[發明專利]多階梯狀散熱片型封閉散熱裝置

無效

• 申請號: 201210288692.5
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102883585A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 楊和;劉衛剛;李振興;鄭之倫
• 申請（專利權）人: 陜西黃河集團有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明涉及一種散熱裝置。

背景技術

在有源相控陣天線中安裝有大量的密集度很高的T/R組件，T/R組件中的微波功率器件多為微型化微波集成電路。由于效率低，T/R組件工作會產生大量的熱損耗，這將使T/R組件自身的溫度急劇上升，過高的溫度會影響組件的工作性能和使用壽命，嚴重時可能對組件造成損毀，因此，熱設計在有源相控陣天線中是一個非常重要的問題。目前應用于有源相控陣天線上的散熱方式主要有液冷散熱和風冷散熱。液冷散熱和風冷散熱都可以對熱流密度大的T/R組件達到均溫散熱的效果，實現溫度的一致性（固態有源相控陣面熱設計研究[碩士論文]，西安電子科技大學，2008）（有源陣列陣天線系統的熱設計，《電子·電路》，2009）。但液冷散熱需要一套完整的液冷系統，對于輕型化、高機動性的設備，由于重量和體積有較嚴格的要求，因此液冷散熱不太適合；風冷散熱大多采用的是開放式風冷系統，因而抗惡劣環境的能力差，不能實現有源相控陣天線的防塵、防水、防鹽霧。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種多階梯狀散熱片型封閉散熱裝置，解決有源雷達天線上熱流密度大的T/R組件密集排列后溫度不均衡的問題，從而實現工作時T/R組件性能上的一致性；同時通過封閉散熱裝置實現二次散熱，提高有源相控陣天線抗惡劣環境的能力，本發明結構簡單，體積小，重量輕，易于加工。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括天線外殼封閉腔體、散熱風道、鼓風風機、抽風風機、導風裝置和壓緊裝置。

所述的散熱風道是一中空腔體，內腔兩相對的表面上排列多級階梯狀散熱片，多階梯狀散熱片的高度值沿氣流走向呈階梯狀增加，在多階梯狀散熱片對應的散熱風道外壁加工有導向槽，T/R組件緊貼在導向槽內，并用壓緊裝置壓緊；散熱風道的兩個端面分別為進風口和出風口，其中階梯狀散熱片階梯最低的一端為進風口，階梯最高的一端為出風口；散熱風道安裝在外殼封閉腔體中，天線外殼封閉腔體的兩個端面分別開有與進風口和出風口相匹配的孔，分別安裝鼓風風機和抽風風機。

所述的散熱風道是一種中空的方形腔體，腔體的長度和橫截面最大邊長之比大于5。

所述的散熱風道選用密度為1.6g/cm³～9.0g/cm³的金屬材料，包括防銹鋁合金和鎂合金。

所述的T/R組件和散熱風道的貼合面粘貼0.1mm～1.2mm的導熱墊片或導熱脂。

所述的導風裝置用鋁合金或環氧玻璃層壓板制造。

所述的進風口安裝有導風裝置，導風裝置的一端與進風口匹配，另一端與鼓風風機匹配，鼓風風機與導風裝置貼合面粘有密封墊；所述的抽風風機與出風口的貼合面粘有密封墊。

本發明的有益效果是：本發明工作時，除散熱裝置中散熱風道的內腔與外界空氣進行熱交換外，散熱風道外腔及散熱裝置中的其余零部件都密封在外殼封閉腔體中。T/R組件散出的熱量通過導熱墊片或導熱脂和散熱風道壁傳導到階梯狀散熱片上，再通過出風口的抽風風機將熱量帶走。當空氣通過鼓風風機從進風口進入散熱風道時，進風口空氣溫度最低，空氣沿階梯狀散熱片間隙流動過程中，隨著階梯狀散熱片的階梯逐步變高，散熱風道內的空間逐漸減小，空氣溫度逐漸累積升高，單位面積內空氣流量逐漸增大，空氣流速逐漸增加，單位時間帶走的熱量逐漸增多，這樣就使得整個散熱風道溫度比較均衡，從而使T/R組件工作時溫度比較均衡。

附圖說明

圖1是多階梯狀散熱片型封閉散熱裝置立體結構圖；

圖2是散熱風道立體結構圖；

圖3是散熱風道結構圖；

圖4是散熱風道端面結構圖；

圖5是散熱風道截面圖；

圖6是貼有導熱墊片的T/R組件結構圖；

圖7是導風裝置結構圖。

具體實施方式

本發明應用于有源相控陣天線技術領域。本發明提出一種多級階梯狀散熱片型封閉散熱裝置，該散熱裝置應用于對體積、重量、抗惡劣環境能力有較嚴格要求的有源相控陣天線，可以實現天線中T/R組件密集排列后的均溫散熱要求，同時可通過封閉散熱裝置實現二次散熱，提高天線抗惡劣環境的能力。

多階梯狀散熱片型封閉散熱裝置的結構形式如圖1所示，它是由天線外殼封閉腔體（序號1）、散熱風道（序號2）、鼓風風機（序號3）、抽風風機（序號4）、導風裝置（序號5）、T/R組件（序號6）、壓緊裝置（序號7）、國標緊固件（序號13）、密封墊（序號14）組成。