RU175877U1 - CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE - Google Patents
CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE Download PDFInfo
- Publication number
- RU175877U1 RU175877U1 RU2017119718U RU2017119718U RU175877U1 RU 175877 U1 RU175877 U1 RU 175877U1 RU 2017119718 U RU2017119718 U RU 2017119718U RU 2017119718 U RU2017119718 U RU 2017119718U RU 175877 U1 RU175877 U1 RU 175877U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- module
- active phased
- cooled
- array
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 230000010512 thermal transition Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 241001230134 Phasis Species 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплотехнике и предназначена для охлаждения тепловыделяющих элементов модуля активной фазированной антенной решетки, для улучшения теплового режима их работы. Корпус модуля активной фазированной антенной решетки представляет собой единый массив, а тепловые трубы сформированы непосредственно в массиве корпуса под местами для установки охлаждаемых элементов, в параллельных каналах, которые содержат фитиль и паропровод, и находятся в непосредственном тепловом контакте между собой и с местами для установки охлаждаемых элементов. При этом минимально возможное расстояние от места установки охлаждаемого элемента до тепловой трубы будет равно толщине стенки тепловой трубы с учетом технологических требований ее изготовления. Технический результат заключается в повышении технологичности и надежности корпуса модуля активной фазированной антенной решетки. 1 ил. The utility model relates to heat engineering and is intended for cooling the fuel elements of an active phased array antenna module, to improve the thermal regime of their operation. The module housing of the active phased array antenna is a single array, and the heat pipes are formed directly in the housing array under the places for installing the cooled elements, in parallel channels that contain the wick and steam pipe, and are in direct thermal contact between themselves and with the places for installing the cooled elements. In this case, the minimum possible distance from the installation site of the cooled element to the heat pipe will be equal to the wall thickness of the heat pipe, taking into account the technological requirements of its manufacture. The technical result consists in increasing the manufacturability and reliability of the module housing of an active phased antenna array. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к теплотехнике и предназначена для охлаждения тепловыделяющих элементов модуля активной фазированной антенной решетки (АФАР), для улучшения теплового режима их работы.The utility model relates to heat engineering and is intended for cooling the fuel elements of an active phased array antenna module (AFAR), to improve the thermal regime of their operation.
Известна многосекционная тепловая труба (патент RU 147864, MПК F28D 15/02), содержащая несколько независимых тепловых труб, объединенных плоскими теплопроводящими полками. Недостатком многосекционной тепловой трубы является сложность ее установки в основание корпуса модуля АФАР и отсутствие теплового взаимодействия между секциями тепловой трубы.Known multi-section heat pipe (patent RU 147864, IPC F28D 15/02), containing several independent heat pipes, United flat heat-conducting shelves. The disadvantage of a multi-section heat pipe is the difficulty of its installation in the base of the housing of the AFAR module and the lack of thermal interaction between sections of the heat pipe.
Прототипом предлагаемого устройства является корпус модуля активной фазированной антенной решетки (патент RU 97219, MПК H01Q 21/00), содержащий теплопроводящее основание, под местами установки охлаждаемых элементов установлены теплораспределительные устройства, под которыми находятся зоны испарения тепловых труб. Зоны конденсации тепловых труб размещены с внешней стороны корпуса и снабжены устройством воздушного охлаждения. Корпус модуля состоит из двух симметричных половин, в которых на герметично соединяемых поверхностях основания выполнены полусферические каналы, для размещения тепловых труб, при этом тепловой контакт между тепловыми трубами и корпусом модуля, между корпусом и теплораспределительными элементами обеспечивается пайкой или применением термопасты. Половины корпуса с установленными тепловыми трубами герметично соединяются между собой.The prototype of the proposed device is a module housing an active phased antenna array (patent RU 97219, IPC H01Q 21/00) containing a heat-conducting base, heat distribution devices are installed under the locations of the cooled elements, under which there are evaporation zones of heat pipes. The condensation zones of the heat pipes are located on the outside of the housing and are equipped with an air cooling device. The module case consists of two symmetrical halves, in which hemispherical channels are made on the hermetically sealed surfaces of the base to accommodate the heat pipes, while the thermal contact between the heat pipes and the module case, between the case and heat distribution elements is provided by soldering or using thermal paste. The body halves with installed heat pipes are tightly interconnected.
Из недостатков прототипа следует отметить следующие.Of the disadvantages of the prototype should be noted as follows.
Устройство не обеспечивает эффективный теплоотвод от охлаждаемых элементов, из-за большого количества тепловых переходов между элементами теплоотвода. Вначале от охлаждаемого элемента тепло передается на теплораспределительное устройство. От теплораспределительного устройства тепло передается на теплопроводящее основание. Затем от теплопроводящего основания через теплопроводящую пасту или мягкий припой тепло передается тепловым трубам. Теплораспределительное устройство представляет собой композитный материал, состоящий из зерен алмаза, карбида кремния и кремния. Существующая технология производства не позволяет получить композитный материал с низкой шероховатостью, которая позволяла бы обеспечить минимальный зазор при контакте двух поверхностей. Поэтому для обеспечения надежного теплового контакта теплораспределительного устройства с поверхностью основания необходимо нанести слой мягкого припоя или теплопроводящей пасты, что приводит к резкому увеличению теплового сопротивления и снижает высокую теплопроводность композиционного материала. Кроме того при монтаже тепловых труб в параллельные каналы для обеспечения теплового контакта необходимо применять мягкий припой или теплопроводящую пасту, что также приводит к тепловым потерям.The device does not provide an effective heat sink from the cooled elements, due to the large number of thermal transitions between the heat sink elements. Initially, heat is transferred from the cooled element to a heat distribution device. Heat is transferred from the heat distribution device to the heat-conducting base. Then, heat is transferred from the heat-conducting base through heat-conducting paste or soft solder to the heat pipes. The heat distribution device is a composite material consisting of grains of diamond, silicon carbide and silicon. Existing production technology does not allow to obtain a composite material with a low roughness, which would allow for a minimum clearance at the contact of two surfaces. Therefore, to ensure reliable thermal contact of the heat distribution device with the base surface, it is necessary to apply a layer of soft solder or heat-conducting paste, which leads to a sharp increase in thermal resistance and reduces the high thermal conductivity of the composite material. In addition, when installing heat pipes in parallel channels, to ensure thermal contact, it is necessary to use soft solder or heat-conducting paste, which also leads to heat loss.
Технической задачей, которая ставилась при разработке полезной модели, является повышение эффективности теплоотвода от охлаждаемых элементов.The technical task that was posed during the development of a utility model is to increase the efficiency of heat removal from cooled elements.
Технический результат, который требуется достичь - сокращение количества тепловых переходов между охлаждаемыми элементами и тепловыми трубами.The technical result that is required to be achieved is a reduction in the number of thermal transitions between the cooled elements and the heat pipes.
Технический результат достигается за счет того, что корпус модуля активной фазированной антенной решетки, содержащий теплопроводящее основание с расположенными на нем местами для установки охлаждаемых элементов, под которыми, с обеспечением теплового контакта с корпусом модуля, расположены тепловые трубы так, что зоны их испарения находятся под местами для установки охлаждаемых элементов, а зоны конденсации находятся с внешней стороны корпуса модуля и снабжены устройствами воздушного охлаждения, причем корпус модуля активной фазированной антенной решетки представляет собой единый массив, непосредственно в котором, в параллельных каналах содержащих фитиль и паропровод, сформированы тепловые трубы, находящиеся в непосредственном тепловом контакте между собой, при этом корпус модуля одновременно является стенками сформированных в нем тепловых труб и минимально возможное расстояние от места установки охлаждаемого элемента до тепловой трубы будет равно толщине стенки тепловой трубы с учетом технологических требований ее изготовления.The technical result is achieved due to the fact that the module casing of the active phased antenna array containing a heat-conducting base with places for installing cooled elements on it, under which, with providing thermal contact with the module casing, heat pipes are located so that their evaporation zones are under places for installation of cooled elements, and condensation zones are located on the outside of the module housing and are equipped with air cooling devices, moreover, the module housing is active phasi antenna antenna array is a single array, directly in which, in parallel channels containing a wick and a steam pipe, heat pipes are formed that are in direct thermal contact with each other, while the module casing is simultaneously the walls of the heat pipes formed in it and the minimum possible distance from the place the installation of the cooled element to the heat pipe will be equal to the wall thickness of the heat pipe taking into account the technological requirements of its manufacture.
На фиг. изображена предлагаемая конструкция корпуса модуля АФАР и конструкция канала, в котором формируется тепловая труба (местное сечение А).In FIG. The proposed housing design of the AFAR module and the design of the channel in which the heat pipe is formed (local section A) are shown.
Корпус модуля АФАР содержит корпус из теплопроводящего материала - 1, изготовленный, например из алюминия. В корпусе модуля - 1 выполнены параллельные каналы - 2, содержащие фитиль - 3 и паропровод - 4, на которые установлены заглушки - 5 и заправочные штуцеры - 6. Также в состав корпуса модуля - 1 входят устройства воздушного охлаждения - 7 и места расположения охлаждаемых элементов - 8.The housing of the AFAR module contains a housing of heat-conducting material - 1, made, for example, of aluminum. In the case of the module - 1, parallel channels - 2 are made, containing a wick - 3 and a steam line - 4, on which plugs - 5 and refueling fittings - 6 are installed. Also in the case of the module - 1 are air cooling devices - 7 and the locations of the cooled elements - 8.
Конструкция работает следующим образом.The design works as follows.
Расположенные в корпусе 1 каналы 2, содержащие фитиль 3 и паропровод 4, герметично закрываются заглушками 5 с одной стороны корпуса 1. С противоположной стороны корпуса 1 на выходные отверстия каналов 2 устанавливаются заправочные штуцеры 6, которые после заправки каналов 2 теплоносителем герметизируются, образуя тепловую трубу. Охлаждаемые элементы, установленные в зоне 8, в месте расположения зоны испарения тепловых труб отдают тепловую энергию корпусу 1, в котором сформированы тепловые трубы, при этом корпус 1 одновременно является стенками сформированных в нем тепловых труб. При нагреве тепловой трубы теплоноситель испаряется, и пар по паропроводу 4 устремляется в зону конденсации тепловой трубы, к месту расположения устройства воздушного охлаждения 7, которое рассеивает полученное от тепловой трубы тепло в окружающее пространство. В зоне конденсации пар конденсируется в жидкость и по фитилю 3 возвращается в зону испарения тепловой трубы.The
Формирование тепловых труб непосредственно в массиве корпуса модуля АФАР позволило отказаться от теплораспределительных устройств и установить охлаждаемый элемент непосредственно на тепловую трубу. Что в свою очередь позволяет исключить тепловой переход между теплораспределительным устройством и теплопроводящим основанием и тепловой переход между теплопроводящим основанием и тепловой трубой. Технический результат достигнут.The formation of heat pipes directly in the array of the AFAR module housing made it possible to abandon heat distribution devices and install a cooled element directly on the heat pipe. This, in turn, eliminates the thermal transition between the heat distribution device and the heat-conducting base and the thermal transition between the heat-conducting base and the heat pipe. The technical result is achieved.
Отсутствие тепловых переходов приводит к снижению теплового сопротивления на участке между охлаждаемым элементом и тепловой трубой, что повышает эффективность теплоотвода. Техническая задача решена.The absence of thermal transitions leads to a decrease in thermal resistance in the area between the cooled element and the heat pipe, which increases the efficiency of heat removal. The technical problem is solved.
Кроме того формирование тепловых труб непосредственно в массиве корпуса модуля АФАР позволило не только установить охлаждаемый элемент непосредственно на тепловую трубу, но и сократить расстояние между охлаждаемым элементом и тепловой трубой до минимально возможного, зависящего только от технологических требований по изготовлению стенки тепловой трубы, что также повышает эффективность теплоотвода от охлаждаемых элементов.In addition, the formation of heat pipes directly in the array of the AFAR module housing allowed not only to install the cooled element directly on the heat pipe, but also to reduce the distance between the cooled element and the heat pipe to the minimum possible, depending only on the technological requirements for the manufacture of the heat pipe wall, which also increases heat sink efficiency from cooled elements.
В случае применения охлаждаемых элементов с разной выделяемой тепловой мощностью наличие тепловой связи между тепловыми трубами позволяет выровнять температуру всей площади под охлаждаемыми элементами, что повышает надежность работы модуля АФАР. Кроме того, к повышению надежности приводит и сокращение количества сборочных единиц корпуса модуля и технологических операций, в том числе и операций по герметичному соединению двух симметричных половин корпуса модуля АФАР.In the case of using cooled elements with different emitted heat power, the presence of thermal connection between the heat pipes allows you to equalize the temperature of the entire area under the cooled elements, which increases the reliability of the AFAR module. In addition, a decrease in the number of assembly units of the module case and technological operations, including operations on the hermetic connection of two symmetric halves of the AFAR module case, leads to increased reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119718U RU175877U1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119718U RU175877U1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175877U1 true RU175877U1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63853535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017119718U RU175877U1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175877U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691277C1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-06-11 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Mobile antenna |
RU2700660C1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-09-18 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system |
RU196690U1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет") | Transceiver module of the active phased antenna array of the Ka-band with a two-stage cooling system |
RU2727201C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-07-21 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system for electronic units |
WO2022125053A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | National Technical University Of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnik Institute" | Housing of transmit/receive module for array antenna |
RU2810643C1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-12-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Liquid cooling device for apaa transmit-receive modules |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5293171A (en) * | 1993-04-09 | 1994-03-08 | Cherrette Alan R | Phased array antenna for efficient radiation of heat and arbitrarily polarized microwave signal power |
RU2380803C1 (en) * | 2008-04-23 | 2010-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" | Module of active phased array |
RU97220U1 (en) * | 2010-04-28 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
RU97219U1 (en) * | 2010-04-28 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
-
2017
- 2017-06-05 RU RU2017119718U patent/RU175877U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5293171A (en) * | 1993-04-09 | 1994-03-08 | Cherrette Alan R | Phased array antenna for efficient radiation of heat and arbitrarily polarized microwave signal power |
RU2380803C1 (en) * | 2008-04-23 | 2010-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" | Module of active phased array |
RU97220U1 (en) * | 2010-04-28 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
RU97219U1 (en) * | 2010-04-28 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691277C1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-06-11 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Mobile antenna |
RU2700660C1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-09-18 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system |
RU2727201C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-07-21 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system for electronic units |
RU196690U1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет") | Transceiver module of the active phased antenna array of the Ka-band with a two-stage cooling system |
WO2022125053A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | National Technical University Of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnik Institute" | Housing of transmit/receive module for array antenna |
RU2810643C1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-12-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Liquid cooling device for apaa transmit-receive modules |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU175877U1 (en) | CASE OF AN ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE | |
TWI525300B (en) | Composite heat sink assembly for power module | |
CN104617352B (en) | Heat radiation method and device for built-in electromobile battery pack | |
CN101510533B (en) | Novel microelectronic device radiator | |
CN103528035B (en) | Great power LED integrated thermal heat dissipating method and device | |
CN102469744A (en) | Flat plate type heat pipe | |
CN102128552B (en) | Single-sided wavy plate pulsating heat pipe | |
CN106332529A (en) | Corrugated tube type micro-circulation radiator and micro-circulation heat exchange system | |
CN101340798A (en) | Evaporative condensing cooler and application thereof | |
CN101566748A (en) | Radiating module and backlight module adopting same | |
US9184363B2 (en) | Power generator | |
JP2009076622A (en) | Heat sink and electronic apparatus using the same | |
CN100468707C (en) | Heat radiator fin and circular heat tube radiator | |
CN109729701B (en) | A pulsating heat pipe radiator specially designed for high power density servo drives | |
TWM454705U (en) | Heat-conductive structure and heat-conductive base thereof | |
CN102646651A (en) | Thin type hot plate structure | |
CN206329930U (en) | A kind of cooling device of LED array device | |
CN201600066U (en) | Combined heat pipe radiator | |
RU2013140944A (en) | INTENSIFIED EVAPORATION COOLING SYSTEM OF THE LED MODULE | |
CN203537724U (en) | heat sink | |
CN106402686B (en) | A kind of cooling device of LED array device | |
TWI802373B (en) | Heat dissipation module | |
CN102683307B (en) | CPU (Central Processing Unit) radiator with combined corner-tube type flat self-excited capillary heat pipe | |
CN105466261A (en) | Heat exchange device and semiconductor refrigeration refrigerator provided with heat exchange device | |
CN210900093U (en) | Fin radiator |