任 恒

(中国电子科技集团公司第三十八研究所 合肥 230088)

某相控阵雷达天线阵面热设计及流量分配研究

任 恒

(中国电子科技集团公司第三十八研究所 合肥 230088)

有源相控阵雷达天线阵面中T/R组件的散热对雷达的性能和可靠性有重要影响。本文针对T/R组件内功率放大器体积小、热流密度大的特点，采用热控与结构协同设计技术，将水道集成在天线骨架内，并采用热仿真软件对功率器件的温度分布进行了分析。热仿真结果表明通过控制流量可以实现功率器件的良好散热。针对天线阵面冷板种类多、流量分配难度大的特点，通过在天线框架内合理布置流道，采用压力－流量匹配技术实现了25个冷板流量的精确分配。

天线阵面;高热流密度;热设计;流量分配

引言

有源天线阵面是相控阵雷达的核心分系统，对雷达系统的威力、性能、平台适应性、性能载荷比、可靠性、重量、功耗等重要属性以及性能的提升起到了决定性的作用。为了满足雷达系统超大规模、高功率、高性能负载比、多平台等要求，有源天线阵面向着高效率、高集成度、低能耗、空间环境适应性强的方向发展，合理有效的热管理技术是实现上述目标的有效手段之一。

为了实现有源天线阵面小型化、高可靠性的目标，军用电子元器件走向高密度、高集成度的发展道路，基础功能模块向极小化、多功能化的趋势发展。随着器件集成度的提高以及雷达探测威力的增大，有源阵面的热耗以及局部的热流密度都迅速增大，未来全数字雷达的有源阵面热耗将达到兆瓦量级，而作为相控阵雷达核心器件的T/R组件或其他功率组件热耗将达到千瓦量级，功率芯片局部热点热流密度将可能超过200W/cm2。……