【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波发射，尤其涉及一种相控阵天线及其微通道散热结构。
技术介绍
1、当前5g通信和卫星互联网通信发展迅猛，毫米波有源相控阵天线开始前所未有的大发展。瓦片式相控阵天线采用高集成度芯片与天线阵面平行布局，具有剖面低、重量轻、易于载荷平台集成共形等特点，广泛适用于卫星通信终端、5g天线等应用场景。同时，由于收发芯片以及各类电路密度极高，导致天线阵面温度急剧增高，影响天线的电性能。
2、相控阵天线采用叠层瓦片式总体架构，对结构形变十分敏感，热变形和温度漂移会导致天线电性能降低。另外，天线工作空间环境中时，由于阵面热流密度高且处于真空散热环境，天线的空间尺寸及热控条件极为有限，需要解决大温度范围冷热交变环境和星上受限热控空间及热控条件下天线保温、天线阵面局部高热流与多芯片温度一致性控制的问题。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种的相控阵天线及其微通道散热结构，能在满足天线阵面多芯片温度均匀性要求的同时，实现有限空间条件下高效的热量排散和热量补充，满足相控阵天线电性能要求。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种相控阵天线的微通道散热结构，包括：
3、微通道冷板，其内部设有微通道网络，所述微通道网络包括主根通道和与所述主根通道连通的二级侧根通道，所述主根通道沿所述微通道冷板的长度方向设置，所述二级侧根通道设置在所述主根通道的两侧；
4、射频电路安装腔和控制电路安装腔，设置在所述
5、连接器安装腔，贯穿所述微通道冷板的顶面和底面设置，与所述射频电路安装腔和所述控制电路安装腔连通；
6、流体接口，设置在所述微通道冷板的外侧面上，并与所述主根通道连通。
7、根据本专利技术的一个技术方案，所述主根通道包括沿所述微通道冷板的长度方向对称设置的第一主根通道和第二主根通道，所述第一主根通道和所述第二主根通道的直径自其与所述流体接口连通的一端向靠近所述微通道冷板的中部的一端逐渐减小，所述第一主根通道和所述第二主根通道通过所述二级侧根通道连通。
8、根据本专利技术的一个技术方案，所述二级侧根通道的直径为100μm。
9、根据本专利技术的一个技术方案，所述射频电路安装腔内设有射频电路安装台和芯片安装槽，所述控制电路安装腔内设有控制电路安装台和器件安装槽，所述器件安装槽的深度大于器件的最大高度。
10、根据本专利技术的一个技术方案，所述二级侧根通道包括平行于所述微通道冷板长度方向的横向侧根通道和与所述横向侧根通道垂直的纵向侧根通道，所述横向侧根通道和所述纵向侧根通道的交叉点设置在所述芯片安装槽的下方。
11、根据本专利技术的一个技术方案，所述芯片安装槽和所述器件安装槽内设有传热面。
12、根据本专利技术的一个技术方案，所述传热面上设有导热胶垫。
13、根据本专利技术的一个方面，提供一种相控阵天线，包括上述的微通道散热结构，还包括：
14、天线罩，设置在所述微通道冷板的顶部；
15、射频电路，固定设置在所述射频电路安装腔内；
16、控制电路，固定设置在所述控制电路安装腔内；
17、天线阵面，设置在所述射频电路的顶部，与所述射频电路电连接；
18、射频芯片和功率器件，分别固定在所述射频电路和所述控制电路上，分别与所述射频电路和所述控制电路电连接；
19、连接器，设置在所述连接器安装腔内，与所述射频电路和所述控制电路电连接。
20、根据本专利技术的一个技术方案，所述天线罩通过蜂窝夹层结构透明材料制成。
21、根据本专利技术的一个技术方案，所述天线阵面包括若干个拼接的微带天线单元，所述微带天线单元采用标准模块化无边工艺制作。
22、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
23、本专利技术提供的相控阵天线及其微通道散热结构，微通道散热结构包括微通道冷板，微通道冷板上设置由主根通道和二级侧根通道组成的微通道网络，微通道网络构成两相流体回路，可通过微通道的结构基于植物叶脉和根系网络的结构设计而成，模仿根系结构的典型特征，将根系微通道主根横向布置，并使每一个射频芯片下方均分布有根系微通道的二级侧根分支，增强对芯片热量的传热和散热能力，使热量经由两相流体回路循环快速地传导出去，降低阵面温度温差，保证阵面满足温度一致性。本专利技术，基于植物叶脉和根系网络的结构设计而成，通过与安装平台一体化集成，使得微通道冷板既能作为蒸发器使用又能作为加热器使用，满足相控阵天线的集成化、小型化要求。
24、二级侧根通道的直径为100μm，满足两相流体的流动要求，通过更换微通道网络内流体介质的类型，可使微通道冷板起到散热器或加热器的作用，可在提高天线阵面多芯片温度均匀性的同时，实现有限空间条件下的快速热量排散或热量补充。
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1.一种相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述主根通道包括沿所述微通道冷板(1)的长度方向对称设置的第一主根通道和第二主根通道，所述第一主根通道和所述第二主根通道的直径自其与所述流体接口(5)连通的一端向靠近所述微通道冷板(1)的中部的一端逐渐减小，所述第一主根通道和所述第二主根通道通过所述二级侧根通道连通。
3.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述二级侧根通道的直径为100μm。
4.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述射频电路安装腔内设有射频电路安装台(2)和芯片安装槽(7)，所述控制电路安装腔内设有控制电路安装台(3)和器件安装槽(8)，所述器件安装槽(8)的深度大于器件的最大高度。
5.根据权利要求4所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述二级侧根通道包括平行于所述微通道冷板(1)长度方向的横向侧根通道和与所述横向侧根通道垂直的纵向侧根通道，所述横向侧根通道和所述纵向侧根通道的交叉点
6.根据权利要求4所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述芯片安装槽(7)和所述器件安装槽(8)内设有传热面(9)。
7.根据权利要求6所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述传热面(9)上设有导热胶垫。
8.一种相控阵天线，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的微通道散热结构，还包括：
9.根据权利要求8所述的相控阵天线，其特征在于，所述天线罩(10)通过蜂窝夹层结构透明材料制成。
10.根据权利要求8所述的相控阵天线，其特征在于，所述天线阵面(13)包括若干个拼接的微带天线单元，所述微带天线单元采用标准模块化无边工艺制作。
...【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述主根通道包括沿所述微通道冷板(1)的长度方向对称设置的第一主根通道和第二主根通道，所述第一主根通道和所述第二主根通道的直径自其与所述流体接口(5)连通的一端向靠近所述微通道冷板(1)的中部的一端逐渐减小，所述第一主根通道和所述第二主根通道通过所述二级侧根通道连通。
3.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述二级侧根通道的直径为100μm。
4.根据权利要求1所述的相控阵天线的微通道散热结构，其特征在于，所述射频电路安装腔内设有射频电路安装台(2)和芯片安装槽(7)，所述控制电路安装腔内设有控制电路安装台(3)和器件安装槽(8)，所述器件安装槽(8)的深度大于器件的最大高度。
5.根据权利要求4所述的相控阵天线的微通道散...
【专利技术属性】
技术研发人员：金世超，王辰宇，黄俊，刘敦歌，杨钰茜，费春娇，梅辰钰，刘立朋，周波，苏巾槐，王静，孙家星，高峰，张正谦，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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