有源相控阵天线微通道散热器优化设计与制造缺陷的反演分析

摘要

随着有源相控阵天线的发展和相应 T/R组件集成度的不断提高，高热流密度和狭小散热空间导致的散热问题也日益凸显。传统的散热手段已不能满足未来有源相控阵天线的散热要求。本文针对典型的高密度有源相控阵天线，研究了基于微通道的散热方法。
　　首先，设计了一种针对毫米波有源相控阵天线的阶梯形微通道散热器结构，建立了微通道阶梯尺寸与通道流量之间的数学关系式，并通过关系式计算得到合适的阶梯形尺寸值，实现通道流量分布均匀，提高了有源相控阵天线阵面温度均匀性，阵面温度的标准差由6.27℃降低至2.98℃；其次，提出了一种低温共烧陶瓷材料微通道制造要素的反演方法，建立了从阵面温度到微通道变形的反演优化模型和从微通道变形到制造要素的数学模型；最后，设计了针对上述反演方法的不锈钢散热器实验，实验测试获得不锈钢散热器表面温度，通过上述反演方法计算得到通道变形量为0.44mm，与实际通道变形量0.5mm相比，准确度为88％，验证了上述反演方法的正确性。

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第一章 绪论

1.1选题背景

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

第二章 微通道散热器结构设计

2.1基本原理

2.2微通道结构设计

2.3本章小结

第三章 有源相控阵天线阵面温度均匀化设计

3.1微通道散热器的仿真流程

3.2初始微通道散热器的建模与仿真设计

3.3微通道散热器的结构优化设计

3.4本章小结

第四章 微通道散热器制造缺陷的反演分析

4.1 微通道变形形成机制

4.2 微通道散热器制造缺陷的反演模型建立

4.3 微通道散热器制造缺陷的反演模型的应用

4.4 本章小结

第五章 微通道反演模型的实验设计与验证

5.1 实验样件与测试平台简介

5.2 实验样件及测试

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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