王燕玲, 陈峻山, 刘亚龙, 刘 宇, 张发洋

(上海无线电设备研究所,上海 201109)

0 引言

精确打击是现代高科技局部战争的一个突出特点,精确制导武器在其中发挥着不可替代的作用。作为精确制导领域的重要发展方向之一,有源相控阵雷达制导技术突破了传统机械扫描雷达制导在波束形状、波束驻留时间、扫描方式和数据率等方面的限制。随着国防领域对武器系统性能要求的不断提升,有源相控阵在雷达导引头上得到了越来越多的应用。

但相控阵雷达导引头也面临着越来越严酷的散热问题。一方面,导弹飞行速度越来越快,飞行时间越来越长,导弹在高速飞行的过程中,气动加热导致天线罩温度越来越高。导引头受天线罩内壁高温辐射加热,温度不断上升,因而导引头工作温度也很高。目前主要通过在天线罩和导引头之间加入隔热层、在导引头外表面涂覆低红外吸收率的涂层等措施减轻天线罩内壁对导引头的加热。

另一方面,有源相控阵雷达导引头天线发热量大、热密度高。发射/接收(T/R)组件是相控阵雷达导引头天线的核心组件,其工作时70%以上的电功率会转变为热功耗。目前,国内相控阵导引头T/R组件的热密度已经达到20 W/cm2。随着军用电子设备和微波器件向小型化、高集成方向飞速发展,未来T/R组件热密度将进一步提高。美国海军已经将T/R模块冷却的热密度近期目标定为1 000 W/cm2,而远期目标更达到8 000 W/cm2,已进入超高热流密度范围[1]。

在导弹的可用空间和导引头重量的严苛限制下,如何有效对相控阵雷达导引头天线进行散热,需要进行不断研究和探索。……