APP下载

背靠背式星载T/R组件散热效果研究

2021-07-01王子君

机电信息 2021年17期

摘要:作为星载相控阵天线的核心,T/R组件的散热性能直接影响相控阵天线的可靠性。针对八通道星载T/R组件散热困难的问题,提出了一种基于组件背靠背式安装的设计方案,并通过仿真手段对热设计方案开展了分析和验证。热分析结果表明,T/R组件以背靠背的方式安装后,热流密度最高的器件A的结温降低了7.2 ℃,T/R组件内部所有元器件结温均满足航天Ⅰ级降额温度要求。

关键词:背靠背式;星载;T/R组件;散热效果

0 引言

T/R组件作为星载相控阵天线的核心模块,其主要功能是完成发射信号到阵元的末级功率放大和接收信号的前级放大,可实现阵面的幅相修正和波束扫描等功能[1]。作为安装在航天器上的电子设备,T/R组件要承受运输、发射、上升以及在轨运行各个阶段的热环境,其散热性能将直接影响相控阵天线的幅相一致性和可靠性等关键指标,因此需采取合理的散热措施,控制内部元器件的温度水平。

1 研究对象

1.1    T/R组件结构

T/R组件尺寸为115 mm(长)×75 mm(宽)×6 mm(厚),组件内含有8个收发通道,每个通道中有5个发热元器件,其结构如图1所示。内部发热器件共有7类,名称分别用A~G表示。

1.2    热耗

T/R组件热耗状况如表1所示,T/R组件工作模式有发射和接收两种。处于发射模式时(发射T/R组件),器件B不工作;处于接收模式时(接收T/R组件),器件A不工作。两种工作模式下的热耗分别为9.32 W和1.18 W。其中,热耗最大的是器件A,发射模式下每个器件A热耗为1 W,其热流密度高达36.6 W/cm2。

1.3    热设计要求

T/R组件的工作温度范围为-25~55 ℃。……

登录APP查看全文