【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特殊平台的结构件设计领域，特别是一种基于热仿真的相控阵天线优化设计方法。
技术介绍
1、相控阵天线体积小，所处环境严酷，有太阳辐射、外壁温度等输入条件，同时还伴有自身高热耗，且无法采用风冷、水冷等散热措施，因此隔热和散热成为一大难点。天线温度过高，将会产生一系列问题，如损坏元器件、产品寿命缩短，设定的功能无法实现等。为避免做试验浪费大量人力物力，保证产品可靠性，需先对其进行热仿真得出产品所能承受的最高环境温度、工作时长以及最佳防热结构，优化结构设计，延长产品寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能够提高产品可靠性、延长产品寿命、节约人力物力成本、提高工作效率的相控阵天线优化设计方法。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，包括以下步骤：
3、步骤1、将相控阵天线整机模型进行特征简化，忽略对散热没有影响的零件模型，将结构中的曲面结构简化为简单平面建模；
4、步骤2、将简化后的模型导入icepak，对天线的不同器件进行命名区分，在各自的属性面板中设置相应的材料及热耗，在天线口盖外表面设置天线工况仿真输入温度曲线，在外壁设置温度随时间上升曲线；
5、步骤3、设置cabinet计算区域几何尺寸，扩大计算区域，以模拟空气的自然对流，开启太阳辐射和热辐射，设置环境温度；
6、步骤4、设置网格尺寸，采用mesher-hd六面体占优网格进行网格划分；
7、
8、步骤6、分析外部结构对相控阵天线的热影响，删除外部结构部分，对天线进行热仿真，分析并得出结论；
9、步骤7、对金属压块内嵌材料进行设计，并通过热仿真得出相控阵天线最高点温度；
10、步骤8、对热仿真进行分析并得出结论。
11、进一步地，所述相控阵天线由天线模块、变频模块、调零模块三部分组成，通过螺钉将相控阵天线安装在金属压块上，再将压块安装在外部结构上的方式进行固定。
12、进一步地，步骤4所述的设置网格尺寸，采用mesher-hd六面体占优网格进行网格划分，具体如下：
13、步骤4.1、设置网格尺寸，针对天线内部发热器件采用面热源方式建模；
14、步骤4.2、采用mesher-hd六面体占优网格进行网格划分，设置最小间隙尺寸，模型中如果有小于此尺寸的几何模型，则将相应的几何模型删除；
15、步骤4.3、设置最大网格尺寸，对小模型进行局部加密细化设置；
16、步骤4.4、采用allow multi-level meshing进行多级网格划分，修改bufferlayers为1，使得网格平缓过渡；选择模型树下不同器件，检查划分网格贴体程度；
17、步骤4.5、检查网格质量。
18、进一步地，步骤5所述的设置监测点及步长后进行计算并对结果进行后处理，对器件结温进行分析并记录相应温度，具体如下：
19、设置监测点及步长后进行计算并对结果进行后处理，对器件结温进行分析并记录相应温度，如果tr器件结温在工作时间内高于许用结温，则此状态不能满足所有器件在工作时间内正常工作，不能满足使用要求。
20、进一步地，步骤8所述的对热仿真进行分析并得出结论，具体如下：
21、步骤8.1、基于外部结构对天线传热影响，天线既需要外部结构导热散热，又需要对外部结构进行隔热；
22、步骤8.2、优化元器件选型，降低器件热阻，降低器件结温；
23、步骤8.3、降低器件占空比，延长工作中待机时间，降低器件结温；
24、步骤8.4、选用不同材料对金属压块进行设计及热仿真，根据热仿真结果选取最优结构形式。
25、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)在做试验前对天线进行热仿真，在此基础上优化改进设计方案，提高了产品可靠性，延长了产品寿命，节约了人力物力成本；(2)将仿真得出的结果进行试验，并与仿真结果对比，实现仿真与试验相结合、仿真指导试验、试验验证仿真，减少了试验次数，降低了试验经费，提高了工作效率。
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1.一种基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，所述相控阵天线由天线模块、变频模块、调零模块三部分组成，通过螺钉将相控阵天线安装在金属压块上，再将压块安装在外部结构上的方式进行固定。
3.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，步骤4所述的设置网格尺寸，采用Mesher-HD六面体占优网格进行网格划分，具体如下：
4.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，步骤5所述的设置监测点及步长后进行计算并对结果进行后处理，对器件结温进行分析并记录相应温度，具体如下：
5.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，步骤8所述的对热仿真进行分析并得出结论，具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，所述相控阵天线由天线模块、变频模块、调零模块三部分组成，通过螺钉将相控阵天线安装在金属压块上，再将压块安装在外部结构上的方式进行固定。
3.根据权利要求1所述的基于热仿真的相控阵天线优化设计方法，其特征在于，步骤4所述的设置网...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱艾嵘，高宏涛，刘倩，宋千远，
申请(专利权)人：南京熊猫汉达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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