任 恒

(中国电子科技集团公司第三十八研究所 安徽合肥 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 安徽合肥 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

Abstract: Heat dissipation of T/R modules in antenna array has an important effect on performance and reliability of active phased array radar. Aiming at characteristics of power amplifier in T/R module like small volume, high heat flux density, water runner is integrated in antenna framework by using technique of cooperating design thermal control with structure, and adopting thermal simulation software to analyze temperature distribution on power devices. The thermal simulation result shows that perfect heat dissipation can be implemented by controlling flux. Aiming at characteristics like multiple variety of cold plate on antenna array, and difficulty in allocating flux, pressure-flux matching technique is used to achieve precise flux allocation for 25 cold plates by arranging runner rationally within antenna framework.

Keywords：antenna array; high heat flux density; thermal design; flux allocation

0 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……