[發(fā)明專利]一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711138277.0
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN107834152B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬;許萬業(yè);宋立偉;龔俊源;陳磊;黃進(jìn);王從思;李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/02
• 分類號(hào): H01Q1/02;H01Q1/42;H01Q1/50
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 孟凡臣

本發(fā)明涉及一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線，其特征是：至少包括，透波罩體單元，用于承受外部載荷保護(hù)內(nèi)部天線；天線單元；透波罩體單元和天線單元通過導(dǎo)熱材料進(jìn)行熱壓粘接，構(gòu)成共形承載天線。本發(fā)明由含微型熱管和金屬頻率選擇表面FSS構(gòu)成的散熱結(jié)構(gòu)形成罩體部分，微型熱管將天線陣面的熱量傳遞到蒙皮中的FSS，利用外部高速氣流實(shí)現(xiàn)散熱的同時(shí)，還可以有效增加其結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度，有利于CLAS的結(jié)構(gòu)和熱功能特性的提高，并具有頻率選擇透波的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共形承載天線，特別是一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線。

背景技術(shù)

共形承載天線(Conformal Load-bearing Antenna Structure,CLAS)是一種兼具天線電磁功能和結(jié)構(gòu)承載功能的天線結(jié)構(gòu)，可與載體外形高度融合，極具應(yīng)用前景。

相控陣天線陣面?zhèn)鹘y(tǒng)罩體的介質(zhì)蒙皮和填充芯層為一體結(jié)構(gòu)，相控陣天線陣面工程中有其天線有嚴(yán)格的溫差要求(如Ka頻段要求陣面溫差≤3℃，X頻段陣面溫差≤7℃)，透波罩體和填充芯層受溫度變化影響很大，很難達(dá)到天線設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可降低設(shè)計(jì)難度、能避開電路與天線互聯(lián)結(jié)構(gòu)的布局約束、增加結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度，具有頻率選擇透波特性的利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線，其特征是：至少包括，透波罩體單元，用于承受外部載荷保護(hù)內(nèi)部天線；天線單元；透波罩體單元和天線單元通過導(dǎo)熱材料進(jìn)行熱壓粘接，構(gòu)成共形承載天線。

所述的透波罩體單元包括外部的介質(zhì)蒙皮和內(nèi)部的填充芯層，天線單元包括天線陣面和波控電源，對有源相控陣體制，天線陣面后至少有散熱通道和T/R電路。

所述的介質(zhì)蒙皮或是玻璃鋼，填充芯層是蜂窩泡沫，天線陣面是微帶天線陣列，散熱通道是液冷微通道。

所述的一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線，其特征是：還包括透波罩體單元的頻率選擇表面FSS和天線單元的芯片電路散熱結(jié)構(gòu)；頻率選擇表面FSS集成于透波罩體單元的透波罩體中，頻率選擇表面FSS在充分利用介質(zhì)蒙皮表面高速氣流散熱的同時(shí)，還能增加結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)度。

所述的散熱通道放置于T/R電路上方。

所述的介質(zhì)蒙皮和填充芯層下方有導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱材料用于傳遞天線陣面的熱量。

所述的導(dǎo)熱材料上的填充芯層里加入微型熱管，微型熱管其高度在2mm到20mm之間，微型熱管單根直徑約在1-2mm之間，微型熱管用于傳遞導(dǎo)熱材料的熱量。

所述的最外層介質(zhì)蒙皮的厚度在2-9mm之間，介質(zhì)蒙皮上面分布有頻率選擇表面FSS，頻率選擇表面FSS為金屬結(jié)構(gòu)，與微型熱管接觸。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由含微型熱管和金屬頻率選擇表面FSS構(gòu)成的散熱結(jié)構(gòu)形成罩體部分，微型熱管將天線陣面的熱量傳遞到蒙皮中的FSS，利用外部高速氣流實(shí)現(xiàn)散熱的同時(shí)，還可以有效增加其結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度，有利于CLAS的結(jié)構(gòu)和熱功能特性的提高，并具有頻率選擇透波的特性。

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

附圖說明

圖1是一種利用FSS和微型熱管實(shí)現(xiàn)陣面散熱的共形承載天線實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是透波罩體單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是十字環(huán)形單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是頻率選擇表面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是FSS陣列與天線陣列組合。