齐凤梅， 王 皓， 江 雷

(92941部队44分队， 辽宁 葫芦岛 125000)

0 引 言

电子器件功率的增大和集成度的提高， 必然导致高热流密度器件的出现， 例如行波管、 微波功率放大器、 电源控制器等[1-2]. 微波功率放大器具有集成度高、 结构紧凑、 可靠性高、 噪声低和线性好等优点， 在雷达系统中得到广泛的应用. 微波功率放大器在大功率下工作， 其所消耗的电能中大部分被转换成热能向周围扩散， 使器件本身和周围其他元器件处在高温状态下工作. 而高温使元器件电性能恶化， 引起失效， 导致设备可靠性下降.

温度和故障率的关系[3]可以用F=Ae-E/K·T来表示. 其中，F为故障率；Ae为常数；E为功率；K为玻尔兹曼常量；T为结点温度. 可见， 合理的热设计是微波功率放大器可靠性成败的关键， 因此对测量雷达发射功放模块的热设计进行研究.

1 热设计方案

1.1 冷却方式的选择[4-7]

连续波测量雷达是靶场的重要测控装备， 在海岸机动布站使用. 发射天线阵面上， 发射功放模块是主要的发热源， 根据使用环境要求， 确保天线的稳定正常工作， 必须进行合理的散热设计.

常用的冷却方式主要有自然风冷、 强迫风冷和强迫液冷3大类. 自然风冷是最理想的冷却方式， 无需其他辅助设备， 但其冷却能力较低， 适合热流密度较低的场合. 一般情况下， 在热流密度小于0.4 W/cm2时， 可采用强迫风冷. 液体冷却系统相对复杂， 设备量大， 成本高， 但其承受的热流密度大， 散热效率高， 热负载温度梯度小， 适合热流密度较高的场……