UA125954C2 - Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі радіолокаційної техніки. Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки містить основу з монтажною та теплообмінною поверхнями, прямими каналами і місцями для установки охолоджуваних елементів, розташованими на монтажній поверхні, та ребрами охолодження, виконаними на теплообмінній поверхні, плоскі теплові труби з гнітом на внутрішній поверхні корпусу теплових труб, встановлені з забезпеченням теплового контакту в прямих каналах основи так, що зони випаровування плоских теплових труб розташовано в області місць для установки охолоджуваних елементів, а зони конденсації теплових труб розташовано в області теплообмінної поверхні з ребрами охолодження. Новим є те, що гніт в плоских теплових трубах виконано переважно в межах зони випаровування у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком, а прямі канали та плоскі теплові труби розташовано нахилено відносно горизонту із забезпеченням перевищення зон конденсації теплових труб над їхніми зонами випаровування в робочому нахиленому положенні корпусу модуля, при цьому значення кута нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи відносно горизонту визначено залежно від кута нахилу корпусу модуля в робочому положенні, за відповідною формулою. Технічний результат полягає в спрощенні конструкції та технології виготовлення.

Description

модуля, при цьому значення кута нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи відносно горизонту визначено залежно від кута нахилу корпусу модуля в робочому положенні, за відповідною формулою. Технічний результат полягає в спрощенні конструкції та технології виготовлення. я

Кз че я Я з

І м зх я Тк, ще й я У - йо й "а б з, Зв що ккд й. ба й Я ви ее В йон Ма 3 я КЗ

Мен Щ ка че шо м К ще я

Фіг. 5

Винахід належить до галузі радіолокаційної техніки, зокрема до активних фазованих антенних решіток (АФАР), а саме - до корпусів потужних надвисокочастотних приймально- передавальних модулів (ППМ) АФАР.

До складу АФАР входить велика кількість (іноді до декількох тисяч) приймально- передавальних або передавальних надвисокочастотних (НВЧ) модулів. Основними активними електронними компонентами зазначених модулів АФАР є НВЧ транзистори або НВЧ монолітні інтегральні схеми вихідних підсилювачів потужності. При коефіцієнті корисної дії вихідних підсилювачів потужності від 25 до 40 95 значна частина електричної енергії, що споживається

НВЧ модулем, перетворюється в теплоту. В результаті підвищення температури активних електронних компонентів знижується надійність роботи НВЧ модулів і АФАР в цілому. Для зниження температури активних НВЧ електронних компонентів в конструкції модуля АФАР використовують засоби тепловідведення.

Відомий герметичний електро- і теплопровідний корпус НВЧ модуля з мікрозборками, у середній частині якого виконана теплопровідна і екрануюча перегородка, що розділяє корпус на щонайменше два об'єми (див. патент України на корисну модель ША 14005 ), МПК НОБК 7/20 "Модуль", опубл. 17.04.2006). В відомому рішенні кожний об'єм герметизується окремою кришкою. До тепло- і електропровідної перегородки корпусу з протилежних боків приклеєні або припаяні тонкі друковані плати з мікрозборками. Теплота від мікрозборок передається кондукцією до тепло- і електропровідної перегородки корпусу через друковані плати.

Недоліком відомого корпусу модуля є неефективність відведення теплоти від мікрозборок при підвищенні їхньої потужності, що обумовлено значним тепловим опором друкованої плати та низькою ефективністю відведення теплоти з поверхні корпусу природною конвекцією оточуючого повітря.

Відома конструкція корпусу НВЧ передавального модуля АФАР С-діапазону (див. статтю:

О.Т. Драк, В.Г. Жигалов, А.И. Задорожній, М.Д. Парнес. Опьіт решения задачи теплоотвода от передающего модуля АФАР. - "Злектроника и микрозлектроника СВЧ", 2015. - Т. 1, Мо 1. - С. 292-295, рис. 3), що містить основу у вигляді плити з теплопровідного матеріалу (алюмінієвий сплав ДІЄТ) товщиною б мм, на одній стороні якої виконано поглиблення в 2,6 мм для встановлення алюмінієвих пластин з активними НВЧ електронними компонентами, а на

Зо протилежній стороні основи виконано ребра охолодження товщиною 1 мм, висотою 8 мм з кроком 4 мм. Для підвищення ефективності охолодження передбачено обдування ребер потоком повітря від вентилятора.

Недоліком відомої конструкції корпусу НВЧ модуля є перевищення максимального перегріву електронних компонентів відносно охолоджуючого повітря більше допустимого значення на 5"С, що обумовлено недостатньою теплопровідністю матеріалу основи корпусу модуля і недостатньою товщиною основи. Крім того, корпус має значний аеродинамічний опір, що обумовлено малим розміром (3 мм) повітряних каналів між ребрами охолодження. Підвищення аеродинамічного опору призводить до підвищення витрат електричної енергії на роботу вентилятора повітропроводу.

Відомий інший аналог - корпус модуля активної фазованої антенної решітки (патент

Російської Федерації КО 175877 01, МПК НОТО 21/00 (2006.01), "Корпус модуля активной фазированой антенной решетки", опубл. 21.12.2017), що містить теплопровідну основу з розташованими на ній місцями для установки охолоджуваних елементів, під якими, із забезпеченням теплового контакту з корпусом модуля, розташовані теплові труби так, що зони їх випаровування знаходяться під місцями для установки охолоджуваних елементів, а зони конденсації знаходяться з зовнішнього боку корпусу модуля і забезпечені пристроями повітряного охолодження, при цьому корпус модуля активної фазованої антенної решітки являє собою єдиний масив, безпосередньо в якому в паралельних каналах з гнітом на стінках та паропроводом сформовані теплові труби, що знаходяться в безпосередньому тепловому контакті між собою, а корпус модуля одночасно є стінками сформованих в ньому теплових труб.

Мінімальна відстань від місця установки охолоджуваного елемента до теплової труби дорівнює товщині стінки теплової труби з урахуванням технологічних вимог її виготовлення.

Основним недоліком відомого технічного рішення є низькі теплові характеристики, що обумовлено наступними причинами. По-перше, в алюмінієвих теплових трубах не можливо використати як теплоносій дистильовану воду, яка має найкращі теплофізичні характеристики порівняно з іншими рідинами. При тривалій взаємодії води з алюмінієм виділяється водень, що блокує зону конденсації теплової труби і суттєво підвищує її тепловий опір і збільшує перепад температури по тепловій трубі. По-друге, зниження теплових характеристик обумовлено неможливістю забезпечити надійний тепловий контакт між алюмінієвими корпусом та гнітом бо теплової труби. По-третє, виконання пристроїв повітряного охолодження ззовні основи збільшує довжину теплових труб, що знижує максимальний тепловий потік, який передають теплові труби.

Іншим недоліком відомого аналогу є недостатня ремонтопридатність, оскільки при виходу з ладу однієї теплової труби відновити її працездатність без повного демонтажу всього модуля не можливо.

Найближчим аналогом винаходу, що заявляється, є корпус модуля активної фазованої антенної решітки (див. патент України ША 139015 ), МПК 92019.01) НОТО 21/00, НОБК 7/20 (2006.01), Е280 15/02 (2006.01), "Корпус модуля активної фазованої антенної решітки", опубл. 10.12.2019, бюл. Мо 23), що містить основу з першою та другою сторонами, з прямими поздовжніми каналами, місцями для установки охолоджуваних елементів та тепловими трубами з спеченим капілярно-пористим металоволокнистим гнітом на внутрішній поверхні корпусу теплових труб, встановленими горизонтально з забезпеченням теплового контакту в поздовжніх каналах основи так, що їхні зони випаровування знаходяться в області місць для установки охолоджуваних НВЧ елементів, а зони конденсації оснащено пристроями повітряного охолодження. Місця для установки охолоджуваних елементів розташовано на першій, монтажній, стороні основи, а пристрій повітряного охолодження виконано як одне ціле з основою корпусу у вигляді ребер охолодження на другій, протилежній першій, стороні основи.

Поздовжні канали виконано відкритими до першої, монтажної, сторони основи та розташовано горизонтально. Теплові труби виконано з міді плоскими з прямокутним або плоскоовальним поперечним перерізом, причому одна плоска поверхня корпусу кожної теплової труби в зоні випаровування є місцем для установки охолоджуваного елемента, а друга плоска поверхня корпусу кожної теплової труби знаходиться в тепловому контакті з пристроями повітряного охолодження. Як і прямі канали, теплові труби розміщено в монтажній площині основи також горизонтально. Основа корпусу модуля виконана з теплопровідного матеріалу. Відстань між плоскими тепловими трубами та ребрами охолодження є мінімальною з урахуванням технологічних вимог їхнього виготовлення та характеристик міцності основи корпусу модуля.

Зазначений корпус модуля призначений для використання як у передавальних, так і у приймально-передавальних модулях АФАР.

Конструкція найближчого аналогу забезпечує використання в корпусі модуля мідних плоских

Зо теплових труб, створює надійний тепловий контакт спеченого металоволокнистого гніту з корпусом теплової труби, внаслідок чого підвищуються теплові характеристики корпусу модуля, покращується його ремонтопридатність та зменшується довжина і маса.

Недоліком найближчого аналогу є складність його конструкції та низька технологічність виготовлення. Це обумовлено складністю конструкції плоских теплових труб з спеченим металоволокнистим гнітом всередині та низькою технологічністю їхнього виготовлення. Так, при виготовленні плоскої теплової труби з міді її гніт виконують з відрізків мідних волокон методом спікання їх між собою та з корпусом теплової труби при високій температурі, наближеній до температури плавлення міді, в захисному середовищі або у вакуумі. Процес спікання триває декілька годин та потребує значних витрат електричної енергії.

В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу спрощення конструкції та підвищення технологічності виготовлення корпусу приймально-передавального модуля фазованої антенної решітки з вбудованими плоскими тепловими трубами.

Поставлена задача вирішується тим, що в корпусі приймально-передавального модуля антенної решітки, що містить основу з монтажною та теплообмінною поверхнями, прямими каналами і місцями для установки охолоджуваних елементів, розташованими на монтажній поверхні, та ребрами охолодження, виконаними на теплообмінній поверхні, плоскі теплові труби з гнітом на внутрішній поверхні корпусу теплових труб, встановлені з забезпеченням теплового контакту в прямих каналах основи так, що зони випаровування плоских теплових труб розташовано в області місць для установки охолоджуваних елементів, а зони конденсації теплових труб розташовано в області теплообмінної поверхні з ребрами охолодження, гніт в плоских теплових трубах виконано переважно в межах зони випаровування у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком, а прямі канали та плоскі теплові труби розташовано нахилено відносно горизонту з забезпеченням перевищення зон конденсації теплових труб над їхніми зонами випаровування в робочому нахиленому положенні корпусу модуля, при цьому значення кута нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи відносно горизонту визначено залежно від кута нахилу корпусу модуля в робочому положенні за формулою: ! Б о 2 апгвіп - Я -- віпр де х - кут нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту, градус,

В. кут нахилу монтажної площини основи корпусу модуля до горизонту в робочому нахиленому положенні, градус.

Різьбові канавки гніту в зоні випаровування теплових труб виконано з кроком, наприклад, від 0,05 до 0,5 мм. При цьому плоскі теплові труби частково заповнено рідким теплоносієм, який є корозійно сумісним з матеріалом корпусу теплових труб.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу і досягнутим технічним результатом полягає в наступному. Виконання плоских теплових труб з гнітом у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком переважно в межах зони випаровування здійснюється за допомогою мітчика або різця і є простим з конструктивної точки зору та технологічним з точки зору виготовлення і, на відміну від найближчого аналогу, не потребує залучення тривалого у часі високотемпературного енергоємного технологічного процесу спікання. Спрощення конструкції та підвищення технологічності виготовлення одночасно поєднується з високою ефективністю відведення теплоти від місць для установки охолоджуваних елементів. Виконання гніту у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком забезпечує збільшення центрів пароутворення та інтенсифікацію процесів теплообміну в зоні випаровування, а повернення конденсату з зони конденсації до зони випаровування плоских теплових труб при робочому нахиленому до горизонту положенні монтажної площини основи модуля досягається за рахунок виконання прямих каналів в монтажній площині основи та розміщення в них плоских теплових труб під кутом нахилу відносно горизонту, що визначено за формулою: ! я о 2 агвіп - - - віпр де х - кут нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту, градус,

В. кут нахилу монтажної площини основи корпусу модуля до горизонту в робочому нахиленому положенні, градус.

При значенні кута а, визначеному за зазначеною формулою, в робочому нахиленому від кутом В до горизонту положенні монтажної площини основи модуля досягається необхідна орієнтація плоских теплових труб в просторі з перевищенням зон конденсації над зонами

Зо випаровування, яка забезпечує мінімальне значення теплового опору теплових труб з гнітом у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком, надійну стабільну роботу теплових труб в робочому нахиленому положенні модуля і ефективне відведення теплоти від місць для установки охолоджуваних елементів. В іншому випадку, якщо б запропоноване технічне рішення не забезпечувало ефективне відведення теплоти, воно б не мало сенсу і промислової придатності.

Оскільки зазначена сукупність суттєвих ознак не відома з існуючого рівня техніки, то запропоноване технічне рішення є новим.

Оскільки запропоноване нове технічне рішення для фахівця не є очевидним, тобто не випливає явно із рівня техніки, тому воно має винахідницький рівень.

Запропоноване технічне рішення є також промислово придатним і може бути використано при розробці нових та модернізації існуючих антенних решіток з приймально-передавальними модулями.

Зазначена сукупність суттєвих ознак забезпечує, порівняно з найближчим аналогом, спрощення конструкції і підвищення технологічності виготовлення корпусу приймально- передавального модуля антенної решітки при одночасному ефективному відведенні теплоти від місць для установки охолоджуваних елементів в робочому нахиленому положенні корпусу модуля.

Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями.

На фіг. 1 представлено загальний вигляд корпусу приймально-передавального модуля антенної решітки зі знятою верхньою кришкою.

На фіг. 2 наведено поперечний переріз корпусу модуля по лінії А-А.

На фіг. 3 зображено фрагмент І поперечного перерізу корпусу приймально-передавального модуля по лінії А-А у збільшеному масштабі.

На фіг. 4 показано розташування корпусу модуля в робочому нахиленому положенні, вигляд збоку в перерізі.

На фіг. 5 зображено геометричну схему розташування площини монтажної поверхні корпусу модуля з прямими каналами та вбудованими тепловими трубами в робочому нахиленому положенні корпусу модуля відносно горизонтальної площини, з позначенням, зокрема, кутів, що входять до залежності для визначення кута нахилу теплових труб в монтажній площині основи корпусу модуля.

Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки виконано з теплопровідного матеріалу, наприклад з алюмінію або алюмінієвого сплаву. Він містить основу 1 з двома поверхнями 2 та З (див. фіг. 1 та фіг. 2). Перша поверхня 2 є монтажною, а друга поверхня З є теплообмінною. На першій поверхні 2 основи 1 розташовано місця 4 для установки найбільш тепловиділяючих охолоджуваних НВЧ елементів (охолоджувані НВЧ елементи на фіг. 1 не показано). На другій, протилежній першій, поверхні З основи 1 виконано поздовжні ребра охолодження 5 (див. фіг. 2), наприклад, як одне ціле з основою 1 корпусу модуля.

В основі 1 виконано прямі канали 6 та 7 (див. фіг. 1), наприклад, прямокутного перерізу (див. фіг. 3). При цьому прямі канали 6 та 7 виконано відкритими до першої, монтажної, поверхні 2 основи 1 та розташовано з нахилом під кутом а до горизонтальної осі ОХ (на фіг. 1, наприклад, точка О початку осі відповідає нижньому краю прямого каналу 7 і позначена стрілкою), яка паралельна горизонту та нижній горизонтальній грані основи 1. В прямих каналах 6 та 7 по обидві сторони від місць для установки охолоджуваних елементів 4 встановлено з забезпеченням теплового контакту та закріплено теплові труби 8 та 9 відповідно.

Теплові труби 8 та 9 виконано прямими та плоскими з товщиною, наприклад, від З до 6 мм.

Поперечний переріз теплових труб є, наприклад, прямокутним або плоскоовальним (див. фіг. 3).

В інших варіантах виконання переріз теплової труби може мати іншу форму, наприклад, частково круглу з плоскою гранню, квадратну, у вигляді трапеції, багатогранника тощо.

Плоскими тепловими трубами в даному технічному рішенні вважаються такі теплові труби, корпус яких має щонайменше одну плоску грань. На внутрішній поверхні корпусу 10 теплових труб переважно в зоні випаровування, виконано гніт 11, наприклад, у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком, наприклад, з кроком від 0,05 до 0,5 мм, за технологією, наприклад, відомою з патенту України на корисну модель ОА 133241 0, МПК (2006.01) Е280 15/02, В2ЗР 15/22 "Спосіб виготовлення гравітаційної теплової труби" // Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" / Ю.Є. Ніколаєнко, В.А. Рогачов. -

Опубл. 25.03.2019. Бюл. Мо 6. Заявка и201811023 від 08.11.2018 р.

Плоскі теплові труби 8 та 9 частково заповнено рідким теплоносієм (рівень теплоносія на фіг. 1 та фіг. З не показано), який є корозійно сумісним з матеріалом корпусу 10 теплових труб.

В мідних теплових трубах рідким теплоносієм може бути, наприклад, хладон К1416.

Теплові труби 8 та 9 встановлено та закріплено в прямих каналах 6 та 7, відповідно, основи 1 таким чином, що їхні зони випаровування знаходяться в області місць 4 для установки охолоджуваних НВЧ елементів. Місця 4 для установки найбільш тепловиділяючих охолоджуваних НВЧ елементів розташовано, наприклад, в ряд, перпендикулярно до довжини основи 1 (див. фіг. 1). Товщина плоских теплових труб 8 та 9 виконана не меншою за глибини прямих каналів 6 або 7 відповідно (див. фіг. 2 та фіг. 3). За рахунок цього одна (перша) плоска поверхня корпусу 10 кожної теплової труби в зоні випаровування фактично є місцем 4 для установки охолоджуваного НВЧ елемента. В разі використання в приймально-передавальному модулі палет з декількома НВЧ елементами, наприклад, з двома, місце для установки палети з двома НВЧ елементами охоплює дві суміжні теплові труби (як це показано на фіг. 1 пунктирними лініями).

Друга, протилежна першій, плоска поверхня корпусу 10 кожної теплової труби знаходиться в тепловому контакті з теплообмінною поверхнею та ребрами охолодження 5, виконаними, наприклад, як одне ціле з основою 1 (див. фіг. 3). Таким чином, довжина зон конденсації теплових труб 8 та 9 практично дорівнює всій довжині теплових труб, окрім зон випаровування з незначною довжиною в місцях 4 для установки охолоджуваних елементів. Надійний тепловий контакт між тепловими трубами 8 та 9 та стінками прямих каналів 6 та 7 основи 1 забезпечено, наприклад, за допомогою шару 12 теплопровідного клею або припою. Відстань між другими плоскими поверхнями корпусу 10 теплових труб 8 та 9 та теплообмінною поверхнею 3 основи 1 з ребрами охолодження 5 є мінімальною з урахуванням технологічних вимог їхнього виготовлення та характеристик міцності основи корпусу модуля, і може складати, наприклад, від 1,5 до З мм.

Робоче положення приймально-передавального модуля в складі АФАР є нахиленим до горизонту (див., наприклад, патент України ША 123372 ОО на корисну модель "Антенно- апаратний модуль мобільної радіолокаційної станції", МПК (2018.01) НОТО 1/27 (2006.01), НОТО 21/00 // власник: КП "НВК "Іскра", м. Запоріжжя / винахідники: Л.В. Бортюк, А.А. Денека, В.Я.

Кононович, І.С. Пресняк, В.Ф. Траїлін, О.Л. Хара. - Опубл. 26.02.2018, бюл. Мо 4) під певним кутом В до горизонту (див. фіг. 4 та фіг 5). Значення цього кута для кожної АФАР відомо і визначається її тактико-технічними характеристиками. бо На фіг. 5 прийнято наступні позначення:

о - початок осей координат;

Х, У, 2 - осі координат; а - перевищення зони конденсації теплової труби над зоною випаровування (відстань від кінцевої точки теплової труби до площини ХОХУ), м; | - довжина теплової труби та довжина каналів (однакові), м; є - кут нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту, градус;

В. кут нахилу монтажної площини основи корпусу модуля до горизонту в робочому нахиленому положенні, градус (кут між площиною з тепловими трубами та площиною ХОУ);

Ф - кут нахилу теплової труби в просторі відносно горизонту (на фіг. 5 площина горизонту

ХОМ позначена пунктирними лініями) в робочому нахиленому під кутом В до горизонту положенні монтажної поверхні основи корпусу модуля (кут між тепловою трубою і проекцією труби в площині ХОУ), градус.

З фіг. 5 проєкція теплової труби на площину О2: р віпо: .

Відстань від кінцевої точки теплової труби до площини ХОМ (перевищення зони конденсації .а- у в8віпр - І. віпо:-віпр над зоною випаровування): р .

Синус кута ? між тепловою трубою і проєкцією труби в площині ХОУ: . а І.віпосеовіпрр о. й зіпФ- т 227р75 7 Віпосвіпр

Тоді формули для синуса кута а та самого кута « залежно від співвідношення інших кутів мають вигляд: взіпо; - Зпе віпр , ! я о 2 агвіп - - - віпр

Тепловий опір теплових труб залежить від їхньої орієнтації у просторі. Наприклад, в горизонтальному положенні теплової труби (?:- 02) з гнітом у вигляді різьбових канавок перевищення зон конденсації над зонами випаровування теплових труб відсутні і сила гравітації не забезпечує повернення конденсату в зону випаровування. Тому на мідній тепловій трубі з теплоносієм хладон К1416 довжиною 250 мм (найбільш раціональний розмір для застосування в базовому варіанті приймально-передавального модуля) було проведено експериментальні дослідження щодо визначення допустимого значення кута ?, при якому повернення конденсату

Зо з зони конденсації до зони випаровування за рахунок дії сили гравітації забезпечує прийнятне значення теплового опору теплової труби і її стабільну роботу в складі корпусу модуля та, за рахунок цього, забезпечує ефективне відведення теплоти від місць для установки охолоджуваних елементів. Прийнятним для відведення теплоти в складі модуля є тепловий опір теплової труби не більше 0,35 "С/Вт.

Результати дослідження наведено в таблиці.

Таблиця есте ее Тева Те тт горизонту, градус (Тепловийопір ТТ, "С/Вт. | 1,62)| 0,97 (0601054 | 032 | 0,91 | 0,31 | 0,31 | 0,32

З таблиці видно, що прийнятні значення теплового опору теплова труба має при орієнтації в просторі, коли кут ? нахилу теплової труби до горизонту дорівнює 15" або більше. Виходячи з того, що синус кута 15" дорівнює 0,2588, формула для визначення кута са нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту, градус, матиме вигляд: ! Б о 2 агвіп - - - віпр

Користуючись цією формулою, конструктор приймально-передавального модуля, знаючи задане значення кута В нахилу корпусу модуля в антенній решітці (в градусах), може визначити кут х нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту (в градусах).

Робота запропонованого корпусу приймально-передавального модуля антенної решітки полягає в наступному.

При підведенні теплового потоку від охолоджуваних НВЧ елементів до місць 4 для їхньої установки, відповідно, в зоні випаровування теплових труб 8 та 9 тепловий потік за рахунок теплопровідності матеріалу стінки корпусу 10 теплових труб передається до гніту 11. Рідкий теплоносій, що знаходиться в різьбових канавках гніту 11, починає кипіти, інтенсивно поглинаючи при цьому підведену теплоту. Пара теплоносія рухається вздовж парового простору теплових труб та конденсується на внутрішній поверхні теплових труб в зоні конденсації, віддаючи при цьому теплоту пароутворення корпусу 10 в зоні конденсації плоских теплових труб. Виділена при цьому теплота передається теплопровідністю через стінку корпусу 10 теплових труб, що контактує з основою 1, через шар теплопровідного клею або припою в зоні контакту між ними - до основи 1 корпусу модуля та через тіло основи 1 до теплообмінної поверхні З з ребрами охолодження 5, які обдуваються повітряним потоком від вентиляторів (вентилятори на фігурах 1-4 не показано). Сконденсований теплоносій завдяки розміщенню плоских теплових труб в монтажній площині основи корпусу модуля з нахилом під кутом 5 до горизонту відносно горизонту з забезпеченням перевищення зон конденсації над зонами випаровування в робочому нахиленому під кутом В положенні монтажної поверхні основи корпусу модуля до горизонту (див. фіг. 4 та фіг. 5) за рахунок дії сили гравітації повертається до зони випаровування теплових труб і цикл передачі теплоти повторюється.

Порівняно з найближчим аналогом, заявлений корпус приймально-передавального модуля антенної решітки має спрощену конструкцію та підвищену технологічність виготовлення при одночасному ефективному відведенні теплоти. Спрощення конструкції та підвищення технологічності виготовлення модуля забезпечено більш простою конструкцією теплових труб з гнітом у вигляді різьбових канавок в зоні випаровування, виготовлення яких здійснюється за допомогою машинного мітчика або різця, не потребує залучення тривалого у часі та енергоємного високотемпературного процесу спікання і тому є високотехнологічним У виробництві. Одночасно сукупність суттєвих ознак забезпечує ефективне відведенні теплоти від місць для установки охолоджуваних елементів в робочому нахиленому положенні модуля.

Зо Таким чином, запропонований корпус приймально-передавального модуля антенної решітки є новим, має винахідницький рівень, є промислово придатним технічним рішенням з спрощеною конструкцією та підвищеною технологічністю виготовлення і може бути використаний для ефективного відведення теплоти від потужних охолоджуваних НВЧ елементів приймально- передавальних модулів активних фазованих антенних решіток перспективних РЛС та при модернізації існуючих РЛС.

Claims (3)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки, що містить основу з монтажною та теплообмінною поверхнями, прямими каналами і місцями для установки охолоджуваних елементів, розташованими на монтажній поверхні, та ребрами охолодження, виконаними на теплообмінній поверхні, плоскі теплові труби з гнітом на внутрішній поверхні корпусу теплових труб, встановлені із забезпеченням теплового контакту в прямих каналах основи так, що зони випаровування плоских теплових труб розташовано в області місць для установки охолоджуваних елементів, а зони конденсації теплових труб розташовано в області теплообмінної поверхні з ребрами охолодження, який відрізняється тим, що гніт в плоских теплових трубах виконано переважно в межах зони випаровування у вигляді різьбових канавок з дрібним кроком, а прямі канали та плоскі теплові труби розташовано нахилено відносно горизонту з забезпеченням перевищення зон конденсації теплових труб над їхніми зонами випаровування в робочому нахиленому положенні корпусу модуля, при цьому значення кута нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи відносно горизонту визначено залежно від кута нахилу корпусу модуля в робочому положенні, за ее зіпр де а - кут нахилу прямих каналів та плоских теплових труб в площині монтажної поверхні основи корпусу модуля відносно горизонту, в градусах, В - кут нахилу монтажної площини основи корпусу модуля до горизонту в робочому нахиленому положенні, в градусах. (с;

2. Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки за п. 1, який відрізняється тим, що різьбові канавки гніта в зоні випаровування теплових труб виконано з кроком від 0,05 до 0,5 мм.

3. Корпус приймально-передавального модуля антенної решітки за п. 1, який відрізняється тим, що плоскі теплові труби частково заповнено рідким теплоносієм, який корозійно сумісний з матеріалом корпусу теплових труб. А шо нев Б ВОО,ОСОТОТТГ З х ож І еВ кеша са я Н КЕ дн, о а о п о по с одн дао ЕС Й і на п п р с со а о - нн нн нн но ВН ПЕН ВШ ! с па п а В о , І ие ен и ШИ ех ЕМО се І 6 2 5 4 ух

Фіг. 1 ши ПО хек ш- й ТЕ Щ ПОМ Ден Я ЩЕ кох - НЕ вні Д-т ОХ

Фіг. 2

ШИ з І ізбільшеної й ст ні ет фу, Го, не Щ ї же ва ча доня хе о се КЗ диня -е З М пий В ке не К КК дитя Е 1 диня Ми м пи ка вна Т3-- Кот ж КМ ї оо ШИЯ ки я А кВ МК дю МУ Х, о А У ех п КУ ви о АК Мо я Ки ней ве Ух ов ок Ух ов о НЕ У о ШЖ Осн М щ- я сс КК че а чи коми ук ВК ща Ой Ух АК дек кВ о яке Ще Е а 5 ко КО до и о Ж фіг. 4 ке ща - У о ст ов, ч- й са в ї ш Мо в з І Ж мой ий У у я ай -- Б ь ве че ще КИ З я че ЗУ за вх я. Ка о а, чі Се зу й у У й Я з - ЩІ йо о й Б Бе В в В ие я я с а па а дно се з 7 а с В де: дв а: да В В ща і Бек ско г» сотяох, іх ча: Ме: є С ще од ни: На окон Ж В о ни не Ен: два ВД ИН . ей: на: Чи ПД Є, ск К в З Зк Бай ку, а зи» тю, -- Й а З бе й ті й т Ви тушу Ж

Фіг. 5