[發明專利]適用于大規模雷達陣面的陣列式均溫板散熱裝置

在審

• 申請號: 202211197874.1
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN116133321A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 徐亞威;苗建印;王錄;回迪;張紅星;呂巍
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田衛平

一種適用于大規模雷達陣面的陣列式均溫板散熱裝置，置于雷達發熱模塊下方工作，內部具有陣列式傳熱結構，外形可加工為雷達陣面安裝結構，一端設置散熱翅片；在陣面貼近發熱模塊的一面，布置有若干陣列式傳熱通道，傳熱通道的走向與發熱模塊到散熱翅片的方向平行，發熱模塊一側的端點為傳熱初始端，散熱翅片一側的端點為傳熱終點端；所述傳熱通道采用不等長設計，保證每個發熱模塊下方均有不少于一個的傳熱初始端。系統簡單，結構緊湊，無需消耗能源即可實現傳熱散熱，系統傳熱能力強，適用于大規模雷達陣面散熱。

技術領域

本發明涉及航天器熱控制技術領域，特別涉及一種適用于大規模雷達陣面的陣列式均溫板散熱器。

背景技術

瓦片式陣列天線是有源相控陣天線集成化的一個重要發展方向，具有體積尺寸小、重量輕、集成度高等優點，易于實現大規模陣列集成。受制于芯片材料與工藝限制，其效率只有20％左右，甚至更低，其余80％的能量以熱量的形式表現出來。體積小、集成度高的瓦片式TR組件對散熱提出嚴苛的要求。

為了解決相控陣雷達陣面的散熱問題，專利CN201720588653.5公開了用于有源相控陣雷達的散熱裝置，所述兩個及以上半導體制冷片設置于雷達陣面的內壁，且半導體制冷片的冷端朝向雷達陣面內部；所述兩個及以上半導體制冷片的熱端通過熱管串聯，且熱管的端部伸入散熱箱內；所述散熱箱設置于雷達陣面外部，且熱管伸入散熱箱內的部分上設置散熱鰭；所述散熱箱上設置進風風扇和出風風扇，且進風風扇和出風風扇對向設置；所述進風風扇和出風風扇朝向散熱箱內部的面均朝向散熱鰭的鰭端。

在該專利中，使用半導體制冷片將熱源熱量導出，使用熱管串聯制冷片熱端將熱量傳輸至散熱箱，使用風扇加散熱鰭將熱量排散。受限于熱管的傳熱能力和熱源分布，該技術方案無法適用大規模雷達陣面的散熱。

為了提高散熱能力，專利CN201110460197.3公開了一種機載相控陣雷達天線的散熱裝置，涉及機載相控陣雷達技術，包括熱管、液冷冷板；在T/R盒體底面外側面靠近功率器件的部位鑲嵌熱管，多個T/R盒體上下疊置，在多個T/R盒體的兩側，各設置一塊液冷冷板作為支撐天線固定T/R盒體的安裝板，兩液冷冷板與冷媒儲罐相通連，利用液冷冷板的高換熱性和液體流動性把相控陣雷達天線內部產生的熱量傳出，利用液冷管將熱量傳導到便于散熱的空間，利用散熱器集中散熱。

專利CN201520716543.3公開一種有源相控陣雷達設備領域，特別涉及一種用于有源相控陣天線的冷卻板。包括，冷卻板本體以及，設置在冷卻板本體表面上的一個以上的插槽，所述插槽用于插接傳熱裝置；所述冷卻板本體上還設置有一個以上的通孔，所述通孔用于作為KK連接器的通道；同時所述冷卻板本體內部設置有一流道，所述流道包括流道本體，所述流道本體位于冷卻板本體內部并將所有插槽環繞包圍，用于為插接在所述插槽內的傳熱裝置降溫。該實用新型提供的用于有源相控陣天線的冷卻板通過設置環繞插接有傳熱裝置的流道對T/R模塊進行散熱，由于流道的存在，該實用新型可選用液相、氣相或填充相變材料等多種方式增加冷卻板的散熱效能，從而提高有源相控陣天線的使用壽命。

兩個方案均使用液冷板進行熱量排散，需要借助機械泵和冷卻液方可工作，消耗能源資源，系統復雜程度增加。

發明內容

本公開提供一種適用于大規模雷達陣面散熱的陣列式均溫板散熱裝置，其系統簡單，結構緊湊，傳熱能力強，無需消耗能源即可實現傳熱散熱。

本公開提供的適用于大規模雷達陣面散熱的陣列式均溫板散熱裝置，所述均溫板置于雷達發熱模塊下方工作，板內布有陣列式傳熱結構，一端布有散熱翅片。

所述均溫板外形為雷達陣面安裝結構，在陣面貼近發熱模塊的一面，布置有若干陣列式傳熱通道；傳熱通道的走向與發熱模塊到散熱翅片的方向平行，發熱模塊一側的端點為傳熱初始端，散熱翅片一側的端點為傳熱終點端；所述傳熱通道采用不等長設計，保證每個發熱模塊下方均有不少于一個的傳熱初始端。