机载相控阵天线相变储热液冷散热箱.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109037882A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810830079.9(22)申请日2018.07.26(71)申请人西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所）地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人何林涛张克非(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.H01Q1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称机载相控阵天线相变储热液冷散热箱(57)摘要本发明公开的一种机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，旨在提供一种散热快、效果好，散热效率高的液冷散热和相变储热结合的相控阵天线箱体。本发明通过下述技术方案予以实现：箱体(1)底部为散热底座(3)，散热底座(3)上层为液冷层(4)，下层为相变材料层(5)；所述液冷层设有S形的液冷流道(6)、液冷进口和液冷出口；相变材料层设有封闭在液冷层隔板与箱体底板之间多个蜂窝状的隔框腔体；液冷流道利用液冷冷却液流动将热量传出；相变材料层利用每个隔框腔体之间相互连通的金属隔框，把相控阵天线产生的热量快速导至储存在相变材料层的相变材料中。本发明解决了短时突发状况导致供液中断导致相控阵天线天线热量不能及时导出问题。CN109037882ACN109037882A权利要求书1/1页1.一种机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，具有一个设有多个隔板制成槽腔隔槽(2)的箱体(1)，且每个槽腔隔槽(2)用于安装一个电子模块，其特征在于：箱体(1)底部为散热底座(3)，散热底座(3)上层为液冷层(4)，下层为相变材料层(5)；所述液冷层(4)设有S形的液冷流道(6)、液冷进口(7)和液冷出口(8)；相变材料层(5)设有封闭在液冷层(4)隔板与箱体底板之间多个蜂窝状的隔框腔体(9)；液冷流道(6)利用液冷冷却液流动将热量传出；相变材料层(5)利用每个隔框腔体(9)之间相互连通的金属隔框，把相控阵天线产生的热量快速导至储存在相变材料层(5)的相变材料中。2.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：所述箱体上侧槽腔隔槽(2)槽内设有多个隔板，隔板将所述槽分割成若干开槽，槽腔隔槽(2)分别安装天线的若干电子模块，并实现各模块之间相互电磁隔离。3.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：相变材料层(5)设有封闭在液冷层(4)隔板与箱体(1)底板之间多个矩形包围的蜂窝状的隔框腔体(9)，每个隔框腔体(9)制有相互连通相邻隔框腔的开孔，在相变材料层5灌封相变材料时，相变材料通过开孔流动填充到所有隔框腔体(9)中，相变材料在其相变温度附近发生相变，释放或吸收大量热量。4.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：相变材料层(5)隔框中存储的相变材料为石蜡将石蜡、不锈钢泡沫片，铜泡沫片和膨胀石墨中的至少一种相变材料组合。5.如权利要求4所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：将将石蜡、不锈钢泡沫片，铜泡沫片和膨胀石墨中的两种或两种以上相变物质按一定的配比合成多组分的混合相变物质，利用相变物质分子之间的相互作用调节相变温度和相变潜热。6.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：利用石蜡的相变温度，相变潜热与碳链长度成正比的关系，通过改变开孔泡沫铝和膨胀石墨复合相变材料中两种有机物的质量比，来调节相变材料的相变温度范围和相变潜热。7.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：相变材料层(5)隔框中的相变材料为开孔泡沫铝多孔金属材料。8.如权利要求1所述的机载相控阵天线相变储热液冷散热箱，其特征在于：天线的发热模块安装贴合于箱体散热底座(3)，正常情况下，用液冷层(4)进行散热，在短时突发供液不足甚至断液时，用相变材料将热量储存，待供液恢复后将热通过液冷层(4)导出。2CN109037882A说明书1/4页机载相控阵天线相变储热液冷散热箱技术领域[0001]本发明涉及一种主要用于航空航天通信、导航等领域中有源相控阵天线，具体涉及一种液冷散热和相变储热结合的相控阵天线箱体。背景技术[0002]有源相控阵天线重量轻、体积小，天线内部安装有天线、馈线、T/R、电源、冷却等系统诸多电子模块。在实际工作中大部分电子元器件对高温环境要求苛刻，不允许环境温度超过或接近其所能耐受的极限，否则将达不到应有的电性能指标，甚至发生破坏。而有源相控阵天线的热功耗主要集中在T/R组件上，天线阵面可能有几千个T/R组件和几万个功率晶体管，组成了庞大的发热体。因此，如何解决这几千个T/R组件的发热便成了天线热设计最关键的问题，直接影响