一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件的制作方法

本发明属于星载有源相控阵雷达相关，具体涉及一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件。

背景技术：

1、星载雷达是以卫星为探测平台，能不受气候和作战环境的影响，不间断地对陆、海、空、天目标进行全方位实时侦察的一种雷达，在气候监测、国家战略防御等方面具有重要地位，而有源相控阵雷达满足星载雷达对波束宽度和波束指向的要求，所以星载有源相控阵雷达成为目前星载雷达发展的主要趋势。

2、传统的星载有源相控阵tr组件热控方法比较单一，主要以被动热控为主，被动热控的优点是技术较简单、运行可靠、使用寿命长，但被动热控对组件的总体布局和结构依赖性强，热控特性不能调节，而且星载有源相控阵tr组件被动热控的主要散热方式为热传导与热辐射，在真空环境中散热方式与手段比较单一，受体积与重量的约束，发射机采用分层结构设计，存在上层器件散热困难的问题。

3、本
技术实现要素：

4、本发明的目的在于提供一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，以解决上述背景技术中提出的受体积与重量的约束，发射机采用分层结构设计，存在上层器件散热困难的问题。

5、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，包括壳体，所述壳体的上侧外部位置处设置有盖板，所述壳体的左侧内部位置处设置有tr通道连接器，所述壳体的右侧内部中间位置处设置有矩形控制接口，所述矩形控制接口的后侧内部位置处设置有射频总口连接器，所述壳体的左侧内部下方位置处设置有htcc多层电路基板，所述htcc多层电路基板的左侧上方位置处设置有多功能mmic芯片，所述多功能mmic芯片的右侧位置处设置有波控芯片，所述波控芯片的右侧位置处设置有单片机控制电路，所述单片机控制电路的右侧位置处设置有h桥驱动电路，所述h桥驱动电路的右侧位置处设置有电源调制芯片，所述htcc多层电路基板的右下侧位置处设置有tr通道，所述htcc多层电路基板通过连接外部电源进行供电。

6、优选的，所述tr通道包括功率放大器芯片、低噪声放大器、金刚石铜热沉、铟锡焊料、隔热胶、半导体制冷器、导热硅脂、温度传感器、限幅器芯片，所述功率放大器芯片的右侧位置处设置有低噪声放大器，所述低噪声放大器的下侧位置处设置有金刚石铜热沉，所述金刚石铜热沉的下侧中间内部位置处设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器的上侧外部位置处设置有隔热胶，所述金刚石铜热沉上下两侧外部位置处分别设置有铟锡焊料，所述半导体制冷器的下侧外部位置处设置有导热硅脂，所述功率放大器芯片的中间前侧上方位置处设置有温度传感器，所述低噪声放大器的后侧位置处设置有限幅器芯片。

7、优选的，所述tr通道连接器通过焊接连接方式和壳体进行连接，所述htcc多层电路基板通过低温烧结连接方式和壳体进行连接，且具有导热率高、热阻小等特点。

8、优选的，所述壳体才有铝基碳化硅材料构成，且具有轻度高、导热系数好、质量轻的特点。

9、优选的，所述盖板采用钛合金材料构成，且具有热膨胀系数小、密度低、强度高、耐腐蚀性强、塑韧性好的特点。

10、优选的，所述功率放大器芯片、低噪声放大器、限幅器芯片、温度传感器分别通过焊接连接方式和金刚石铜热沉进行连接，所述金刚石铜热沉具有高导热性、低膨胀系数的特点。

11、优选的，所述半导体制冷器采用铟锡焊料利用低温焊接连接方式和金刚石铜热沉进行连接，且具有导热率高、热阻低的特点。

12、优选的，所述导热硅脂具有导热效果好以及缓冲作用强的特点，所述半导体制冷器是一种薄膜制冷器，且具有面积小、厚度薄、驱动电流低的特点。

13、与现有技术相比，本发明提供了一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，具备以下有益效果：

14、在该基于恒温控制的星载有源相控阵组件中，当环境中的温度过低时，主动热控会采取主动加热的方式，使器件维持在一个适合的工作环境中，首先温度传感器将检测到的温度值反馈给单片机控制电路，然后单片机根据温度传感器所采集的温度值和单片机系统所设定的温度临界点二十八点五设置度作对比，得出的温度比值k的具体情况，利用脉宽调制输出，对输出电流进行调制，改变其脉宽及占空比，并通过h桥驱动电路作用于半导体制冷器，使之快速、稳定的升到所需要的温度值，当温度传感器检测到的温度值过高时，则反之，主动热控会采取快速制冷的方式，使之快速、稳定的降到所需要的温度值，这样就可以使功率放大器芯片、低噪声放大器、限幅器芯片都处在一个稳定的工作环境中，使之工作性能提高，可靠性、寿命等大大加强。

技术实现思路

技术特征：

1.一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，包括壳体(100)，其特征在于：所述壳体(100)的上侧外部位置处设置有盖板(101)，所述壳体(100)的左侧内部位置处设置有tr通道连接器(102)，所述壳体(100)的右侧内部中间位置处设置有矩形控制接口(104)，所述矩形控制接口(104)的后侧内部位置处设置有射频总口连接器(103)，所述壳体(100)的左侧内部下方位置处设置有htcc多层电路基板(200)，所述htcc多层电路基板(200)的左侧上方位置处设置有多功能mmic芯片(201)，所述多功能mmic芯片(201)的右侧位置处设置有波控芯片(202)，所述波控芯片(202)的右侧位置处设置有单片机控制电路(203)，所述单片机控制电路(203)的右侧位置处设置有h桥驱动电路(204)，所述h桥驱动电路(204)的右侧位置处设置有电源调制芯片(205)，所述htcc多层电路基板(200)的右下侧位置处设置有tr通道(310)，所述htcc多层电路基板(200)通过连接外部电源进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述tr通道(310)包括功率放大器芯片(311)、低噪声放大器(312)、金刚石铜热沉(313)、铟锡焊料(314)、隔热胶(315)、半导体制冷器(316)、导热硅脂(317)、温度传感器(318)、限幅器芯片(319)，所述功率放大器芯片(311)的右侧位置处设置有低噪声放大器(312)，所述低噪声放大器(312)的下侧位置处设置有金刚石铜热沉(313)，所述金刚石铜热沉(313)的下侧中间内部位置处设置有半导体制冷器(316)，所述半导体制冷器(316)的上侧外部位置处设置有隔热胶(315)，所述金刚石铜热沉(313)上下两侧外部位置处分别设置有铟锡焊料(314)，所述半导体制冷器(316)的下侧外部位置处设置有导热硅脂(317)，所述功率放大器芯片(311)的中间前侧上方位置处设置有温度传感器(318)，所述低噪声放大器(312)的后侧位置处设置有限幅器芯片(319)。

3.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述tr通道连接器(102)通过焊接连接方式和壳体(100)进行连接，所述htcc多层电路基板(200)通过低温烧结连接方式和壳体(100)进行连接，且具有导热率高、热阻小等特点。

4.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述壳体(100)才有铝基碳化硅材料构成，且具有轻度高、导热系数好、质量轻的特点。

5.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述盖板(101)采用钛合金材料构成，且具有热膨胀系数小、密度低、强度高、耐腐蚀性强、塑韧性好的特点。

6.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述功率放大器芯片(311)、低噪声放大器(312)、限幅器芯片(319)、温度传感器(318)分别通过焊接连接方式和金刚石铜热沉(313)进行连接，所述金刚石铜热沉(313)具有高导热性、低膨胀系数的特点。

7.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述半导体制冷器(316)采用铟锡焊料(314)利用低温焊接连接方式和金刚石铜热沉(313)进行连接，且具有导热率高、热阻低的特点。

8.根据权利要求1所述的一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，其特征在于：所述导热硅脂(317)具有导热效果好以及缓冲作用强的特点，所述半导体制冷器(316)是一种薄膜制冷器，且具有面积小、厚度薄、驱动电流低的特点。

技术总结
本发明公开了一种基于恒温控制的星载有源相控阵组件，包括壳体，所述壳体的上侧外部位置处设置有盖板，所述壳体的左侧内部位置处设置有TR通道连接器，所述壳体的右侧内部中间位置处设置有矩形控制接口，所述矩形控制接口的后侧内部位置处设置有射频总口连接器，所述壳体的左侧内部下方位置处设置有HTCC多层电路基板，所述HTCC多层电路基板的左侧上方位置处设置有多功能MMIC芯片，所述多功能MMIC芯片的右侧位置处设置有波控芯片，该新型的主动热控会采取快速制冷的方式，使之快速、稳定的降到所需要的温度值，这样就可以使功率放大器芯片、低噪声放大器、限幅器芯片都处在一个稳定的工作环境中，使之工作性能提高，可靠性、寿命等大大加强。

技术研发人员：杜小辉,虞波,未晓东,辛猛
受保护的技术使用者：南京吉凯微波技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11