Tr組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)的制作方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于有源相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)與工藝的TR組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)，對(duì)一整塊鎂鋁合金板坯料兩側(cè)進(jìn)行數(shù)控銑削加工，形成兩個(gè)腔體，分別安裝射頻組件和開(kāi)關(guān)電源，中間為兩側(cè)均帶熱負(fù)載的冷板，采用強(qiáng)迫液冷的方式散熱，熱源的正下方挖出液冷流道，冷板的流道采用易于加工的方形結(jié)構(gòu)，并且為蛇形走向，通過(guò)真空電子束焊方法進(jìn)行流道蓋板密封，組件上下蓋板采用金屬電屏蔽板，以屏蔽電磁泄漏，TR組件表面鍍鎳處理，提高抗腐蝕性，保證長(zhǎng)期低阻連接。
【專利說(shuō)明】TR組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及雷達(dá)結(jié)構(gòu)與工藝，是有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]TR組件是固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)含量和經(jīng)濟(jì)比值最高的部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮減小組件的體積、重量，同時(shí)還要解決電磁兼容、散熱、批量生產(chǎn)等關(guān)鍵問(wèn)題。目前的有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件普遍采用射頻模塊和電源模塊分立結(jié)構(gòu)，雖然可以較好的解決電磁兼容和散熱問(wèn)題，但卻增加了組件的體積和重量，提高了生產(chǎn)成本，難以滿足新一代有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件高性能、低成本、輕小型化、高可靠性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決TR組件由于射頻模塊和電源模塊分立設(shè)計(jì)，導(dǎo)致組件體積和重量大，生產(chǎn)成本高的問(wèn)題，在T/R組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將射頻組件與開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，集成在一個(gè)模塊中，并采用強(qiáng)迫液冷進(jìn)行散熱，在大幅降低組件的體積、重量和生產(chǎn)成本的同時(shí)，保證組件的可靠性。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:對(duì)一整塊鎂鋁合金板坯料兩側(cè)進(jìn)行數(shù)控銑削加工，形成兩個(gè)腔體，分別安裝射頻組件和開(kāi)關(guān)電源，中間為兩側(cè)均帶熱負(fù)載的冷板。由于模塊的集成度相當(dāng)高，熱量密度非常大，為了提高模塊工作穩(wěn)定性和可靠性，采用強(qiáng)迫液冷的方式散熱，熱源部件采用低熱阻安裝，大大縮短傳熱路徑，減小熱阻，提高冷卻效率，熱源的正下方挖出液冷流道，冷板的流道采用易于加工的方形結(jié)構(gòu)，并且為蛇形走向，以減小冷卻劑壓力損失，采用真空電子束焊進(jìn)行流道蓋板密封，整個(gè)焊接過(guò)程在真空環(huán)境下完成；考慮到TR組件是一個(gè)高密度整件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且模塊內(nèi)包含多個(gè)功能模塊，既有大功率、高頻模擬發(fā)射信號(hào)，又有小功率、低頻數(shù)字檢測(cè)信號(hào)等，它們之間存在嚴(yán)重的電磁干擾問(wèn)題，在對(duì)冷板坯料進(jìn)行數(shù)控銑削加工前，對(duì)元器件進(jìn)行合理的布局和布線，根據(jù)各模塊的尺寸留出相應(yīng)的隔板，為各微波模塊提供屏蔽作用，并做好接地措施；組件上下蓋板采用金屬電屏蔽板，以屏蔽電磁泄漏，結(jié)構(gòu)件表面鍍鎳處理，提高抗腐蝕性，保證長(zhǎng)期低阻連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了 T/R組件射頻模塊與電源模塊的一體化，滿足了 T/R組件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的要求，便于批量化生產(chǎn)和調(diào)試。
[0006]四、【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0007]圖1是TR組件腔體裝配圖 圖2是TR組件電源面腔體結(jié)構(gòu)圖 圖3是TR組件水冷流道結(jié)構(gòu)路線圖 圖4是TR組件水冷流道橫截面圖 圖5是TR組件射頻面腔體結(jié)構(gòu)圖 圖6是TR組件電源面蓋板裝配圖圖7是TR組件射頻面蓋板裝配圖 五、【具體實(shí)施方式】 TR組件結(jié)構(gòu)腔體如圖1所示，腔體加工主要包括流道的加工，開(kāi)關(guān)電源及射頻組件安裝面的加工，首先將鎂鋁合金坯料的一面按照開(kāi)關(guān)電源模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進(jìn)行數(shù)控銑削，形成一個(gè)腔體以安裝開(kāi)關(guān)電源，此加工過(guò)程須保留0.5毫米加工余量，用于焊接后的加工。其次按照流道的結(jié)構(gòu)路線如圖3所示，通過(guò)加工中心挖出冷卻流道，冷卻液流道采用易于加工的方形結(jié)構(gòu)，如圖4所示，尺寸為5毫米8毫米，加工過(guò)程中保證流道的精度，使得冷卻液經(jīng)過(guò)流道時(shí)暢通、散熱快，預(yù)留焊接深度工藝結(jié)構(gòu)為2毫米，然后對(duì)流道進(jìn)行蓋板密封，在保證熱傳導(dǎo)能力的同時(shí)要確保能承受一定壓力，因此冷板的冷卻液路蓋板采用真空電子束焊的方法，整個(gè)焊接過(guò)程在真空環(huán)境下完成，焊接溫度要求不高，焊接后材料表面無(wú)氧化，焊件變形很小，焊接蓋板厚度為1.5毫米，焊接完成后，通過(guò)加工中心設(shè)備對(duì)焊接面進(jìn)行平面加工，使其平整度達(dá)到0.1毫米以下，表面光潔無(wú)焊疤，并對(duì)冷板流道進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，耐壓試壓測(cè)試，以防止冷卻液泄露?’最后加工射頻組件面，其結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，由于射頻組件是一個(gè)高密度整件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且組件內(nèi)包含多個(gè)功能模塊，為減小模塊向外輻射電磁波造成對(duì)其它模塊的電磁影響，在對(duì)冷板進(jìn)行數(shù)控銑削加工時(shí)，根據(jù)各模塊的尺寸留出相應(yīng)的隔板，同時(shí)要降低加工應(yīng)力，保證加工精度，避免冷板變形翹曲，降低冷板表面粗糙度，以減小射頻組件的接觸熱阻，提高散熱效率。組件電源面和射頻面蓋板采用金屬電屏蔽板，其結(jié)構(gòu)如圖6、7所示，金屬屏蔽板用于屏蔽電磁泄漏，減小模塊向外輻射電磁波造成對(duì)其它模塊的電磁影響，金屬屏蔽板同時(shí)具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，防止由于受力變形或損壞，外殼具有一定的防護(hù)等級(jí)，防止人體觸及或接近帶電部件，防止進(jìn)水而引起有害影響，結(jié)構(gòu)件表面鍍鎳處理，提高抗腐蝕性，保證長(zhǎng)期低阻連接。
【權(quán)利要求】
1.有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)，將射頻組件與開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，集成在一個(gè)模塊中，其特征是:對(duì)一整塊高鎂鋁合金板坯料兩側(cè)進(jìn)行數(shù)控銑削加工，形成兩個(gè)腔體，分別安裝射頻組件和開(kāi)關(guān)電源，中間為兩側(cè)均帶熱負(fù)載的冷板，采用強(qiáng)迫液冷的方式散熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)，其特征是:熱源部件采用低熱阻安裝，熱源的正下方挖出液冷流道，冷板的流道采用易于加工的方形結(jié)構(gòu)，并且為蛇形走向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源相控陣?yán)走_(dá)TR組件射頻模塊和電源模塊一體化設(shè)計(jì)，其特征是:冷板的冷卻液路蓋板采用真空電子束焊的方法，整個(gè)焊接過(guò)程在真空環(huán)境下完成。
【文檔編號(hào)】G01S7/02GK103605111SQ201310659605
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】高玉良, 萬(wàn)建崗, 張路, 陳鵬, 鄧靜 申請(qǐng)人:萬(wàn)建崗, 高玉良, 張路