有源相控陣天線小通道冷板的熱仿真分析與熱設計.pdf

1、從20世紀60年代開始,有源相控陣天線由于巨大的技術(shù)潛力而受到國內(nèi)外的普遍重視,并得到大力發(fā)展和應用。但是,隨著天線的集成度和熱功耗不斷地增加,天線的高組裝密度使得熱設計變得尤為重要和突出。天線的熱設計與天線的電性能指標直接相關(guān),會影響到天線的探測、跟蹤和識別等功能的實現(xiàn)。而有源相控陣天線的熱功耗主要集中在T/R組件上,天線陣面可能有幾千個T/R組件和幾萬個功率晶體管,組成了龐大的發(fā)熱體。因此,如何解決這幾千個T/R組件的發(fā)熱便成了天線

2、熱設計最關(guān)鍵的問題?；诖?本文以有源相控陣天線為主要研究對象,對其進行散熱需求分析,以單個T/R組件為載體深入研究微小通道散熱技術(shù),最后設計出新型冷板以解決天線的散熱問題。具體工作包括:
　　(1)研究了T/R組件的熱需求和某組件熱仿真分析的詳細過程。首先分析有源相控陣天線的結(jié)構(gòu)和散熱系統(tǒng),仔細介紹了T/R組件的結(jié)構(gòu)與工作特點。然后對某組件的詳細模型進行熱仿真分析,并對三種簡化建模方法進行研究,最后提出T/R組件的熱阻模型并計算

3、,確定T/R組件的冷卻任務,提出合理的冷卻方式。
　　(2)研究了不同因素對散熱器的壓降和散熱性能的影響,并對小通道散熱器進行優(yōu)化設計?；趥鳠釋W和計算流體力學,建立流熱耦合數(shù)學模型;研究小通道的水力直徑、高寬比、孔隙率以及冷卻液的入口速度對壓降和散熱性能的單因素影響。闡述了析因設計和響應面法的基本理論,并基于仿真數(shù)據(jù),通過析因設計和響應面優(yōu)化方法對小通道的多因素參數(shù)進行影響因子評估和設計小通道結(jié)構(gòu)參數(shù)與流體參數(shù)。
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