某相控阵雷达天线阵面的热设计与验证

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为了解决某高热流密度相控阵雷达天线阵面的散热问题,文中采用强迫通风冷却的散热方式,在天线阵面热设计中使用了高效换热的风–风换热器和高导热热管,满足了天线阵面组件壳体温度要求.同时,在设计天线阵面流场时,采用了内外风道隔离、内循环风道风机并联的送风方式,满足了天线阵面组件壳体的均温性要求.最后通过数值仿真和搭建平台测试两种方法,验证了该热设计方案的可行性.
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文中设计了一种小型化高频段的双极化喇叭天线,详细介绍了具体的结构设计方法,充分考虑了加工装配环节对天线性能的影响,完成了理论设计和实物加工.通过暗室实测天线辐射单元的方向图、驻波比、增益等重要电性能指标,发现双极化均能较好满足X~Ku频段7 GHz的超宽带工作要求.对测试结果和电磁软件仿真结果进行对比,验证了结构设计对保证电性能的有效性,同时分析了性能差异项的具体原因,并提出了优化方案.该设计为类似小型化复杂天线的结构设计提供了参考.
随着星载嵌入式计算机向高性能、高集成、小型化方向发展,系统内热流密度急剧增加,常规星上散热设计已无法满足系统对高效散热的迫切需求.文中以某星上数据处理机热设计需求为例,提出了以石墨散热片为主的全路径高效热传导方法,并开展了整机热仿真分析和试验测试.仿真分析和试验结果均表明热设计满足要求.为进一步验证石墨散热片对导热性能的提升程度,对粘贴石墨散热片和采用常规金属两种散热方法进行了模拟仿真和对比.结果表明,与采用常规金属散热相比,在热源集中的计算模块框架上贴石墨散热片,可使数字信号处理(Digital Sig