[发明专利]多阶梯状散热片型封闭散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热装置。

背景技术

在有源相控阵天线中安装有大量的密集度很高的T/R组件，T/R组件中的微波功率器件多为微型化微波集成电路。由于效率低，T/R组件工作会产生大量的热损耗，这将使T/R组件自身的温度急剧上升，过高的温度会影响组件的工作性能和使用寿命，严重时可能对组件造成损毁，因此，热设计在有源相控阵天线中是一个非常重要的问题。目前应用于有源相控阵天线上的散热方式主要有液冷散热和风冷散热。液冷散热和风冷散热都可以对热流密度大的T/R组件达到均温散热的效果，实现温度的一致性（固态有源相控阵面热设计研究[硕士论文]，西安电子科技大学，2008）（有源阵列阵天线系统的热设计，《电子·电路》，2009）。但液冷散热需要一套完整的液冷系统，对于轻型化、高机动性的设备，由于重量和体积有较严格的要求，因此液冷散热不太适合；风冷散热大多采用的是开放式风冷系统，因而抗恶劣环境的能力差，不能实现有源相控阵天线的防尘、防水、防盐雾。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多阶梯状散热片型封闭散热装置，解决有源雷达天线上热流密度大的T/R组件密集排列后温度不均衡的问题，从而实现工作时T/R组件性能上的一致性；同时通过封闭散热装置实现二次散热，提高有源相控阵天线抗恶劣环境的能力，本发明结构简单，体积小，重量轻，易于加工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括天线外壳封闭腔体、散热风道、鼓风风机、抽风风机、导风装置和压紧装置。

所述的散热风道是一中空腔体，内腔两相对的表面上排列多级阶梯状散热片，多阶梯状散热片的高度值沿气流走向呈阶梯状增加，在多阶梯状散热片对应的散热风道外壁加工有导向槽，T/R组件紧贴在导向槽内，并用压紧装置压紧；散热风道的两个端面分别为进风口和出风口，其中阶梯状散热片阶梯最低的一端为进风口，阶梯最高的一端为出风口；散热风道安装在外壳封闭腔体中，天线外壳封闭腔体的两个端面分别开有与进风口和出风口相匹配的孔，分别安装鼓风风机和抽风风机。

所述的散热风道是一种中空的方形腔体，腔体的长度和横截面最大边长之比大于5。

所述的散热风道选用密度为1.6g/cm³～9.0g/cm³的金属材料，包括防锈铝合金和镁合金。

所述的T/R组件和散热风道的贴合面粘贴0.1mm～1.2mm的导热垫片或导热脂。

所述的导风装置用铝合金或环氧玻璃层压板制造。

所述的进风口安装有导风装置，导风装置的一端与进风口匹配，另一端与鼓风风机匹配，鼓风风机与导风装置贴合面粘有密封垫；所述的抽风风机与出风口的贴合面粘有密封垫。

本发明的有益效果是：本发明工作时，除散热装置中散热风道的内腔与外界空气进行热交换外，散热风道外腔及散热装置中的其余零部件都密封在外壳封闭腔体中。T/R组件散出的热量通过导热垫片或导热脂和散热风道壁传导到阶梯状散热片上，再通过出风口的抽风风机将热量带走。当空气通过鼓风风机从进风口进入散热风道时，进风口空气温度最低，空气沿阶梯状散热片间隙流动过程中，随着阶梯状散热片的阶梯逐步变高，散热风道内的空间逐渐减小，空气温度逐渐累积升高，单位面积内空气流量逐渐增大，空气流速逐渐增加，单位时间带走的热量逐渐增多，这样就使得整个散热风道温度比较均衡，从而使T/R组件工作时温度比较均衡。

附图说明

图1是多阶梯状散热片型封闭散热装置立体结构图；

图2是散热风道立体结构图；

图3是散热风道结构图；

图4是散热风道端面结构图；

图5是散热风道截面图；

图6是贴有导热垫片的T/R组件结构图；

图7是导风装置结构图。

具体实施方式

本发明应用于有源相控阵天线技术领域。本发明提出一种多级阶梯状散热片型封闭散热装置，该散热装置应用于对体积、重量、抗恶劣环境能力有较严格要求的有源相控阵天线，可以实现天线中T/R组件密集排列后的均温散热要求，同时可通过封闭散热装置实现二次散热，提高天线抗恶劣环境的能力。

多阶梯状散热片型封闭散热装置的结构形式如图1所示，它是由天线外壳封闭腔体（序号1）、散热风道（序号2）、鼓风风机（序号3）、抽风风机（序号4）、导风装置（序号5）、T/R组件（序号6）、压紧装置（序号7）、国标紧固件（序号13）、密封垫（序号14）组成。