[发明专利]一种轻小型相控阵天线

说明书

本发明提出了一种轻小型相控阵天线，属于雷达天线结合装置领域。相控阵天线的箱体框架底部安装气热交换器；箱体框架背部安装转接模块；控制模块从箱体框架背部穿过转接模块，进入箱体框架内部，安装在箱体框架上；瓦片子阵安装在箱体框架内部，瓦片子阵前端面与天线转接板连接，天线转接板与箱体框架的前端面连接，天线转接板前端面安装天线子阵；箱体框架前端面的外边缘安装天线罩。本发明即适应轻小型相控阵天线的尺寸、重量限制，又有效地解决雷达天线内高功耗组件的散热问题，实现相控阵天线的正常连续工作。

技术领域

本发明属于雷达天线结合装置领域。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，军事装备要求的不断提高，相控阵天线的集成度越来越高。在天线有限的空间内，合理布置天线模块，并通过环控系统保持天线内部相对稳定的工作环境，保证天线的有效工作显得愈发困难。

专利CN208690500U提出了一种相控阵天线结构，将功能模块和电路结构进行划分，精准设计模块间机械电气接口，降低组件间的关联，发挥并行工作效率。但上述专利仅针对小体积、低功耗的相控阵天线，故而未设计环控装置，应用范围受限，并不适用于小体积、高功耗的相控阵天线。专利CN109511253A提出了一种有源相控阵雷达组件散热控温技术，将热管、翅片和均热板相结合形成“组合热控”的散热技术方案，对有源相控阵天线阵面T/R组件经行整体通风散热，具有散热效率高、可靠性好、重量轻、温度均匀等优点。但对于热流密度较大的轻小型相控阵天线而言，强迫风冷的散热效率仍然不及液冷散热效率。论文《某有源相控阵雷达阵面散热设计研究》指出针对均热板和强迫风冷相结合的散热方案，在风量一定时，均热板自身的导热能力增加不能大幅度降低组件温度，仅可改善组件温度的一致性，进一步指出强迫风冷散热的局限性。

对于轻小型船用雷达系统而言，进一步受限的天线内部空间，对天线模块的结构设计和连接、布置形式提出更高的要求；而天线内部热流密度的增大，提高了环控系统的设计要求。因此，设计一种适用于轻小型相控阵天线的结构形式，并将环控系统合理布置于天线内部，以此解决雷达内部T/R组件等高热流密度组件的散热问题，并保证相控阵天线各模块组件的正常工作是本领域目前亟待解决的工程技术问题。

发明内容

本发明提出了一种轻小型相控阵天线，在轻小型相控阵天线的空间限制下，为合理布置各天线模块组件，并保证模块间有效连接和工作，解决T/R组件等发热组件的散热问题。

本发明提出的一种轻小型相控阵天线，包括箱体框架、气热交换器、转接模块、控制模块、瓦片子阵、天线转接板、天线子阵、天线罩；其中箱体框架底部安装气热交换器；箱体框架背部安装转接模块，控制模块从箱体框架背部穿过转接模块，进入箱体框架内部，安装在箱体框架上；瓦片子阵安装在箱体框架内部，瓦片子阵前端面与天线转接板连接，天线转接板与箱体框架的前端面连接，天线转接板前端面安装天线子阵；箱体框架前端面的外边缘安装天线罩，天线罩包裹天线转接板和天线子阵。

箱体框架的底部设有气热交换器安装接口，通过气热交换器密封垫将气热交换器从底部安装在箱体框架底部，气热交换器的进风口和出口位于箱体框架内部。控制模块从背部穿过箱体框架，装入箱体框架内部；控制模块背部的锥销与箱体框架前端面的背部销孔对插，起到定位、导向、支撑作用；控制模块正面的支耳安装在箱体框架背部沉台上。

箱体框架的背部安装转接模块，转接模块的底部分布有相控阵天线的对外电连接器，转接模块正面设有凸台，凸台上安装有混装连接器，混装连接器从背部穿过箱体框架，进入箱体框架内部；凸台和混装连接器的位置与瓦片子阵的混装连接器位置相对应，箱体框架相应位置开设方形通孔，方便转接模块的凸台和混装连接器穿过箱体框架。转接模块通过转接模块密封垫安装在箱体框架背部，后盖板通过后盖板密封垫安装在转接模块背部，转接模块与箱体框架间形成密封。