本發(fā)明屬于固態(tài)功放，特別涉及一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放。

背景技術(shù)：

1、隨著業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的需要，通信系統(tǒng)工作頻率逐步上升到了毫米波頻段。毫米波大功率固態(tài)功放是毫米波通信系統(tǒng)的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、航天測(cè)控、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，主要作用是對(duì)毫米波信號(hào)進(jìn)行功率放大并通過天伺饋系統(tǒng)完成信號(hào)發(fā)射，與航天器建立通信連接，其性能決定了整個(gè)系統(tǒng)的作用距離、通信質(zhì)量、數(shù)傳速率、測(cè)控精度等。

2、隨著微波、毫米波技術(shù)快速發(fā)展，對(duì)大功率固態(tài)功放的需求與日俱增，尤其在衛(wèi)星通信、航天測(cè)控、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，對(duì)毫米波固態(tài)功放的輸出功率、設(shè)備體積、重量等要求越來越嚴(yán)，輸出功率要求越來越高，設(shè)備體積和重量方面，要求越來越小型輕量化以及更高的集成度。目前，毫米波頻段大功率芯片基本都采用gan功率芯片，相比傳統(tǒng)的gaas功率芯片，gan功率芯片具有更大的功率密度，可以有效降低固態(tài)功放的合成規(guī)模，但是gan功率芯片的熱流密度是gaas功率芯片2～3倍，如何有效散熱成為了gan功率芯片應(yīng)用的難題。雖然gan芯片功率密度大，可有效減少設(shè)備體積，但是高效散熱和體積又是相互矛盾，成為制約毫米波大功率固態(tài)功放發(fā)展的瓶頸問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，以解決毫米波大功率固態(tài)功放輕小型化、高效散熱的技術(shù)瓶頸。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，包括從上到下依次連接的上蓋板、散熱座和底框，散熱座內(nèi)安裝有電路功能單元，散熱座的底部連接有高效散熱風(fēng)道，高效散熱風(fēng)道設(shè)置于底框內(nèi)，底框的一側(cè)與散熱座之間還連接有風(fēng)機(jī)組件。

4、本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用風(fēng)冷散熱的形式，其重量輕，可靠性高，維護(hù)性好，解決了液冷散熱體積龐大、安裝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、可靠性低的缺點(diǎn)。

5、本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用上中下三層設(shè)計(jì)，整體布局緊湊，設(shè)備體積尺寸小，具有良好的維修性和可靠性，可直接應(yīng)用毫米波的固態(tài)功放設(shè)計(jì)中。

6、本發(fā)明適用于微波、毫米波衛(wèi)星通信、航天測(cè)控、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述散熱座包括前面板和后面板；所述前面板上設(shè)置有輸入射頻接頭、面板指示燈、監(jiān)控接頭、供電接頭和面板開關(guān)。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述后面板上設(shè)置有輸出射頻口和輸出射頻測(cè)試口。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述電路功能單元包括供電單元、射頻預(yù)失真驅(qū)動(dòng)單元、末級(jí)功放單元和監(jiān)控單元。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述供電單元、射頻預(yù)失真驅(qū)動(dòng)單元、末級(jí)功放單元、監(jiān)控單元位于同一平面上且熱源均位于底面。電路功能單元的所有元件位于同一平面上，且熱源均位于同一個(gè)底面，便于散熱設(shè)計(jì)，該布局方式實(shí)現(xiàn)了高密度集成設(shè)計(jì)，降低了設(shè)備的體積和重量，同時(shí)便于拆卸和后期的維護(hù)。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述風(fēng)機(jī)組件包括風(fēng)機(jī)組件安裝板，風(fēng)機(jī)組件安裝板上安裝有風(fēng)機(jī)防水電源接插件和若干直流防水風(fēng)機(jī)，若干直流防水風(fēng)機(jī)分別于風(fēng)機(jī)防水電源接插件電連接。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述風(fēng)機(jī)組件安裝在散熱座的前端面，在維修的時(shí)候可以整體從前端面快速拆下和安裝，具有良好的可維修性。本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用可快速拆卸的風(fēng)機(jī)組件形式，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)組件的快速拆卸和更換，解決了常規(guī)設(shè)計(jì)中風(fēng)機(jī)更換難的難題。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述高效散熱風(fēng)道包括焊接在減高翅片和等高翅片，減高翅片的厚度小于等高翅片，減高翅片設(shè)置于電路功能單元的低熱耗區(qū)的底部，等高翅片設(shè)置于電路功能單元的高熱耗區(qū)的底部；所述底框?qū)p高翅片和等高翅片合圍形成散熱風(fēng)道。本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放根據(jù)電路單元的熱耗分布，分別采用減高翅片和等高翅片的形式，保證散熱能力的同時(shí)有效降低設(shè)備重量。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述減高翅片的上側(cè)和等高翅片的上側(cè)均固定有若干底面熱管，底面熱管與電路功能單元的底部焊接。本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放散熱地面采用熱管均溫技術(shù)，使功放熱量快速橫向散開，均勻分布到散熱底面上，起到散熱底面的均溫作用，實(shí)現(xiàn)功放的高效散熱。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述等高翅片上還設(shè)置有若干u型熱管，u型熱管的中段與電路功能單元的底部焊接，u型熱管的兩端焊接穿插到等高翅片中。本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放散熱翅片中采用穿插u型熱管的形式，將熱量從翅片頂端導(dǎo)向底端，實(shí)現(xiàn)散熱翅片的高效換熱。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、1.本發(fā)明的本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用風(fēng)冷散熱的形式，其重量輕，可靠性高，維護(hù)性好，解決了液冷散熱體積龐大、安裝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、可靠性低的缺點(diǎn)。本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用上中下三層設(shè)計(jì)，整體布局緊湊，設(shè)備體積尺寸小，具有良好的維修性和可靠性，可直接應(yīng)用毫米波的固態(tài)功放設(shè)計(jì)中。本發(fā)明適用于微波、毫米波衛(wèi)星通信、航天測(cè)控、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

18、2.本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放所有電路功能單元位于同一平面上，且熱源均位于同一個(gè)底面，便于散熱設(shè)計(jì)，該布局方式實(shí)現(xiàn)了高密度集成設(shè)計(jì)，降低了設(shè)備的體積和重量，同時(shí)便于拆卸和后期的維護(hù)。

19、3.本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放采用可快速拆卸的風(fēng)機(jī)組件形式，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)組件的快速拆卸和更換，解決了常規(guī)設(shè)計(jì)中風(fēng)機(jī)更換難的難題。

20、4.本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放散熱地面采用熱管均溫技術(shù)，使功放熱量快速橫向散開，均勻分布到散熱底面上，起到散熱底面的均溫作用，實(shí)現(xiàn)功放的高效散熱。

21、5.本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放根據(jù)電路單元的熱耗分布，分別采用減高翅片和等高翅片的形式，保證散熱能力的同時(shí)有效降低設(shè)備重量。

22、6.本發(fā)明的毫米波大功率固態(tài)功放散熱翅片中采用穿插u型熱管的形式，將熱量從翅片頂端導(dǎo)向底端，實(shí)現(xiàn)散熱翅片的高效換熱。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：包括從上到下依次連接的上蓋板(1)、散熱座(2)和底框(6)，散熱座(2)內(nèi)安裝有電路功能單元(3)，散熱座(2)的底部連接有高效散熱風(fēng)道(5)，高效散熱風(fēng)道(5)設(shè)置于底框(6)內(nèi)，底框(6)的一側(cè)與散熱座(2)之間還連接有風(fēng)機(jī)組件(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述散熱座(2)包括前面板和后面板；所述前面板上設(shè)置有輸入射頻接頭(21)、面板指示燈(22)、監(jiān)控接頭(23)、供電接頭(24)和面板開關(guān)(25)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述后面板上設(shè)置有輸出射頻口(26)和輸出射頻測(cè)試口(27)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述電路功能單元(3)包括供電單元(31)、射頻預(yù)失真驅(qū)動(dòng)單元(32)、末級(jí)功放單元(33)和監(jiān)控單元(34)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述供電單元(31)、射頻預(yù)失真驅(qū)動(dòng)單元(32)、末級(jí)功放單元(33)、監(jiān)控單元(34)位于同一平面上且熱源均位于底面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)組件(4)包括風(fēng)機(jī)組件安裝板(43)，風(fēng)機(jī)組件安裝板(43)上安裝有風(fēng)機(jī)防水電源接插件(42)和若干直流防水風(fēng)機(jī)(41)，若干直流防水風(fēng)機(jī)(41)分別于風(fēng)機(jī)防水電源接插件(42)電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)組件(4)安裝在散熱座(2)的前端面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述高效散熱風(fēng)道(5)包括焊接在減高翅片(51)和等高翅片(52)，減高翅片(51)的厚度小于等高翅片(52)，減高翅片(51)設(shè)置于電路功能單元(3)的低熱耗區(qū)的底部，等高翅片(52)設(shè)置于電路功能單元(3)的高熱耗區(qū)的底部；所述底框(6)將減高翅片(51)和等高翅片(52)合圍形成散熱風(fēng)道。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述減高翅片(51)的上側(cè)和等高翅片(52)的上側(cè)均固定有若干底面熱管(53)，底面熱管(53)與電路功能單元(3)的底部焊接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，其特征在于：所述等高翅片(52)上還設(shè)置有若干u型熱管(54)，u型熱管(54)的中段與電路功能單元(3)的底部焊接，u型熱管(54)的兩端焊接穿插到等高翅片(52)中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于固態(tài)功放技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放。其技術(shù)方案為：一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，包括從上到下依次連接的上蓋板、散熱座和底框，散熱座內(nèi)安裝有電路功能單元，散熱座的底部連接有高效散熱風(fēng)道，高效散熱風(fēng)道設(shè)置于底框內(nèi)，底框的一側(cè)與散熱座之間還連接有風(fēng)機(jī)組件。本發(fā)明提供了一種風(fēng)冷型毫米波大功率固態(tài)功放，以解決毫米波大功率固態(tài)功放輕小型化、高效散熱的技術(shù)瓶頸。

技術(shù)研發(fā)人員：張能波,李凱,胡順勇,熊文毅,宋鳳斌,趙鵬,楊萍,石金輝,陽(yáng)昶佑,周光,李旭陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6