星载速调管散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种星载速调管散热装置，包括：漂移段散热器，设置于速调管的下部，与所述速调管的漂移段下部接触，用于传导所述速调管漂移段产生的热量；收集极散热器，设置于速调管端部，与所述速调管的收集极接触，用于传导所述速调管收集极产生的热量；冷却板，同时与所述漂移段散热器及收集极散热器底部接触；用于传导所述漂移段散热器及收集极散热器的热量。本发明专利技术星载速调管散热装置散热效率高，体积小，成本低，质量轻，结构简单；另外，通过改变热管数量和粗细或改变散热器结构可以灵活调节散热能力，该装置适用于星载大功率速调管散热，不会给磁场带来影响。

Heat sink for spaceborne klystron

The invention provides a spaceborne klystron radiating device, including: the drift section is provided on the radiator, klystron, and the klystron drift lower contact for conduction the klystron drift section of the heat generated by the collector; radiator is arranged on the end part of the klystron and, the klystron collector contact, for conducting the klystron collector heat generation; cooling plate, and the drift section of the radiator and the collector radiator bottom contact; for the conduction of the drift section of radiator and radiator heat collector. The star loaded klystron radiating device of high efficiency, small volume, low cost, light weight, simple structure; in addition, by changing the number and thickness of heat pipe or change the radiator structure can flexibly adjust the cooling capacity, the device is suitable for spaceborne high power klystron radiating, will not affect the magnetic field.

【技术实现步骤摘要】
星载速调管散热装置
本专利技术涉及空间电子器件散热
，尤其涉及一种星载速调管散热装置。
技术介绍
热特性是大功率速调管一项非常重要的指标，影响着器件的稳定性和可靠性。大功率速调管的电子注功率高达数十千瓦至数兆瓦，由于高能电子对收集极和漂移管的轰击而产生大量热量，导致收集极局部温度可以达到几百摄氏度。如果器件内部温度过高，整个速调管可靠性与稳定性将受到严重影响，甚至损坏，需要采取各种有效措施来降低器件温度。目前，针对速调管，当其平均功率较小时，一般采用强迫风冷散热，需要设计带有散热翼片的收集极。若平均功率较大，一般采用水冷散热。冷却液的选择主要取决于速调管使用的环境，如速调管在室温工作，可采用蒸馏水或去离子水，在低温环境下应采用防冻液，可采用乙二醇水溶液。通过调节入口水压、水温、冷却液组成以及优化收集极冷却液通道等参数，水冷散热方式可以满足绝大多数大功率速调管的散热要求。综上，现有的星载速调管尚未出现采用传导散热式，主要为水冷、风冷散热方式，然而，其存在以下缺陷：(1)传统水冷、风冷速调管，采用冷却液、冷却通道及冷却液供给系统，结构复杂，加工难度高，稳定性不足，散热效率低。(2)在太空，液体直接挥发为气态，散向太空，地面所用的水冷和强迫风冷散热方式都无法工作。(3)若要使用地面散热方式，就要在太空实现地面的气压环境，设备复杂、昂贵。随着国际航天电子对抗和卫星技术的发展，对速调管空间应用的需求已日益迫切，同时也急需调整设计思路和方法，设计出适合太空低气压环境的散热装置。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种星载速调管散热装置，散热效率高，体积小，成本低，质量轻和结构简单；改变热管数量和粗细或改变散热器结构可以灵活调节散热能力。该装置适用于星载大功率速调管散热，不会给磁场带来影响。(二)技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种星载速调管散热装置，包括：漂移段散热器，设置于速调管的下部，与所述速调管的漂移段下部接触，用于传导所述速调管漂移段产生的热量；收集极散热器，设置于速调管端部，与所述速调管的收集极接触，用于传导所述速调管收集极产生的热量；冷却板，同时与所述漂移段散热器及收集极散热器底部接触；用于传导所述漂移段散热器及收集极散热器的热量。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，还包括：热管，设置在所述收集极散热器和/或漂移段散热器上。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，在所述收集极散热器和/或漂移段散热器表面设置有凹槽，所述热管设于所述凹槽内，热管的一端与收集极和/或漂移段直接接触，另一端与冷却板直接接触。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述收集极散热器包括：底座，其上部形成一圆弧状凹腔结构；及盖板，其下部形成一圆弧状凹腔结构；二者相对设置形成一圆柱形空腔，用于容纳所述速调管的收集极。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述收集极散热器的底座表面设有多个凹槽，在所述多个凹槽内设有热管，所述热管表面与所述底座表面齐平；其中，所述热管的尺寸与所述收集极的外径相匹配以完全接触。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述收集极散热器的底座和盖板之间采用可调节部件连接，通过该可调节部件改善表面接触状态。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述收集极散热器及漂移段散热器的材质为紫铜或硬铝。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述收集极散热器底座的凹槽周期长度为10～15mm，热管宽度为5～10mm。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述热管与凹槽之间，所述收集极与热管、盖板及底座之间均设有导热胶。优选的，本专利技术星载速调管散热装置中，所述漂移段散热器上部形成凹腔结构；该凹腔结构的形状及尺寸与所述速调管的漂移段形状及尺寸一致以完全接触。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术星载速调管散热装置至少具有以下有益效果其中之一：(1)现有的星载速调管散热装置主要采用水冷、风冷散热方式，本专利技术星载速调管散热装置采用传导散热方式，摆脱了水冷和风冷等传统散热方式的限制。(2)星载速调管散热装置包括收集极散热器、漂移段散热器及冷却板，分别采用收集极和漂移段相适应的散热结构进行传导散热，通过卫星舱内恒温冷板交由温控系统处理，取消了传统水冷速调管漂移段和收集极内部冷却液的水路通道以及管外的冷却液供给系统，内部结构更简单，加工难度降低，速调管稳定性更好。(3)通过热管和金属传导散热器的结合，进一步提升了散热能力，大幅度提高了热传导效率，有效降低了管内温度；在不增加漂移段散热器的接触面积的情况下，漂移段温度仍可容易的降到铜蒸散温度以下，明显降低了漂移段热设计的难度。(4)通过对热管形状，结构及尺寸的合理设置，使得该散热装置的体积、重量明显减小，迎合了卫星有效载荷小型化的需求。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为本专利技术实施例的星载速调管散热装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例的收集极散热器的结构示意图。图3为本专利技术实施例的收集极散热器的底座的结构示意图。图4为本专利技术实施例的收集极散热器的热管的正视图。图5为本专利技术实施例的收集极散热器的热管的侧视图。图6为本专利技术实施例的漂移段散热器及其热管的结构示意图。图7为本专利技术实施例的星载速调管在高频输出状态的温度分布图。【主要元件】1-速调管；2-漂移段散热器；3-收集极散热器；4-冷却板；31-盖板；32-热管；33-底座。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术的保护范围。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供了一种星载速调管散热装置。图1为本专利技术实施例的星载速调管散热装置的结构示意图。请参照图1，星载速调管散热装置包括：漂移段散热器2，设置于速调管1的下部，与所述速调管的漂移段下部接触，用于传导所述速调管漂移段产生的热量；收集极散热器3，设置于速调管1端部，与所述速调管的收集极接触，用于传导所述速调管收集极产生的热量；冷却板4，同时与所述漂移段散热器2及收集极散热器3底部接触；用于传导所述漂移段散热器及收集极散热器的热量。为了加强散热，所述速调管散热装置还包括热管，设置于所述收集极散热器和/或漂移段散热器上，由此构成基于热管技术的星载速调管散热装置。优选的，所述散热装置中，所述漂移段散热器和/或收集极散热器，表面开设有凹槽，在该凹槽内设置热管。所述热管一端与收集极和/或漂移段直接接触，另一端与冷却板4直接接触。由于所述热管具有极强的散热能力和等温特性，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载速调管散热装置，其特征在于，包括：漂移段散热器，设置于速调管的下部，与所述速调管的漂移段下部接触，用于传导所述速调管漂移段产生的热量；收集极散热器，设置于速调管端部，与所述速调管的收集极接触，用于传导所述速调管收集极产生的热量；冷却板，同时与所述漂移段散热器及收集极散热器底部接触；用于传导所述漂移段散热器及收集极散热器的热量。

【技术特征摘要】
1.一种星载速调管散热装置，其特征在于，包括：漂移段散热器，设置于速调管的下部，与所述速调管的漂移段下部接触，用于传导所述速调管漂移段产生的热量；收集极散热器，设置于速调管端部，与所述速调管的收集极接触，用于传导所述速调管收集极产生的热量；冷却板，同时与所述漂移段散热器及收集极散热器底部接触；用于传导所述漂移段散热器及收集极散热器的热量。2.根据权利要求1所述的星载速调管散热装置，其特征在于，还包括：热管，设置在所述收集极散热器和/或漂移段散热器上。3.根据权利要求2所述的星载速调管散热装置，其特征在于，在所述收集极散热器和/或漂移段散热器表面设置有凹槽，所述热管设于所述凹槽内，热管的一端与收集极和/或漂移段直接接触，另一端与冷却板直接接触。4.根据权利要求1所述的星载速调管散热装置，其特征在于，所述收集极散热器包括：底座，其上部形成一圆弧状凹腔结构；及盖板，其下部形成一圆弧状凹腔结构；二者相对设置形成一圆柱形空腔，用于容纳所述速调管的收...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁源，丁海兵，张瑞，沈斌，丁耀根，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11