[发明专利]一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线

说明书

本发明涉及一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线，其特征是：至少包括，透波罩体单元，用于承受外部载荷保护内部天线；天线单元；透波罩体单元和天线单元通过导热材料进行热压粘接，构成共形承载天线。本发明由含微型热管和金属频率选择表面FSS构成的散热结构形成罩体部分，微型热管将天线阵面的热量传递到蒙皮中的FSS，利用外部高速气流实现散热的同时，还可以有效增加其结构刚强度，有利于CLAS的结构和热功能特性的提高，并具有频率选择透波的特性。

技术领域

本发明涉及一种共形承载天线，特别是一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线。

背景技术

共形承载天线(Conformal Load-bearing Antenna Structure,CLAS)是一种兼具天线电磁功能和结构承载功能的天线结构，可与载体外形高度融合，极具应用前景。

相控阵天线阵面传统罩体的介质蒙皮和填充芯层为一体结构，相控阵天线阵面工程中有其天线有严格的温差要求(如Ka频段要求阵面温差≤3℃，X频段阵面温差≤7℃)，透波罩体和填充芯层受温度变化影响很大，很难达到天线设计要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降低设计难度、能避开电路与天线互联结构的布局约束、增加结构刚强度，具有频率选择透波特性的利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线。

本发明的目的是这样实现的，一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线，其特征是：至少包括，透波罩体单元，用于承受外部载荷保护内部天线；天线单元；透波罩体单元和天线单元通过导热材料进行热压粘接，构成共形承载天线。

所述的透波罩体单元包括外部的介质蒙皮和内部的填充芯层，天线单元包括天线阵面和波控电源，对有源相控阵体制，天线阵面后至少有散热通道和T/R电路。

所述的介质蒙皮或是玻璃钢，填充芯层是蜂窝泡沫，天线阵面是微带天线阵列，散热通道是液冷微通道。

所述的一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线，其特征是：还包括透波罩体单元的频率选择表面FSS和天线单元的芯片电路散热结构；频率选择表面FSS集成于透波罩体单元的透波罩体中，频率选择表面FSS在充分利用介质蒙皮表面高速气流散热的同时，还能增加结构刚性强度。

所述的散热通道放置于T/R电路上方。

所述的介质蒙皮和填充芯层下方有导热材料，导热材料用于传递天线阵面的热量。

所述的导热材料上的填充芯层里加入微型热管，微型热管其高度在2mm到20mm之间，微型热管单根直径约在1-2mm之间，微型热管用于传递导热材料的热量。

所述的最外层介质蒙皮的厚度在2-9mm之间，介质蒙皮上面分布有频率选择表面FSS，频率选择表面FSS为金属结构，与微型热管接触。

本发明的优点是，由含微型热管和金属频率选择表面FSS构成的散热结构形成罩体部分，微型热管将天线阵面的热量传递到蒙皮中的FSS，利用外部高速气流实现散热的同时，还可以有效增加其结构刚强度，有利于CLAS的结构和热功能特性的提高，并具有频率选择透波的特性。

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

附图说明

图1是一种利用FSS和微型热管实现阵面散热的共形承载天线实施例结构示意图；

图2是透波罩体单元结构示意图；

图3是十字环形单元结构示意图；

图4是频率选择表面结构示意图；

图5是FSS阵列与天线阵列组合。