一种风水冷一体式功率吸收设备制造技术

一种风水冷一体式功率吸收设备，包括：负载腔体、尾部盖板、波导管、集成散热齿、吸收体；所述负载腔体的尾部设置有开口，所述开口用于将吸收体放入所述负载腔体的内部，所述负载腔体的尾部通过尾部盖板固定；所述负载腔体与尾部相对的端面作为负载腔体的头部，所述头部设置有用于连接待测转发器转接波导的波导管，所述负载腔体的外壁设置有集成散热齿，所述集成散热齿的齿牙截面为楔形，集成散热齿的齿牙高度由负载腔体的头部至尾部依次递减，且两相邻齿距依次增加，集成散热齿的齿牙开有散热孔。本实用新型专利技术功率吸收设备适用于常温常压下功率吸收，又适用于热真空环境下功率吸收。

A kind of integrated power absorption equipment with air and water cooling

【技术实现步骤摘要】
一种风水冷一体式功率吸收设备
本技术涉及一种风水冷一体式功率吸收设备，可用于通信卫星转发器常温常压和热真空工况下有线测试期间的射频功率吸收，属于卫星测试测量及射频大功率吸收领域。
技术介绍
随着通信卫星技术不断发展，多波束载荷得到广泛应用，通过多点波束及高层次频率复用技术，极大提升系统容量。区别于传统广播卫星的大区域覆盖，多波束载荷利用多个较窄的点波束分别进行小范围覆盖，窄点波束具有更好的方向性和天线增益，从而提高通信信噪比，传输更高速率的数据业务，获得更优频谱效率。通信卫星转发器在有线测试及热真空试验过程中，需要对转发器的每一个射频大功率输出端口进行功率吸收。传统广播卫星转发器测试时，由于转发器射频大功率输出端口较少，因此采用每一个端口都分别连接一只功率吸收负载的吸收方案，各个负载彼此独立，之间无关联。每只负载在各阶段试验前布局安装在卫星表面，待测转发器的每一个输出端口与对应负载之间通过转接波导相连。常温常压环境下测试时，选用风冷负载，测试时需要对负载进行吹风；热真空试验时，选用水冷负载，测试时需要对负载通循环水进行散热。对于多波束转发器而言，射频大功率输出端口数极多(目前在研通信卫星最多有超过100个射频大功率输出端口)，若采用现行功率吸收方案，则会有如下局限性：1、负载需求量极大(以100个射频大功率输出端口为例，则需要100只风冷负载及100只水冷负载)，测试成本极高；2、单只负载的体积与重量较大。当数量较多时，在星表布局安装困难。常温常压测试与热真空试验需分别考虑负载布局，且需分别进行安装实施操作，试验流程繁琐；3、热真空试验时，需要针对水冷负载进行循环水路设计。当负载较多时，需要的循环水路就多，热真空容器壁的水路穿墙数量无法满足试验要求；若多只负载串联共用一个循环水路，则当循环水路满足第一只负载对水压的要求时，最后一只负载的水流速要求无法满足。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种风水冷一体式功率吸收设备，能够灵活布局，操作流程简单，工程实用性好；设备中的功率吸收模块与散热模块彼此独立，可根据测试需求自由组合使用，散热模块同时具备风冷与水冷功能，使得设备既能在常温常压环境下完成功率吸收，又能在真空环境下完成功率吸收。本技术的技术方案是：一种风水冷一体式功率吸收设备，包括：负载腔体、尾部盖板、波导管、集成散热齿、吸收体、集成散热板、单体散热齿；所述负载腔体的尾部设置有开口，吸收体通过所述开口放入负载腔体的内部，所述负载腔体的尾部通过尾部盖板固定；所述负载腔体与尾部相对的端面作为负载腔体的头部，所述头部设置有用于连接待测转发器转接波导的波导管，所述负载腔体的外壁设置有集成散热齿，所述集成散热齿的齿牙截面为楔形，集成散热齿的齿牙高度由负载腔体的头部至尾部依次递减，且两相邻齿距依次增加，集成散热齿的齿牙开有散热孔，所述散热孔的孔径D和齿牙的高度h满足关系如下：其中，hmax为集成散热齿的中最高的齿牙高度，hmin为集成散热齿的中最低的齿牙高度，p的取值范围为2～4；所述波导管、集成散热齿、负载腔体加工为一个整体结构；负载腔体的内壁与吸收体之间紧密配合且不填充任何导热介质。所述负载腔体和所述波导管均为矩形结构，所述负载腔体与所述波导管的表面光滑过渡；所述波导管开有波导口。所述集成散热板内部设置有冷水循环管路的板件，所述集成散热板的一侧或两侧端面上固定有多个负载腔体；波导管突出集成散热板的端面，所述集成散热齿位于负载腔体远离集成散热板的一侧上。所述集成散热板的材料为铝合金，具体牌号为LF6，所述集成散热板做硬质氧化处理。集成散热板上设置有入水口和出水口，所述入水口和出水口设置在集成散热板的同一端面上；所述集成散热板内的冷水循环管路走向为S型。所述单体散热齿为并排安装有多个齿牙的平板结构，所述齿牙的高度依次递减、且两相邻齿距依次增加；所述单体散热齿安装在负载腔体的外侧；单体散热齿的齿牙截面为楔形，齿牙的高度由负载腔体的头部至尾部依次递减。所述单体散热齿的材料与所述整体结构的材料相同，所述单体散热齿的表面阳极氧化处理。单体散热齿与负载腔体之间的采用涂胶和螺钉紧固的方式固定连接，胶层厚度不超过0.2mm，硅橡胶的牌号具体为GD414。吸收体的一端紧贴尾部盖板，吸收体的另一端不接触所述波导管。所述整体结构的材料为铝合金，具体牌号为LF6，所述整体结构的表面阳极氧化处理。所述集成散热齿的齿牙高度取值范围为15mm～30mm。本技术与现有技术相比的有益效果是：1)本技术中既可用于常压测试，也可用于真空测试，因此负载需求量较现有方案缩减一半，测试成本降低；2)本技术将功率吸收模块与散热模块分离，且散热模块有集成散热板和单体散热齿两种形式供选择，因此可根据被测转发器实际技术状态，选择组合后使用，工程灵活性更高。当使用集成散热板作为散热模块时，其在常温常压与热真空环境下测试时，装星状态及射频连接状态完全一致，因此本技术的功率吸收设备在整星测试全阶段中仅需在初期安装一次即可，大大降低工程实施复杂度；3)本技术的功率吸收设备集成度更高，在相同功率吸收路数要求下，其体积和重量远低于现有方案，且外形尺寸规则，易于在星表的布局设计和安装实施；4)本技术多只单体负载集成安装于一块散热板上时，其在热真空试验中仅需一条循环水路即可，且对循环水的水压及流速要求更低，这样能大大降低循环水路设计难度与实施难度；当用于常温常压环境测试时，所有负载的散热齿方向一致，易于风道设计。附图说明图1为本技术中功率吸收模块示意图；图2为本技术功率吸收模块装配示意图；图3为本技术集成散热齿的齿牙截面示意图；图4为本技术集成散热板结构示意图；图5为本技术一实施例中单体负载与集成散热板装配示意图；图6为本技术单体散热齿结构示意图；图7为本技术单体负载与单体散热齿装配示意图；图8为本技术一实施例中单体负载与集成散热板装配示意图；图9为本技术中尾部盖板与负载腔体装配示意图。具体实施方式本技术一种风水冷一体式功率吸收设备集成度高，能够同时吸收多路射频大功率，还包括多种独立的散热模块，可根据测试需求自由组合使用。散热模块具备风冷与水冷功能，使得功率吸收设备既能在常温常压环境下完成功率吸收，又能在真空环境下完成功率吸收。本技术提出风水冷一体式功率吸收设备适用于多波束通信卫星的转发器电测工作。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的描述。一种风水冷一体式功率吸收设备包括：功率吸收模块和散热模块，功率吸收模块即单体负载，功率吸收模块用于吸收被测转发器单个射频大功率输出口的微波功率。散热模块用于散去功率吸收模块产生的热量，散热模块包括：单体散热齿8和集成散热板9。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风水冷一体式功率吸收设备，其特征在于，包括：负载腔体(1)、尾部盖板(2)、波导管(5)、集成散热齿(6)、吸收体(7)；/n所述负载腔体(1)的尾部设置有开口，吸收体(7)通过所述开口放入负载腔体(1)的内部，所述负载腔体(1)的尾部通过尾部盖板(2)固定；/n所述负载腔体(1)与尾部相对的端面作为负载腔体(1)的头部，所述头部设置有用于连接待测转发器转接波导的波导管(5)，所述负载腔体(1)的外壁设置有集成散热齿(6)，所述集成散热齿(6)的齿牙截面为楔形，集成散热齿(6)的齿牙高度由负载腔体(1)的头部至尾部依次递减，且两相邻齿距依次增加，集成散热齿(6)的齿牙开有散热孔，所述散热孔的孔径D和齿牙的高度h满足关系如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种风水冷一体式功率吸收设备，其特征在于，包括：负载腔体(1)、尾部盖板(2)、波导管(5)、集成散热齿(6)、吸收体(7)；
所述负载腔体(1)的尾部设置有开口，吸收体(7)通过所述开口放入负载腔体(1)的内部，所述负载腔体(1)的尾部通过尾部盖板(2)固定；
所述负载腔体(1)与尾部相对的端面作为负载腔体(1)的头部，所述头部设置有用于连接待测转发器转接波导的波导管(5)，所述负载腔体(1)的外壁设置有集成散热齿(6)，所述集成散热齿(6)的齿牙截面为楔形，集成散热齿(6)的齿牙高度由负载腔体(1)的头部至尾部依次递减，且两相邻齿距依次增加，集成散热齿(6)的齿牙开有散热孔，所述散热孔的孔径D和齿牙的高度h满足关系如下：



其中，hmax为集成散热齿(6)的中最高的齿牙高度，hmin为集成散热齿(6)的中最低的齿牙高度，p的取值范围为2～4；
所述波导管(5)、集成散热齿(6)、负载腔体(1)加工为一个整体结构；
负载腔体(1)的内壁与吸收体(7)之间紧密配合且不填充任何导热介质。


2.根据权利要求1所述的一种风水冷一体式功率吸收设备，其特征在于，所述负载腔体(1)和所述波导管(5)均为矩形结构，所述负载腔体(1)与所述波导管(5)的表面光滑过渡；所述波导管(5)开有波导口。


3.根据权利要求2所述的一种风水冷一体式功率吸收设备，其特征在于，还包括：集成散热板(9)；
所述集成散热板(9)内部设置有冷水循环管路的板件，所述集成散热板(9)的一侧或两侧端面上固定有多个负载腔体(1)；波导管(5)突出集成散热板(9)的端面，所述集成散热齿(6)位于负载腔体(1)远离集成散热板(9)的一侧上。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，杨冬雪，石明，谢华，柴源，吴越，李添龙，丁志强，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11