SAR天线的热控装置的制作方法

本发明涉及航天，具体地，涉及一种sar天线的热控装置。

背景技术：

1、随着sar(synthetic aperture radar，合成孔径雷达)成像分辨率的不断提升，天线由以往的单极化变为双极化，这也使得阵面更为复杂，有源t/r(transmitter andreceiver，发射机和接收机)组件的数量也随之不断增加。整个天线阵面上的t/r数量可达上百个甚至上千个，而t/r组件作为星载sar热耗的主要来源，其因功放管的效率限制会产生大量热耗，因此造成天线的热耗急剧增加。

2、一方面，随着星载合成孔经雷达向着轻量化、小型化的方向发展，其安装结构形式更加紧凑、发热更加集中，热控产品也要求向更轻量化的方向发展。另一方面，由于合成孔经雷达阵列的安装形式，通常用于均温的安装板在整个阵面上不连通，阻断了天线整阵上的热通路，受空间外热流、安装位置等因素的影响，在高热流密度工作状态下，t/r组件在整个阵面上的温差较大，由此造成天线阵面的热变形大、指向精度差等结果。

3、基于上述条件，传统的热控手段已不能满足星载合成孔径雷达的散热需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种sar天线的热控装置。

2、第一方面，本申请实施提供一种sar天线的热控装置，包括：多层隔热组件和天线模块，所述天线模块包括结构框架、天线阵面，所述多层隔热组件将sar天线整体结构中除对地面之外的另外五个面中的任一个或者任多个面进行包覆，其中：

3、所述结构框架作为sar天线的主要支撑结构，用于支撑多个天线阵面；

4、所述天线阵面包括至少一个单元阵面，所述单元阵面包括：电源模块、均温板、相变模块、温度补偿装置，以及天线辐射面，所述天线辐射面安装于所述均温板的+z侧，所述电源模块安装在所述均温板的-z侧，所述相变模块安装于所述均温板-z侧，所述温度补偿装置在所述均温板上均匀排布。

5、可选地，所述结构框架采用碳纤维杆和铝合金转头拼接而成，且所述碳纤维杆中预埋铝合金埋件，用于固定所述天线阵面。

6、可选地，所述多层隔热组件采用多层的双面镀铝聚酯薄膜，其中，面膜采用聚酰亚胺薄膜镀铝二次表面镜热控涂层。

7、可选地，所述电源模块的一侧安装有若干dc-dc(直流-直流)转换器，另一侧朝向冷空面，其中，所述电源模块与所述天线阵面的板间距与板间接插件有关。

8、可选地，所述相变模块的腔体由铝合金制成，且所述相变模块的表面除安装面外做黑色阳极氧化，所述相变模块的内部填充石蜡相变材料，所述相变模块在sar天线工作状态下吸热，在sar天线待机状态下放热；其中，所述相变材料的选择与t/r组件及延时组件的工作温度要求及热流密度有关。

9、可选地，所述天线辐射面的一侧为对地面，另一侧安装有若干t/r组件和延时组件；其中，所述天线辐射面的对地面覆盖聚酰亚胺镀锗膜，所述t/r组件及延时组件安装于所述天线辐射面的-z侧。

10、可选地，在所述天线辐射面对应t/r组件的安装位置设置有热通孔，且所述热通孔通过焊锡作为塞孔材料。

11、可选地，所述温度补偿装置包括：聚酰亚胺薄膜电加热器和热敏电阻，所述聚酰亚胺薄膜电加热器和所述热敏电阻安装于所述均温板上，并在安装完成后与所述均温板一起喷涂热控黑漆；

12、所述热敏电阻用于对所述单元阵面上不同位置的温度实时监控；

13、将所述热敏电阻测量的温度与整个单元阵面上采集的温度进行对比，当所述单元阵面的温差大于预设阈值时，控制处于低温点的聚酰亚胺薄膜电加热器工作，用于对低温点进行温度补偿，直至所述单元阵面的温差减小至预定值。

14、可选地，所述均温板采用平板热管，所述平板热管内部充丙酮作为工质。

15、可选地，所述均温板与所述相变模块之间涂覆导热硅脂后，再通过螺钉连接；

16、所述均温板与所述天线辐射面上的t/r组件及延时组件之间，以及所述均温板与所述电源模块上的dc-dc转换器之间均涂覆导热硅脂，或者设置导热垫。

17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

18、本发明中通过设置多层隔热组件和天线模块，所述天线模块包括结构框架、天线阵面，所述多层隔热组件将sar天线整体结构中除对地面之外的另外五个面进行包覆，其中：所述结构框架作为sar天线的主要支撑结构，用于支撑多个天线阵面；所述天线阵面包括至少一个单元阵面，所述单元阵面包括：电源模块、均温板、相变模块、温度补偿装置，以及天线辐射面，所述天线辐射面安装于所述均温板的+z侧，所述电源模块安装在所述均温板的-z侧，所述相变模块安装于所述均温板-z侧，所述温度补偿装置在所述均温板上均匀排布。从而可以实现对单元阵面温度的监测，并及时对低温点进行温度补偿，在保证天线均温性的前提下，有效地提升了sar天线的散热能力。

技术特征：

1.一种sar天线的热控装置，其特征在于，包括：多层隔热组件和天线模块，所述天线模块包括结构框架、天线阵面，所述多层隔热组件将sar天线整体结构中除对地面之外的另外五个面中的任一个或者任多个面进行包覆，其中：

2.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述结构框架采用碳纤维杆和铝合金转头拼接而成，且所述碳纤维杆中预埋铝合金埋件，用于固定所述天线阵面。

3.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述多层隔热组件采用多层的双面镀铝聚酯薄膜，其中，面膜采用聚酰亚胺薄膜镀铝二次表面镜热控涂层。

4.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述电源模块的一侧安装有若干dc-dc转换器，另一侧朝向冷空面，其中，所述电源模块与所述天线阵面的板间距与板间接插件有关。

5.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述相变模块的腔体由铝合金制成，且所述相变模块的表面除安装面外做黑色阳极氧化，所述相变模块的内部填充石蜡相变材料，所述相变模块在sar天线工作状态下吸热，在sar天线待机状态下放热；其中，所述相变材料的选择与t/r组件及延时组件的工作温度要求及热流密度有关。

6.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述天线辐射面的一侧为对地面，另一侧安装有若干t/r组件和延时组件；其中，所述天线辐射面的对地面覆盖聚酰亚胺镀锗膜，所述t/r组件及延时组件安装于所述天线辐射面的-z侧。

7.根据权利要求6所述的sar天线的热控装置，其特征在于，在所述天线辐射面对应t/r组件的安装位置设置有热通孔，且所述热通孔通过焊锡作为塞孔材料。

8.根据权利要求1所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述温度补偿装置包括：聚酰亚胺薄膜电加热器和热敏电阻，所述聚酰亚胺薄膜电加热器和所述热敏电阻安装于所述均温板上，并在安装完成后与所述均温板一起喷涂热控黑漆；

9.根据权利要求1-8中任一项所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述均温板采用平板热管，所述平板热管内部充丙酮作为工质。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的sar天线的热控装置，其特征在于，所述均温板与所述相变模块之间涂覆导热硅脂后，再通过螺钉连接；

技术总结本发明提供了一种SAR天线的热控装置，包括：多层隔热组件和天线模块，天线模块包括结构框架、天线阵面，多层隔热组件将SAR天线整体结构中除对地面之外的另外五个面进行包覆，其中：结构框架作为SAR天线的主要支撑结构，用于支撑多个天线阵面；天线阵面包括至少一个单元阵面，单元阵面包括：电源模块、均温板、相变模块、温度补偿装置，以及天线辐射面，天线辐射面安装于均温板的+Z侧，电源模块安装在均温板的‑Z侧，相变模块安装于均温板‑Z侧，温度补偿装置在均温板上均匀排布。本发明能够实现对单元阵面温度的监测，并及时对低温点进行温度补偿，在保证天线均温性的前提下，有效地提升了SAR天线的散热能力。技术研发人员：高一丹,叶志彪,黄佳雷,赵腾山,姚文旭受保护的技术使用者：上海航天测控通信研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/18