司俊珊，刘 兵，冯志新

（中国电子科技集团公司第二十九研究所，四川成都610036）

引 言

随着现代电子技术的发展，在雷达与电子战综合一体化系统中，有源相控阵体制已经成为唯一的选择。有源相控阵天线阵面主要由T/R组件及阵列天线构成。为满足高功率放大要求，作为核心器件的T/R组件，因芯片的集成化程度越来越高，不仅热耗急剧增长，热流密度也越来越大，成为阵面最主要的热源。美国海军预测未来T/R组件的热流密度有可能突破1 000 W/cm2[1]。长期过热是导致电子元器件失效的主要因素。美空军整体计划分析报告里指出：电子设备的失效55%是由温度引起的；“10◦C法则”也明确指出：半导体器件的温度每升高10◦C，其可靠性就会降低50%[2]。高热耗、高热流密度使得有源相控阵阵面散热设计成为相控阵设计中的关键技术之一。

相位一致性是T/R组件最重要的指标之一，T/R组件之间通道相位不一致将直接导致有源相控阵天线发射波束或接收波束指向偏移，而T/R组件通道相位一致性在很大程度上取决于其中功率放大器的相位一致性。功率放大器工作稳定，则其相位稳定，相互之间的相位一致性高。功率放大器为功率器件，效率低导致热耗高、热流密度大，过高的工作温度导致工作不稳定，不仅严重影响相位稳定，也造成相互之间相位差异极大，所以严格控制功率放大器的工作温度及其均温性是有源相控阵阵面热设计的关键。目前，液冷系统是解决有源相控阵散热问题行之有效的主要手段之一，其流量合理分配是控制T/R组件之间温度差异的关键保证。……