相控阵T/R组件微通道设计及散热性能研究
发布时间：2020-12-13 22:03
随着MEMS技术的发展,电子元器件的集成度越来越高,热流密度也逐渐增大,高效的散热技术成为研究热点。相控阵天线由于在军事领域和民事领域的重要作用,受到国内外的普遍研究,研究出高性能的相控阵天线变得愈发迫在眉睫,而天线的热设计是提高其性能的关键指标,因此相控阵天线有着较高的散热需求。相比传统的风冷散热技术,液冷散热由于散热效率高而成为研究主流,其中又以微通道液冷散热技术为主。一个大型的相控阵天线具有成千上万个T/R组件,本文针对5×5相控阵T/R组件设计出一个复杂拓扑结构的微通道冷板,通过仿真计算和实验验证分析该微通道冷板的散热性能。本文主要研究内容如下:（1）以5×5相控阵T/R组件为研究对象,基于传热学及流体动力学理论,设计一种发散型隔板式多孔微通道冷板拓扑结构,为实现相控阵T/R组件的纵、横向电连接以及提高冷板的强度,在通道中还设有六棱柱圆柱通孔,为了便于模型后处理分析,依据理论及经验将冷板结构做合理性简化。（2）对微通道冷板进行仿真分析,通过设置热源的热流密度、流体工质温度及流量等非几何因素的边界条件,得到仿真温度云图及压降特性,分析不同工况下微通道冷板的散热性能,归纳总结影响微...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微通道冷板外部结构
第二章相控阵T/R组件微通道拓扑结构研究13图2-3圆形阵列通孔与方形阵列通孔散热最高温度由表2-2及图2-3可知，圆形阵列通孔和方形阵列通孔结构的最大温度均随着孔径的增大而逐渐递减，下降趋势大致相似，圆形阵列通孔散热后的最大温度比方形阵列通孔的最大温度低，当孔径为0.1mm时，圆形阵列通孔最大温度为309.6K，方形阵列通孔最大温度为310.9K；当孔径为0.5mm时，圆形阵列通孔最大温度为300.7K，方形阵列通孔最大温度为303.0K。当孔径由0.1mm增长至0.4mm时，二者最大温度下降趋势较大，当孔径由0.4mm增长至0.5mm时，二者最大温度下降趋势变校综合考虑，圆形阵列通孔的散热特性强于方形阵列通孔，因此本文最终选用0.5mm圆形阵列通孔结构。下图2-4为0.5mm孔径下圆形阵列通孔和方形阵列通孔最大温度云图。（a）（b）图2-4不同结构温度云图。（a）圆形阵列通孔；（b）方形阵列通孔
第二章相控阵T/R组件微通道拓扑结构研究13图2-3圆形阵列通孔与方形阵列通孔散热最高温度由表2-2及图2-3可知，圆形阵列通孔和方形阵列通孔结构的最大温度均随着孔径的增大而逐渐递减，下降趋势大致相似，圆形阵列通孔散热后的最大温度比方形阵列通孔的最大温度低，当孔径为0.1mm时，圆形阵列通孔最大温度为309.6K，方形阵列通孔最大温度为310.9K；当孔径为0.5mm时，圆形阵列通孔最大温度为300.7K，方形阵列通孔最大温度为303.0K。当孔径由0.1mm增长至0.4mm时，二者最大温度下降趋势较大，当孔径由0.4mm增长至0.5mm时，二者最大温度下降趋势变校综合考虑，圆形阵列通孔的散热特性强于方形阵列通孔，因此本文最终选用0.5mm圆形阵列通孔结构。下图2-4为0.5mm孔径下圆形阵列通孔和方形阵列通孔最大温度云图。（a）（b）图2-4不同结构温度云图。（a）圆形阵列通孔；（b）方形阵列通孔
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极摇动对微细电火花加工微孔深径比的影响[J]. 朱应宝,余祖元,李剑中,郭学杰,殷国强. 航空制造技术. 2017(03)
[2]电子设备液冷技术研究进展[J]. 周海峰,邱颖霞,鞠金山,瞿启云,白一峰,李磊. 电子机械工程. 2016(04)
[3]某数字T/R组件微通道液冷冷板的热设计[J]. 刘晓红,江建. 电子机械工程. 2016(02)
[4]3D打印成型微通道冷板[J]. 尹恩怀,安占军,李超. 科技视界. 2016(11)
[5]微/小通道冷板在某型相控阵天线上的对比分析[J]. 翁夏. 电子机械工程. 2014(05)
[6]微通道冷板在有源相控阵天线上的应用[J]. 王从思,宋正梅,康明魁,普涛,李江江,刘超. 电子机械工程. 2013(01)
[7]芯片冷却用微通道散热结构热流耦合场数值研究[J]. 徐尚龙,秦杰,胡广新. 中国机械工程. 2011(23)
[8]激光诱导等离子体加工石英微通道的研究[J]. 冯彩玲,王海旭,秦水介. 激光技术. 2010(04)
[9]新一代有源相控阵雷达T/R组件热设计[J]. 高玉良,万建岗,周艳. 武汉理工大学学报. 2009(24)
[10]电子装备热控新技术综述(下)[J]. 平丽浩,钱吉裕,徐德好. 电子机械工程. 2008(02)
硕士论文
[1]相控阵微小通道冷板工艺及散热实验研究[D]. 陈加进.电子科技大学 2018
[2]LTCC多芯片功放组件微流道设计及散热特性研究[D]. 张晓飞.电子科技大学 2017
[3]相控阵天线散热微通道冷板拓扑结构研究[D]. 吴龙文.电子科技大学 2017
本文编号：2915249
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微通道冷板外部结构
第二章相控阵T/R组件微通道拓扑结构研究13图2-3圆形阵列通孔与方形阵列通孔散热最高温度由表2-2及图2-3可知，圆形阵列通孔和方形阵列通孔结构的最大温度均随着孔径的增大而逐渐递减，下降趋势大致相似，圆形阵列通孔散热后的最大温度比方形阵列通孔的最大温度低，当孔径为0.1mm时，圆形阵列通孔最大温度为309.6K，方形阵列通孔最大温度为310.9K；当孔径为0.5mm时，圆形阵列通孔最大温度为300.7K，方形阵列通孔最大温度为303.0K。当孔径由0.1mm增长至0.4mm时，二者最大温度下降趋势较大，当孔径由0.4mm增长至0.5mm时，二者最大温度下降趋势变校综合考虑，圆形阵列通孔的散热特性强于方形阵列通孔，因此本文最终选用0.5mm圆形阵列通孔结构。下图2-4为0.5mm孔径下圆形阵列通孔和方形阵列通孔最大温度云图。（a）（b）图2-4不同结构温度云图。（a）圆形阵列通孔；（b）方形阵列通孔
第二章相控阵T/R组件微通道拓扑结构研究13图2-3圆形阵列通孔与方形阵列通孔散热最高温度由表2-2及图2-3可知，圆形阵列通孔和方形阵列通孔结构的最大温度均随着孔径的增大而逐渐递减，下降趋势大致相似，圆形阵列通孔散热后的最大温度比方形阵列通孔的最大温度低，当孔径为0.1mm时，圆形阵列通孔最大温度为309.6K，方形阵列通孔最大温度为310.9K；当孔径为0.5mm时，圆形阵列通孔最大温度为300.7K，方形阵列通孔最大温度为303.0K。当孔径由0.1mm增长至0.4mm时，二者最大温度下降趋势较大，当孔径由0.4mm增长至0.5mm时，二者最大温度下降趋势变校综合考虑，圆形阵列通孔的散热特性强于方形阵列通孔，因此本文最终选用0.5mm圆形阵列通孔结构。下图2-4为0.5mm孔径下圆形阵列通孔和方形阵列通孔最大温度云图。（a）（b）图2-4不同结构温度云图。（a）圆形阵列通孔；（b）方形阵列通孔
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极摇动对微细电火花加工微孔深径比的影响[J]. 朱应宝,余祖元,李剑中,郭学杰,殷国强. 航空制造技术. 2017(03)
[2]电子设备液冷技术研究进展[J]. 周海峰,邱颖霞,鞠金山,瞿启云,白一峰,李磊. 电子机械工程. 2016(04)
[3]某数字T/R组件微通道液冷冷板的热设计[J]. 刘晓红,江建. 电子机械工程. 2016(02)
[4]3D打印成型微通道冷板[J]. 尹恩怀,安占军,李超. 科技视界. 2016(11)
[5]微/小通道冷板在某型相控阵天线上的对比分析[J]. 翁夏. 电子机械工程. 2014(05)
[6]微通道冷板在有源相控阵天线上的应用[J]. 王从思,宋正梅,康明魁,普涛,李江江,刘超. 电子机械工程. 2013(01)
[7]芯片冷却用微通道散热结构热流耦合场数值研究[J]. 徐尚龙,秦杰,胡广新. 中国机械工程. 2011(23)
[8]激光诱导等离子体加工石英微通道的研究[J]. 冯彩玲,王海旭,秦水介. 激光技术. 2010(04)
[9]新一代有源相控阵雷达T/R组件热设计[J]. 高玉良,万建岗,周艳. 武汉理工大学学报. 2009(24)
[10]电子装备热控新技术综述(下)[J]. 平丽浩,钱吉裕,徐德好. 电子机械工程. 2008(02)
硕士论文
[1]相控阵微小通道冷板工艺及散热实验研究[D]. 陈加进.电子科技大学 2018
[2]LTCC多芯片功放组件微流道设计及散热特性研究[D]. 张晓飞.电子科技大学 2017
[3]相控阵天线散热微通道冷板拓扑结构研究[D]. 吴龙文.电子科技大学 2017
本文编号：2915249
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