相控陣天線冷板熱仿真與熱設(shè)計.pdf

1、隨著我國航空實力不斷提高，多型號、多類型先進戰(zhàn)機的相繼服役，雷達天線作為戰(zhàn)機的“眼睛”，其探測距離、追蹤目標(biāo)不斷增強。其中，機載有源相控陣?yán)走_天線由于其高效、高性能受到了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注與重視。機載有源相控陣?yán)走_中，核心部件是T/R組件，一個天線陣面上能夠集成上千個T/R組件以及幾萬個功率晶體管，它們構(gòu)成一個巨大的發(fā)熱體。有源相控陣天線由于集成度高、空間間隔小，導(dǎo)致散熱困難。因此，如何有效對T/R組件進行散熱便成為了相控陣天線設(shè)計的關(guān)鍵

2、核心問題。基于此，本文以某機載有源相控陣天線為研究對象，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計出符合該相控陣天線結(jié)構(gòu)的冷板。主要工作包括：
　　（1）單塊冷板熱設(shè)計及仿真。對常規(guī)通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)冷板熱仿真分析，并以分形理論和仿生學(xué)為理論依據(jù)，研究仿蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)冷板，分別設(shè)計三種仿蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)冷板。通過熱仿真分析，對比了直流道冷板、S型流道冷板以及仿蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)冷板在相同邊界條件下的散熱能力。
　?。?）T/R組件的熱分析及建模方法研究。對天線陣面

3、T/R組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了介紹，闡述了T/R組件芯片接收、發(fā)射相位與溫度的關(guān)系，隨后建立了T/R組件的熱阻模型。針對雷達天線模型多尺度問題，研究了器件級、板級、系統(tǒng)級建模簡化方法，對三種建模方法從網(wǎng)格數(shù)量、基板溫度誤差、外殼溫度誤差等方面進行了對比，為后續(xù)雷達整體模型仿真提供支撐。
　?。?）相控陣天線冷板熱設(shè)計及優(yōu)化。對有源相控陣?yán)走_進行簡了要介紹，對某機載有源相控陣?yán)走_散熱需求作了闡述，接著以某機載有源相控陣?yán)走_天線為對象進行