一种相控阵天线辐射面散热装置的制作方法

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1.本实用新型涉及到天线技术领域，尤其涉及一种相控阵天线辐射面散热装置。

背景技术：

2.瓦片式相控阵天线辐射面安装有大量的密集度很高且发热量大的芯片，辐射面后紧贴的波控模块及电源模块热量也较大，热量的集中会导致器件温度急剧增高，而多个发热芯片温差也大，从而严重影响天线的性能和使用寿命，因此天线的性能很大程度上取决于是否具有良好的散热措施。
3.现有技术一般通过冷板导热天线辐射面的集中热量到辐射面同平面的散热齿进行风冷散热，导致天线辐射面外形尺寸变大；或直接导热到散热齿进行自然散热，难以满足集中热源器件温度均匀性要求。
4.公开号为cn113394542a，公开日为2021年09月14日的中国专利文献公开了一种相控阵天线的散热组件，其特征在于，包括：
5.矩形的t/r组件，所述t/r组件的一侧表面对称设置有两组结构相同的散热片，两组散热片之间有固定区；
6.所述散热片包括相互平行设置的多块第一散热翅片，所述第一散热翅片垂直于所述t/r组件；所述第一散热翅片与所述t/r组件的一条对角线之间的夹角为0-45
°
；
7.所述固定区固定有矩形的波控模块，所述波控模块的一侧表面相互平行设置有多块第二散热翅片，所述第二散热翅片垂直于所述波控模块；所述第二散热翅片与所述波控模块的一条对角线之间的夹角为0-45
°
。
8.该专利文献公开的相控阵天线的散热组件，在t/r组件以及波控模块的一侧表面设置倾斜方式的散热翅片，并将t/r组件以及波控模块呈t形设置，这样能够提高单点产热模块的散热效率、减弱温升叠加效应，实现相控阵天线自然风冷散热。但是，这种自然散热方式，在有集中热源情况下，多个热源的温度均匀性较差。

技术实现要素：

9.本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种相控阵天线辐射面散热装置，本实用新型通过将导热管和风冷散热相结合，能够保证天线板的多个芯片的温差在一定范围内，提高多个热源的温度均匀性。
10.本实用新型通过下述技术方案实现：
11.一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板和波控模块的散热壳体，天线板上有多个芯片，其特征在于：还包括背部散热板、导热管和后盖，所述散热壳体内腔上设置有凹槽和散热风道，所述导热管嵌在凹槽内，散热壳体的外壁上设置有第一散热齿，所述背部散热板上设置有第二散热齿和抽风机，所述后盖上开有与抽风机相对应的出风口，所述散热壳体固定在后盖上。
12.所述凹槽的横截面和导热管的横截面均呈“l”型。
13.所述抽风机为4个，4个抽风机分别位于背部散热板的四个角上。
14.所述散热壳体上设置有导热垫，天线板通过导热垫安装在散热壳体上。
15.所述波控模块固定在散热壳体内，波控模块紧贴导热管。
16.所述导热管的位置与天线板上的芯片的位置相对应。
17.所述导热垫的横截面和天线板的横截面均呈矩形，导热垫的大小与天线板的大小相同。
18.本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：
19.一、本实用新型，散热壳体内腔上设置有凹槽和散热风道，导热管嵌在凹槽内，散热壳体的外壁上设置有第一散热齿，背部散热板上设置有第二散热齿和抽风机，后盖上开有与抽风机相对应的出风口，散热壳体固定在后盖上，较现有技术而言，通过将导热管和风冷散热相结合，能够保证天线板的多个芯片的温差在一定范围内，提高多个热源的温度均匀性。
20.二、本实用新型，凹槽的横截面和导热管的横截面均呈“l”型，通过设置“l”型的导热管，能够将天线辐射面的集中热源导热到天线后部进行风冷散热，保障散热效果。
21.三、本实用新型，抽风机为4个，4个抽风机分别位于背部散热板的四个角上，通过抽风机向外抽风，能够将通过导热管导热到散热壳体的第一散热齿上的热量尽快散发到环境中，提高散热效果；且由于抽风机布置在天线背部，从而能够有效减小天线辐射面截面尺寸。
22.四、本实用新型，散热壳体上设置有导热垫，天线板通过导热垫安装在散热壳体上，导热垫能够将天线板芯片产生的热量导热到散热壳体上，利于后续快速的散热。
23.五、本实用新型，波控模块固定在散热壳体内，波控模块紧贴导热管，波控模块的发热量较大，通过将波控模块紧贴导热管，能够更好的将波控模块产生的大量热量散发出去。
24.六、本实用新型，导热管的位置与天线板上的芯片的位置相对应，能够更加有效的保证天线板的多个芯片的温差在一定范围内，提高散热温度均匀性。
25.七、本实用新型，导热垫的横截面和天线板的横截面均呈矩形，导热垫的大小与天线板的大小相同，能够最大化程度将天线板上的多个芯片产生的热量导热到散热壳体上，以利于提高整体散热效果。
附图说明
26.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：
27.图1为本实用新型的爆炸图；
28.图2为本实用新型散热风道示意图；
29.图中标记：1、天线板，2、波控模块，3、散热壳体，4、背部散热板，5、导热管，6、后盖，7、散热风道，8、第一散热齿，9、第二散热齿，10、抽风机，11、出风口，12、导热垫。
具体实施方式
30.实施例1
31.参见图1和图2，一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板1和波控模块2的散热壳体3，天线板1上有多个芯片，还包括背部散热板4、导热管5和后盖6，所述散热壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，所述导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，所述背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，所述后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，所述散热壳体3固定在后盖6上。
32.本实施例为最基本的实施方式，散热壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，散热壳体3固定在后盖6上，较现有技术而言，通过将导热管5和风冷散热相结合，能够保证天线板1的多个芯片的温差在一定范围内，提高多个热源的温度均匀性。
33.实施例2
34.参见图1和图2，一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板1和波控模块2的散热壳体3，天线板1上有多个芯片，还包括背部散热板4、导热管5和后盖6，所述散热壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，所述导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，所述背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，所述后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，所述散热壳体3固定在后盖6上。
35.进一步的，所述凹槽的横截面和导热管5的横截面均呈“l”型。
36.本实施例为一较佳实施方式，凹槽的横截面和导热管5的横截面均呈“l”型，通过设置“l”型的导热管5，能够将天线辐射面的集中热源导热到天线后部进行风冷散热，保障散热效果。
37.实施例3
38.参见图1和图2，一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板1和波控模块2的散热壳体3，天线板1上有多个芯片，还包括背部散热板4、导热管5和后盖6，所述散热壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，所述导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，所述背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，所述后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，所述散热壳体3固定在后盖6上。
39.所述凹槽的横截面和导热管5的横截面均呈“l”型。
40.进一步的，所述抽风机10为4个，4个抽风机10分别位于背部散热板4的四个角上。
41.进一步的，所述散热壳体3上设置有导热垫12，天线板1通过导热垫12安装在散热壳体3上。
42.本实施例为又一较佳实施方式，抽风机10为4个，4个抽风机10分别位于背部散热板4的四个角上，通过抽风机10向外抽风，能够将通过导热管5导热到散热壳体3的第一散热齿8上的热量尽快散发到环境中，提高散热效果；且由于抽风机10布置在天线背部，从而能够有效减小天线辐射面截面尺寸。
43.散热壳体3上设置有导热垫12，天线板1通过导热垫12安装在散热壳体3上，导热垫12能够将天线板1芯片产生的热量导热到散热壳体3上，利于后续快速的散热。
44.实施例4
45.参见图1和图2，一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板1和波控模块2的散热壳体3，天线板1上有多个芯片，还包括背部散热板4、导热管5和后盖6，所述散热
壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，所述导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，所述背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，所述后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，所述散热壳体3固定在后盖6上。
46.所述凹槽的横截面和导热管5的横截面均呈“l”型。
47.所述抽风机10为4个，4个抽风机10分别位于背部散热板4的四个角上。
48.所述散热壳体3上设置有导热垫12，天线板1通过导热垫12安装在散热壳体3上。
49.进一步的，所述波控模块2固定在散热壳体3内，波控模块2紧贴导热管5。
50.本实施例为又一较佳实施方式，波控模块2固定在散热壳体3内，波控模块2紧贴导热管5，波控模块2的发热量较大，通过将波控模块2紧贴导热管5，能够更好的将波控模块2产生的大量热量散发出去。
51.实施例5
52.参见图1和图2，一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板1和波控模块2的散热壳体3，天线板1上有多个芯片，还包括背部散热板4、导热管5和后盖6，所述散热壳体3内腔上设置有凹槽和散热风道7，所述导热管5嵌在凹槽内，散热壳体3的外壁上设置有第一散热齿8，所述背部散热板4上设置有第二散热齿9和抽风机10，所述后盖6上开有与抽风机10相对应的出风口11，所述散热壳体3固定在后盖6上。
53.所述凹槽的横截面和导热管5的横截面均呈“l”型。
54.所述抽风机10为4个，4个抽风机10分别位于背部散热板4的四个角上。
55.所述散热壳体3上设置有导热垫12，天线板1通过导热垫12安装在散热壳体3上。
56.所述波控模块2固定在散热壳体3内，波控模块2紧贴导热管5。
57.进一步的，所述导热管5的位置与天线板1上的芯片的位置相对应。
58.进一步的，所述导热垫12的横截面和天线板1的横截面均呈矩形，导热垫12的大小与天线板1的大小相同。
59.本实施例为最佳实施方式，导热管5的位置与天线板1上的芯片的位置相对应，能够更加有效的保证天线板1的多个芯片的温差在一定范围内，提高散热温度均匀性。
60.导热垫12的横截面和天线板1的横截面均呈矩形，导热垫12的大小与天线板1的大小相同，能够最大化程度将天线板1上的多个芯片产生的热量导热到散热壳体3上，以利于提高整体散热效果。
61.下面通过热仿真试验对本实用新型进行说明：
62.天线板1上均匀分布128个芯片，每个芯片热耗2.2w，要求芯片温差不大于10℃，4个波控模块2，每个模块热耗16w，热耗共计345.6w。按环境温度65℃进行热仿真，仿真结果如下：
63.天线板1单颗芯片热耗为2.2w，热阻为12℃/w，仿真壳温为85.99℃，计算结温为112.39℃，许用结温为150℃。
64.波控模块2的单颗芯片的热耗为8w，热阻为4.6℃/w，仿真壳温为82.26℃，计算结温为119.06℃，许用结温为150℃。
65.从仿真结果看，天线板1的芯片和波控模块2的芯片计算结温均未超过许用结温，满足要求，天线板1的芯片温差为6.81℃，满足天线板1的芯片温差不大于10℃的要求。

技术特征：

1.一种相控阵天线辐射面散热装置，包括用于安装天线板（1）和波控模块（2）的散热壳体（3），天线板（1）上有多个芯片，其特征在于：还包括背部散热板（4）、导热管（5）和后盖（6），所述散热壳体（3）内腔上设置有凹槽和散热风道（7），所述导热管（5）嵌在凹槽内，散热壳体（3）的外壁上设置有第一散热齿（8），所述背部散热板（4）上设置有第二散热齿（9）和抽风机（10），所述后盖（6）上开有与抽风机（10）相对应的出风口（11），所述散热壳体（3）固定在后盖（6）上。2.根据权利要求1所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述凹槽的横截面和导热管（5）的横截面均呈“l”型。3.根据权利要求1所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述抽风机（10）为4个，4个抽风机（10）分别位于背部散热板（4）的四个角上。4.根据权利要求1所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述散热壳体（3）上设置有导热垫（12），天线板（1）通过导热垫（12）安装在散热壳体（3）上。5.根据权利要求1所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述波控模块（2）固定在散热壳体（3）内，波控模块（2）紧贴导热管（5）。6.根据权利要求1所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述导热管（5）的位置与天线板（1）上的芯片的位置相对应。7.根据权利要求4所述的一种相控阵天线辐射面散热装置，其特征在于：所述导热垫（12）的横截面和天线板（1）的横截面均呈矩形，导热垫（12）的大小与天线板（1）的大小相同。

技术总结

本实用新型公开了一种相控阵天线辐射面散热装置，属于天线技术领域，包括用于安装天线板和波控模块的散热壳体，天线板上有多个芯片，其特征在于：还包括背部散热板、导热管和后盖，所述散热壳体内腔上设置有凹槽和散热风道，所述导热管嵌在凹槽内，散热壳体的外壁上设置有第一散热齿，所述背部散热板上设置有第二散热齿和抽风机，所述后盖上开有与抽风机相对应的出风口，所述散热壳体固定在后盖上。本实用新型通过将导热管和风冷散热相结合，能够保证天线板的多个芯片的温差在一定范围内，提高多个热源的温度均匀性。高多个热源的温度均匀性。高多个热源的温度均匀性。