一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构，涉及雷达天线结构技术领域。包括主体框架，所述主体框架上阵列设置的从中间向两端辐射的多个热管，以及所述主体框架上靠近两端部的所述热管上设有的主框架散热器。本实用新型专利技术使用风冷的散热方式对超宽带大功率有源天线进行整体散热设计，替代了较为常用的液冷方式，使得相控阵系统整体具有了更大的灵活性，无需外界其它冷源设备，减小了整个雷达系统的总重量。减小了整个雷达系统的总重量。减小了整个雷达系统的总重量。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构


[0001]本技术涉及雷达天线结构
，特别涉及一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构基天线结构。

技术介绍

[0002]近年来随着雷达和通信领域的不断发展，超宽带大功率相控阵天线逐渐被广泛的应用，基于超宽带相控阵天线特征，其设备逐渐有了更多的功能、更高的集成度。众所周知任何系统的稳定性对其性能有至关重要的影响，由于相控阵天线的高性能、高集成度发展，其功率要求逐渐增强，主要的有源天线阵列结构及散热问题逐渐被重视。
[0003]目前超宽带大功率相控阵天线系统采用较多的散热方式为液冷，其结构设计可以较为轻巧，换热效率通常也比较高，然而其缺点在于可维护性较差，换热设备与组件单元不易形成一体化装置，同时其成本高，外接冷源设备较重，需独立放置；风冷散热方式相较于液冷散热方式其效率低但是其可维护性好，互换性强，成本低，通常也无需外接其它多余设备，实际使用时通常将风冷与其它辅助传热设备结合在一起，提高系统的整体散热能力来达到散热效果，目前采用较多的是辅助设备为铜质热管，将其与铝材散热器设计为整体是常见的。
[0004]基于超宽带大功率相控阵天线系统其单元间距尺寸小，发热功耗大的问题，传统铝材散热器紧贴收发组件单元的散热方式，通常不能提供足够的散热面积来实现收发组件单元的散热效果，因此需要更多其它空间产生散热面积来进行补充，其它空间通常在距离收发组件单元较远的地方，由传热学理论可知这时通常会产生较长的热传递路径，虽然散热面积够但是整个系统的热阻力增加，系统整体温差提高，故引入金属铜材质热管来进行高效的热量传递，从而提高整个天线阵列的整体散热效果。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中针对超宽带大功率有源天线阵列结构阵列间距小，发热功耗大的问题，本技术提供了一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构，通过使用风冷的散热方式对超宽带大功率有源天线进行整体散热设计，替代了较为常用的液冷方式，使得相控阵系统整体具有了更大的灵活性，无需外界其它冷源设备，减小了整个雷达系统的总重量。
[0006]本技术第一方面提供一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构，包括主体框架，所述主体框架上阵列设置的从中间向两端辐射的多个热管，以及所述主体框架上靠近两端部的所述热管上设有的主框架散热器。
[0007]优选的，所述热管的材质为铜质材料。
[0008]优选的，所述主框架散热器的材质为铝合金材料。
[0009]优选的，每个所述热管为L型排布，其位于所述主体框架中间的部分与所述主体框架的短边平行；位于所述主体框架中间两侧的部分与所述主体框架的长边平行。
[0010]本技术第二方面提供一种相控阵雷达系统的天线结构，包括上述的超宽带大功率有源天线阵列散热结构。
[0011]优选的，包括：主体框架，所述主体框架上阵列设置的从中间向两端辐射的多个热管，以及所述主体框架上靠近两端部的所述热管上设有的主框架散热器；还包括：
[0012]天线单元模块，设置于所述主体框架的位于长边一侧的中部处；
[0013]收发组件单元模块，设置于所述主体框架上并位于中间部分的热管上；
[0014]功分网络和差单元模块，设置于所述主体框架上并靠近所述收发组件单元模块处；
[0015]所述天线单元模块通过射频连接器与所述收发组件单元模块电性连接。
[0016]优选的，所述收发组件单元模块底面设有用于嵌入热管的凹槽。
[0017]优选的，包括多个收发组件单元模块，其中每个收发组件单元模块底部嵌入两独立的所述热管。
[0018]优选的，还包括两个锁紧装置，分别设置于主体框架长边方向的两端。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0020]本技术提供了一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构，该散热结构使用风冷的散热方式对超宽带大功率有源天线进行整体散热设计，替代了较为常用的液冷方式，使得相控阵系统整体具有了更大的灵活性，无需外界其它冷源设备，减小了整个雷达系统的总重量。
[0021]本技术基于电气性能决定的单元阵列间距，考虑相控阵天线系统的规模，结合结构安装方式，设计一种集成散热结构的天线结构，将天线单元模块、收发组件单元模块、功分和差网络单元模块以及散热机构设计为一个结构整体，并引入金属铜材质热管来进行高效的热量传递，从而提高整个天线阵列的整体散热效果，以及提高整个系统的互换性与维修性。
[0022]本技术将主体框架散热器选择为导热系数较好的铝合金，热管选择为铜质高导热系数材料，通过引入金属铜材质热管来进行高效的热量传递，从而提高整个天线阵列的整体散热效果。
附图说明
[0023]图1为本技术超宽带大功率有源天线阵列散热结构外观图。
[0024]图2为本技术超宽带大功率有源天线阵列散热结构正面结构示意图。
[0025]图3为本技术超宽带大功率有源天线阵列散热结构反面结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面对本技术的几个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0027]本技术提供了一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构及天线结构，使用风冷的散热方式对超宽带大功率有源天线进行整体散热设计，替代了较为常用的液冷方式，使得相控阵系统整体具有了更大的灵活性，无需外界其它冷源设备，减小了整个雷达系统的总重量。
[0028]本技术针对超宽带大功率有源天线阵列的组件发热具体问题，进行散热理论计算，工艺技术参考，合理分配结构设计尺寸分配，有效解决收发组件单元工作散热问题的同时使得单个阵列结构的尺寸达到最小，结构紧凑。
[0029]本技术将天线单元模块、收发组件单元模块、功分和差网络单元模块设计为一个结构整体，提高整个系统的互换性与维修性。
[0030]实施例1
[0031]一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构，参见图1～3所示，包括主体框架，主体框架上阵列设置的从中间向两端辐射的多个热管7，以及主体框架上靠近两端部的热管上设有的主框架散热器5。为此本技术提供的一种超宽带大功率有源天线阵列的散热结构，使用风冷的散热方式对超宽带大功率有源天线进行整体散热设计，替代了较为常用的液冷方式，使得相控阵系统整体具有了更大的灵活性，无需外界其它冷源设备，减小了整个雷达系统的总重量。
[0032]在本实施例中，每个热管7为L型排布，其位于主体框架中间的部分与主体框架的短边平行；位于主体框架中间两侧的部分与主体框架的长边平行。也就是将多个热管整齐排列设置，一端整齐排列在主体框架的中间部分，其所朝方向与主体框架的短边平行，而另一端整齐排列在主体框架的两端，其所朝方向与主体框架的长边平行，主体框架的两端指的是，沿长边方向的两端；参见图3所示，每个热管均成L型整齐排列。从而能够将主体框架中间部分的热量通过热管向主体框架长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带大功率有源天线阵列散热结构，其特征在于，包括主体框架，所述主体框架上阵列设置的从中间向两端辐射的多个热管(7)，以及所述主体框架上靠近两端部的所述热管上设有的主框架散热器(5)。2.根据权利要求1所述的超宽带大功率有源天线阵列散热结构，其特征在于，所述热管(7)的材质为铜质材料。3.根据权利要求1所述的超宽带大功率有源天线阵列散热结构，其特征在于，所述主框架散热器(5)的材质为铝合金材料。4.根据权利要求1所述的超宽带大功率有源天线阵列散热结构，其特征在于，每个所述热管(7)为L型排布，其位于所述主体框架中间的部分与所述主体框架的短边平行；位于所述主体框架中间两侧的部分与所述主体框架的长边平行。5.一种相控阵雷达系统的天线结构，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的超宽带大功率有源天线阵列散热结构。6.根据权利要求5所述的相控阵雷达系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫兴锋，郝建波，王元源，李鑫，田江，石俊峰，张晨光，李玉宇，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：新型
国别省市：