雷达发射机的冷却及热设计优化分析

陆赛凤?蔡丽丽

摘 要 雷达发射机是雷达中的重要设备之一，雷达发射机在运行过程中温度高，所以雷达发射机对散热系统的要求很高。本文将详细分析雷达发射机的冷却及热设计，在本文提出相关有效方案来解决雷达发射机发热问题，希望可以为雷达发射机冷却提供一些有效可靠的建议。

关键词 雷达发射机;冷却;热设计;优化

引言

进入21世纪，科学技术快速发展，促进了微电子技术的发展，在微电发展过程中，电子设备热引起广泛关注。雷达发射机的发热问题严重，它又是雷达中的重要设备，对雷达造成的影响十分严重。雷达发射机设计时功率高，所以发热问题严重，这个问题是雷达平稳运行的关键点。

1雷达发射机热设计的原则

雷达发射机热设计是促进雷达发展的重要部分，其中的发热问题也是阻碍部分。雷达发射机机通过在热源和散热环境中选择热阻恰当的传热路径，而散热系统在此时保证电子系统平稳运行。由此可知，散热系统是雷达发射机设计中的重要部分。通过目前所有的雷达发射机热设计中得到以下设计原则[1-2]：第一，在设计中要确保冷却系统的冷却性能达标，保证冷却系统能恰当的冷却设备，不对设备运行造成影响，让雷达在恒温下正常工作。第二，确保冷却系统的可靠性，确保它在热备内部能平稳运行。在主设备发生问题时，它能根据稳定内部问题变更运行温度，或者停止工作，避免发生二次问题。第三，确保冷却系统处在稳定的工作环境中，在内部设置多余的能量，避免内部出现灰尘或者故障时热量下降。第四，确保冷却系统具备完善的维护系统。在发生故障后能安全有效处理问题，确保雷达能正常工作。第五，确保冷却系统的安全性，在设计时要对它进行保护设计，尽量避免设备出现内部故障。第六，确保冷却系统的设计的合理性价比，以此满足企业的经济效益。相信做到以上六点就能让雷达发射机的冷却系统有好的保障。

2雷达发射机的冷却方法

雷达发射机在设计冷却系统时要注意到设备的总能耗、热流密度、设备本身的条件以及设备周围的设备温度等问题。雷达发射机的冷却系统在设计时要考虑到每个环节，在最终设计中还是要考虑到热备的表面积和体积，这是散热的关键点。经过总结得到以下两点[3]：第一点，设备的集中度。设备集中设计可以减小体积，但是会让散热面积变小，散热慢，对冷却系统的温度设计要求高。反之仍然存在問题。所以设计师要综合各种情况合理设计。第二点，热备的热耗功率。热设计要根据热备本身的能耗进行调节设计，通过合理的设计数据，让设备的散热能力达到最佳。在设计过程中要根据散热能力和温度变化的相关数据进行调整，最终让散热效果达到最佳。

3雷达发射机热设计的优化

3.1 电讯和散热的同步设计

电路和散热的相关性很强。电路在设计时要考虑到电路之间的相互干扰性和电子通讯。但是电子通讯是雷达发射机的重点部分，所以一般雷达在设计时要将电子通讯放在第一位，然后再考虑到热设计。在进行热设计时要考虑好与电子通讯之间的关系，然后合理进行热设计。“前端热设计”是处理雷达发射机热设计的一种设计思想。它主要是能有效处理散热系统与电子通讯之间的交互问题，能计算出合理的数据，给出一个大致的设计方向，设计师再根据实际情况具体分析设计数据，让热设计方案最佳化。

3.2 细化散热层次，降低传热热阻，提高温控精度

在雷达发射机涉及的过程中系统热设计是主流，热设计主要是通过空调的调控，同时通过风机和散热器等相关软件来对环境温度进行调节。这能有效解决功率器发热的问题，能让设备处在恒定温度之中，让雷达平稳运行。系统及散热系统一般是将自身散发的热量向外部风散出，从而降低内部的温度。所以内部的散热层和热阻层的细设计非常重要。在设计过程中，要细化散热层，降低传热热阻和提高温度控制精度。为了更好地设计本文提出以下两种方法[4]：第一，封装电子设备对电子设备的热量进行控制，或者从整机出发对设备进行整体的温度控制。第二，对电子设备中的节点进行控制，通过某一点控制整个设备的温度。在设计过程中，电子元件一般是将产品放入设计中，它的热阻是固定的，设计人员也无法改变，所以设计人员只能从封装设计入手，以此来提高控制温度的精准度，能保证电子设备内的温度稳定的向外排出。从细节中进行设计，能让整体得到平稳发展。

3.3 采用新技术，有效提高雷达天线的冷却能力

电子元件的功率密度极大提高，得益于新技术的采用。在雷达设计过程中，采用了热管技术或者微通道技术等新的冷却技术，有效提高了雷达发射机的先进性。其中，热管技术是十分优秀的，他最大限度地提高系统的散热能力，同时，它的体积非常小，制造的热量也比较小，有效促进冷却系统的发展[5]。十之外，他还能提高设备的自我防护性能，他能有效应对外部环境的恶劣情况，这就减少了雷达设备发生问题的概率，提高了它的运行效率。微管道技术是在设备内制造出微尺寸的通道，通过这个通道，它可以有效蒸发设备中的液体，能有效保证设备部的清洁度。在未来的发展过程中，肯定会产生更多的新技术，设计师将他们投入设计，以此促进雷达的发展进步。

4结束语

通过以上内容可知，雷达发射机的热设计是十分重要的，通过它的重要性，我们可以得知目前我国雷达发射的散热系统中仍然存在许多问题。在雷达发射机热设计中，设计师应该遵循以上叙述的设计原理，并通过实际情况设计出可靠安全的冷却系统。希望设计师洛阳电信和散热进行同步设计，并能做好设备内部的细节化设计，提高设备的确效率。能进一步促进我国雷达的发展，让我国的雷达技术在世界占据优势地位。以上内容仅为个人见解，如有不足之处，请谅解。

参考文献

[1] 袁湘辉.雷达发射机的冷却及热设计优化分析[J].通信电源技术，2017，34（1）：73-74，84.

[2] 邓建国，郝青鹏.雷达发射机的冷却及热设计优化分析[J].通讯世界，2017，（4）：277-278.

[3] 曹良强，吴钢.雷达发射机的冷却及热设计优化分析[J].低温与超导，2008，（4）：48-52.

[4] 程宝山，刘宇，郭晓阳.雷达发射机的冷却及热设计优化分析[J].信息通信，2015，（6）：275.

[5] 孔祥举.某雷达发射机热分析与冷却系统研究[D].南京：南京理工大学，2008：131.