ППМ будет возникать аналогичная проблема, при которой толщина внутренних каналов будет очень мала и, следовательно, их изготовление будет затруднительным, а потери давления внутри этих каналов будут очень большими (Токмаков Д.И. и др. Испытание теплового макета корпуса приемопередающего модуля АФАР со встроенными каналами охлаждения, изготовленного с использованием технологии SLM, Радиотехника, №4, 2019).As can be seen from table 1, for the Ka range, the gap between the PPM is about 1 mm and there is not enough space for placing heat sink elements in such systems. Air cooling of such systems is possible only with very low power and, accordingly, low radio engineering performance. The use of external cooling channels is also difficult, since it requires the use of channels less than 1 mm thick, which will be, firstly, very malleable and fragile due to the small wall thickness and, secondly, will lead to high pressure losses and the need the use of non-standard pumping equipment for pumping coolant through them. When implementing the idea of introducing a liquid coolant inside the walls of the PPM casing, a similar problem will arise in which the thickness of the internal channels will be very small and, therefore, their manufacture will be difficult, and the pressure loss inside these channels will be very large (Tokmakov D.I. et al. Testing the thermal layout of the housing of the AFAR transceiver module with integrated cooling channels manufactured using SLM technology, Radio Engineering, No. 4, 2019).

Таким образом, недостатками известных систем охлаждения АФАР является невозможность их применения для отвода тепла от малогабаритных мощных ППМ высокочастотных диапазонов (Ка и выше). Решение этой проблемы возможно при использовании высокопроводящих теплоотводящих оснований в виде плоских тепловых труб малой толщины, устанавливаемых под печатные платы модулей и используемых для отведения выделяющихся на них тепла в удаленные зоны вне корпуса ППМ. При этом исключается необходимость использования внешних или внутренних каналов жидкостного охлаждения, располагаемых внутри или между стенками корпусов ППМ. Использование плоских тепловых труб позволяет вывести выделяющееся внутри ППМ тепло за предел зоны установки модулей и избежать необходимость организации системы жидкостного охлаждения с толщиной каналов до 1 мм (в зазорах или в стенах корпусов ППМ). В частности, как видно из таблицы 1, при собственной толщине плоской тепловой трубы не более 2 мм, остающееся пространство для установки внешних каналов охлаждения вне зоны расположения ППМ составляет до 3 мм. Таким образом, возможна реализация двухступенчатой системы охлаждения: с использованием плоских тепловых труб на первой ступени для отвода тепла из плотно компонуемых зон установки ППМ во внешние удаленные зоны, и с использованием жидкостной системы охлаждения на второй ступени для снятия тепла в зоне конденсации плоских тепловых труб и дальнейшей передачи тепла во внешнюю среду.Thus, the disadvantages of the known AFAR cooling systems are the inability to use them to remove heat from small-sized powerful high-frequency PPM bands (Ka and above). The solution to this problem is possible when using highly conductive heat sink bases in the form of flat heat pipes of small thickness, installed under the printed circuit boards of the modules and used to remove the heat generated by them in remote areas outside the PPM housing. This eliminates the need to use external or internal channels of liquid cooling located inside or between the walls of the housing of the PPM. The use of flat heat pipes allows you to remove the heat generated inside the PPM beyond the installation zone of the modules and to avoid the need for an organization of liquid cooling systems with channel thicknesses up to 1 mm (in the gaps or in the walls of the PPM enclosures). In particular, as can be seen from table 1, with the intrinsic thickness of the flat heat pipe not more than 2 mm, the remaining space for installing external cooling channels outside the PPM location zone is up to 3 mm. Thus, it is possible to implement a two-stage cooling system: using flat heat pipes in the first stage to remove heat from tightly assembled zones of the PPM installation to external remote areas, and using a liquid cooling system in the second stage to remove heat in the condensation zone of flat heat pipes and further heat transfer to the external environment.

В настоящее время тепловые трубы широко применяются для охлаждения микроэлектроники (патенты US 6710442, CN 201867107, CN 103196116, US 9464849, US 8587943, KR 20150041496), лазеров (патенты RU 2087062, US 8213471, US 9837789, CN 201682172), ядерных реакторов (патенты RU 2650885, RU 2687288), бортовой аппаратуры космических аппаратов (патенты RU 2603690, US 10018426). Применение плоских тепловых труб позволяет реализовываться интенсивное охлаждение мощных тепловыделяющих элементов за счет их высокой эффективной теплопроводности (Деревянко, В.А. и др. Плоские тепловые трубы для отвода тепла от электронной аппаратуры в космических аппаратах. Вестник СибГА У им. академика МФ Решетнева, 2013, 6(52), 111-116), в значительной мере сохраняющейся, в том числе, в условиях действия гравитации и инерционных нагрузок (патенты RU 2457417, US 2457417).At present, heat pipes are widely used for cooling microelectronics (US Pat. patents RU 2650885, RU 2687288), spacecraft onboard equipment (patents RU 2603690, US 10018426). The use of flat heat pipes allows intensive cooling of powerful heat-generating elements due to their high effective heat conductivity (Derevyanko, V.A. et al. Flat heat pipes for heat removal from electronic equipment in spacecraft. Bulletin of the Siberian State University, named after academician MF Reshetnev, 2013 , 6 (52), 111-116), which is largely preserved, including under the influence of gravity and inertial loads (patents RU 2457417, US 2457417).

В известных запатентованных решениях для охлаждения элементов радиолокационных систем плоские тепловые трубы используются для решения следующих задач:In well-known patented solutions for cooling elements of radar systems, flat heat pipes are used to solve the following problems:

1) Для распределения выделяющегося тепла от малоразмерных источников по большей поверхности модуля. В этом случае плоские тепловые трубы располагаются под печатной платой внутри ППМ. В таких решениях зона конденсации (в которой реализуется охлаждение) располагается по всей поверхности тепловой трубы с обратной стороны от установки печатной платы (патенты RU 189664, RU 2605432, US 6639799) или на отдельном выделенном участке с внешней стороны печатной платы (патент RU 2403692).1) For the distribution of heat generated from small sources over a larger surface of the module. In this case, flat heat pipes are located under the printed circuit board inside the PPM. In such solutions, the condensation zone (in which cooling is realized) is located on the entire surface of the heat pipe on the back side from the installation of the printed circuit board (patents RU 189664, RU 2605432, US 6639799) or in a separate area on the outside of the printed circuit board (patent RU 2403692) .

2) Для отведения тепла за пределы зоны установки печатной платы. В частности, известны патенты, в которых тепловые трубы выходят за пределы печатной платы в зону установки радиаторов воздушного охлаждения, интегрированных с корпусом ППМ (RU 97219, RU 175877).2) To remove heat outside the installation area of the printed circuit board. In particular, patents are known in which heat pipes extend beyond the printed circuit board into the installation area of air-cooled radiators integrated with the PPM case (RU 97219, RU 175877).

В качестве прототипа используется патент RU 175877, в котором плоские тепловые трубы, расположенные внутри корпуса ППМ АФАР, используются для отведения тепла из зоны установки радиоэлектронных компонентов в зону охлаждения. Особенностями этого решения являются относительно большие размеры корпуса ППМ и использование воздушного теплообменника, интегрированного с корпусом ППМ (то есть диапазон работы АФАР ниже Ка, см. таблицу 1), а также использование тепловых труб непосредственно сформированных в массиве корпуса модуля АФАР. Указанные особенности не позволяют применять это решения в малогабаритных ППМ АФАР Ка-диапазона.As a prototype, patent RU 175877 is used, in which flat heat pipes located inside the APM AFAR housing are used to remove heat from the installation area of electronic components to the cooling zone. The features of this solution are the relatively large dimensions of the PPM case and the use of an air heat exchanger integrated with the PPM case (that is, the AFAR operation range is below Ka, see table 1), as well as the use of heat pipes directly formed in the array of the AFAR module case. These features do not allow the use of these solutions in small-sized anti-radar AFM Ka-band.

Основным отличием заявляемой полезной модели ППМ АФАР от прототипа является использование плоских тепловых труб с собственным тонкостенным корпусом (например, медным), выходящих за пределы корпуса ППМ в зону установки внешней жидкостной системы охлаждения. Таким образом решается основная проблема охлаждения модуля Ка-диапазона - необходимость отведения больших мощностей тепловыделения при невозможности размещения каналов жидкостной системы охлаждения внутри или между корпусами ППМ из-за высокой плотности компоновки полотна АФАР. В результате решения этой проблемы повышается эффективность охлаждения радиоэлектронных компонентов ППМ, что, как следствие, приводит к повышению надежности и долговечности системы в целом.The main difference between the claimed utility model PPM AFAR from the prototype is the use of flat heat pipes with their own thin-walled casing (for example, copper) that extend outside the casing of the PPM into the installation area of an external liquid cooling system. Thus, the main problem of cooling the Ka-band module is solved - the need to transfer large heat dissipation capacities when it is impossible to place the channels of the liquid cooling system inside or between the PPM cases due to the high density of the AFAR web layout. As a result of solving this problem, the cooling efficiency of radio-electronic components of the PMP is increased, which, as a result, leads to an increase in the reliability and durability of the system as a whole.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в реализации эффективного охлаждения малогабаритных приемо-передающих модулей, установленных с малым шагом (до 5 мм) по полотну высокомощных АФАР Ка-диапазона, за счет использования плоских тепловых труб, устанавливаемых, одной стороной непосредственно под печатной платой внутри корпуса ППМ, и другой стороной выходящих за пределы корпуса ППМ в зону установки внешнего теплообменника жидкостной системы принудительного охлаждения. Теплообменник внешней жидкостной системы охлаждения может изготавливаться в виде параллельно расположенных стандартных труб (плоскоовального, прямоугольного сечения или др.), либо методами трехмерной печати из металлов, которые позволяют получать изделия с качественной геометрией внутренних каналов толщиной более 2 мм (Solyaev et al. Overmelting and closing of thin horizontal channels in AlSi10Mg samples obtained by selective laser melting, Additive Manufacturing, 2019, №30, 100847).The technical result of the claimed utility model is to implement effective cooling of small-sized transceiver modules installed with a small pitch (up to 5 mm) on the canvas of high-power Ka-band AFARs, through the use of flat heat pipes installed on one side directly under the printed circuit board inside the case PPM, and the other side extending outside the body of the PPM in the installation area of the external heat exchanger of the liquid forced cooling system. The heat exchanger of an external liquid cooling system can be made in the form of parallel pipes arranged in parallel (flat oval, rectangular cross section, etc.), or by three-dimensional printing methods from metals, which make it possible to obtain products with a high-quality geometry of internal channels with a thickness of more than 2 mm (Solyaev et al. Overmelting and closing of thin horizontal channels in AlSi10Mg samples obtained by selective laser melting, Additive Manufacturing, 2019, No. 30, 100847).

Заявленный технический результат достигается тем, что ППМ АФАР содержит в себе теплоотводящее основание в виде плоской тепловой трубки толщиной до 2 мм, при этом, на одной части поверхности тепловой трубы размещена печатная плата с радиоэлектронными тепловыделяющими элементами и в плате выполнены отверстия для крепления тепловыделяющих элементов непосредственно на тепловую трубку, кроме этого другая часть поверхности тепловой трубы выходит за пределы корпуса ППМ АФАР и, таким образом, за счет собственной высокой эффективной теплопроводности обеспечивает как выравнивание температуры внутри корпуса ППМ между локально нагреваемыми зонами установки тепловыделяющих элементов (например, усилителей мощности и др.), так и отведение выделяющегося тепла за пределы корпуса ППМ в зону установки теплообменника жидкостной системы охлаждения.The claimed technical result is achieved by the fact that the AFM AFM contains a heat sink base in the form of a flat heat pipe up to 2 mm thick, while on one part of the surface of the heat pipe there is a printed circuit board with radio-electronic fuel elements and holes are made in the board for attaching the fuel elements directly to the heat pipe, in addition, another part of the surface of the heat pipe extends beyond the housing of the PPM AFAR and, thus, due to its own high effective heat output In addition, it provides both temperature equalization inside the PPM case between locally heated zones of the installation of heat-generating elements (for example, power amplifiers, etc.), and the removal of heat generated outside the case of the PPM into the zone of installation of the heat exchanger of the liquid cooling system.

Проведенные эксперименты показали эффективность предлагаемой схемы охлаждения ППМ АФАР при плотности теплового потока, выделяющегося внутри ППМ, не менее 80 Вт/см², что обеспечивает возможность реализации эффективного охлаждения перспективных радиолокационных систем Ка-диапазона.The experiments showed the effectiveness of the proposed cooling scheme of the APM AFAR at a heat flux density emitted inside the APM of at least 80 W / cm ² , which makes it possible to implement effective cooling of promising Ka-band radar systems.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.The inventive utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид заявленного ППМ без наружной крышки.In FIG. 1 shows a General view of the claimed PPM without an outer cover.

На фиг. 2 изображен блок из заявленных ППМ с радиатором внешней системы жидкостного охлаждения.In FIG. 2 shows a block of the claimed PPM with a radiator of an external liquid cooling system.

Приемо-передающий модуль АФАР включает в себя металлический корпус (позиция 1 на фиг. 1), радиоэлектронную ячейку в виде печатной платы (позиция 2 на фиг. 1), на которой расположены радиоэлектронные элементы (позиция 3 на фиг. ), нагревающиеся в процессе работы АФАР и требующие организации системы охлаждения. ППМ содержит теплоотводящее основание в виде плоской тепловой трубы (ТТ, позиция 4 на фиг. 1) толщиной до 2 мм. Часть поверхности теплоотводящего основания (зона испарения ТТ) располагается непосредственно под печатной платой внутри корпуса ППМ. Другая часть теплоотводящего основания выходит за пределы корпуса ППМ и контактирует с теплообменником внешней системы жидкостного охлаждения, таким образом, что зона конденсации ТТ располагается вне корпуса ППМ (позиция 5 на фиг. 1). Излучатели АФАР располагаются с фронтальной стороны корпуса ППМ (позиция 6 на фиг. 1). ТТ представляет собой плоскую герметичную конструкцию с металлическим корпусом, содержащую слои капиллярно-пористого материала и канал парапровода. ТТ заполнена теплоносителем (вода, аммиак или этанол). Перенос тепла внутри ТТ осуществляется за счет фазовых переходов теплоносителя с испарением в зоне подвода тепла, которая расположена внутри ППМ (позиция 3 на фиг. 1) и с конденсацией теплоносителя вне корпуса ППМ в зоне контакта ТТ с внешним теплообменником (позиция 5 на фиг. 1). Возврат теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения осуществляется фильтрацией внутри капиллярно-пористого материала. Соединение радиоэлектронных элементов, в которых происходит наиболее интенсивное тепловыделение, с поверхностью ТТ осуществляется напрямую при помощи теплопроводной пасты, либо посредством пайки с низкотемпературным припоем. На фиг. 2 изображен вариант реализации охлаждения блока ППМ согласно заявляемой модели. Здесь тепло из каждого ППМ отводится посредством плоской тепловой трубы и передается в теплообменник внешней жидкостной системы охлаждения. Стрелками на фиг.2 показаны входной и выходной патрубки, через которые теплообменник подключается к общему контуру жидкостной системы охлаждения.The AFAR transceiver module includes a metal casing (position 1 in Fig. 1), a radio-electronic cell in the form of a printed circuit board (position 2 in Fig. 1), on which radio-electronic elements (position 3 in Fig.) Are located, which are heated in the process AFAR works and requiring the organization of a cooling system. PPM contains a heat sink in the form of a flat heat pipe (TT, position 4 in Fig. 1) up to 2 mm thick. A part of the surface of the heat sink base (TT evaporation zone) is located directly below the printed circuit board inside the PPM housing. Another part of the heat sink base extends beyond the PPM casing and is in contact with the heat exchanger of the external liquid cooling system, so that the condensation zone of the TT is located outside the PPM casing (position 5 in Fig. 1). AFAR emitters are located on the front side of the PPM case (position 6 in Fig. 1). TT is a flat sealed structure with a metal casing containing layers of capillary-porous material and a para-conduit channel. TT is filled with coolant (water, ammonia or ethanol). Heat transfer inside the CT is carried out due to phase transitions of the heat carrier with evaporation in the heat supply zone, which is located inside the PPM (position 3 in Fig. 1) and with condensation of the heat carrier outside the PPM body in the zone of contact of the CT with an external heat exchanger (position 5 in Fig. 1 ) The return of the coolant from the condensation zone to the evaporation zone is carried out by filtration inside the capillary-porous material. The connection of the electronic elements in which the most intense heat is released to the TT surface is carried out directly using heat-conducting paste, or by soldering with low-temperature solder. In FIG. 2 shows an embodiment of cooling the PPM block according to the claimed model. Here, heat from each PPM is removed by means of a flat heat pipe and transferred to the heat exchanger of the external liquid cooling system. The arrows in Fig. 2 show the inlet and outlet pipes through which the heat exchanger is connected to the common circuit of the liquid cooling system.

Claims

The transceiver module of the Ka-band active phased array antenna with a heat sink base in the form of a flat heat pipe, which includes a metal case, inside which there is a flat heat pipe up to 2 mm thick, on which a printed circuit board with radio-electronic fuel elements is located, characterized in that the heat pipe has its own metal casing and the fact that part of the surface of the heat pipe extends beyond the housing of the transceiver module and is fixed in a remote from the mode entering the zone on the heat exchanger of the external forced liquid cooling system, so that the evaporation zone of the heat pipe is located inside the receiver-transmitter module housing, and the condensation zone is outside the case.