【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于相控陣雷達，尤其涉及一種溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架。
技術介紹
1、相控陣天線作為雷達的核心，直接決定了雷達探測能力的強弱。隨著技術的不斷進步和作戰需求的持續提升，高機動、高精度、大口徑正成為相控陣天線的發展趨勢。相控陣天線包含成百上千只天線單元，通過改變每個天線單元的相位實現波束掃描，其電性能與陣元位置精度及反射面的面精度高度耦合。然而受到平臺裝載能力的限制以及對高機動作戰性能的要求，相控陣天線受到厚度、質量等方面的嚴格要求，這必然帶來天線陣面剛性下降，導致陣面位移場變化。天線口徑越大，結構應變累積造成的陣元位移偏差會越嚴重，進而影響天線的指向精度、增益、副瓣等性能指標，惡化雷達探測能力，阻礙了雷達威力與性能的發揮。
2、作為相控陣雷達的重要設備，天線陣面集成了單元陣列、t/r組件、綜合網絡、電源模塊等大量高功率、高熱耗的電子設備，同時需要承受風載、冰雪、沖擊、振動、溫度等各種復雜載荷。隨著雷達口徑的不斷變大，同時電子元器件的小型化、微小型化，集成電路的高集成化和微組裝等，元器件、組件的熱流密度不斷提高，溫度載荷成為影響天線變形的重要因素，成為系統設計中必須考慮的環節。
3、傳統的相控陣雷達采用“抗”和“防”為主的剛度設計方法，通過提升骨架整體尺寸、材料厚度等方式提升陣面剛性，使其在最嚴苛的工況下滿足陣面變形指標要求。但這往往意味著陣面尺寸厚、重量重、經濟性低，而且隨著陣面口徑的擴大，這種設計思路帶來的重量、尺寸矛盾更加突出。同時，傳統的陣面冷卻管路在陣面骨架中縱橫交錯，通過溝槽接
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提出了一種溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，包括骨架，骨架的前端依次安裝有液冷面板和天線功能模塊?，骨架內部設有組件功能模塊，骨架后端設有保溫密封門；骨架包括橫截面為網格形的腹板、設置于腹板前后側的前后集成管網，前后集成管網共同構成集成管網；液冷工質經前集成管網后依次經過液冷面板、組件功能模塊、液冷面板、后集成管網，從而實現骨架和組件功能模塊的溫度調整。
2、進一步地，前集成管網集成于腹板的前側，包括分別呈橫縱向分布的主供水管和分供水管；后集成管網集成于腹板的后側，包括分別呈橫縱向分布的主回水管和分回水管；分供水管和分回水管的分布方向保持一致；分供水管和分回水管之間通過回水過渡管連接。
3、進一步地，骨架還包括前翼緣板、后翼緣板；前翼緣板、后翼緣板分別位于腹板的前方和后方前翼緣板、后翼緣板和腹板之間形成集成管網。
4、進一步地，骨架還包括保溫層；保溫層設置于后翼緣板的后方和腹板的外圍。
5、進一步地，骨架與液冷面板的材料的線性膨脹系數相同，通過焊接成型的方式，將前翼緣板、后翼緣板、腹板一體化焊接成型，腹板將骨架分為若干個長方體狀的維修艙，維修艙內設置組件功能模塊。
6、進一步地，骨架?的后方還設有保溫密封門，保溫密封門與保溫層位于同一平面，保溫密封門與保溫層共同組成完整的保溫密封面從而實現骨架后側的密封保溫。
7、進一步地，集成管網還包括主供水口和主回水口，主供水口和主供水管連接，主回水口和主回水管連接。
8、進一步地，骨架的前側預留的接口包括：面板供水口、面板回水口；面板供水口、面板回水口分別與液冷面板連接，液冷工質通過面板供水口從分供水管進入液冷面板，在液冷面板中完成熱交換后通過面板回水口從液冷面板回流至回水過渡管，然后回流至分回水管、主回水管，最后從主回水口流出。
9、本專利技術與現有技術相比，具備的優點在于：
10、1、在不額外增加制熱/制冷元件的條件下，利用天線系統模塊（組件、電源等）產生的熱耗和冷卻系統的供回液，自適應地將天線骨架溫度與前端面板溫差控制在約10℃范圍內，降低天線陣面溫度載荷引起的熱變形，提升天線指向、副瓣等性能指標，具有自適應、經濟性高、結構簡單等特點。
11、2、不同于傳統的陣面骨架，本專利技術的結構功能一體化的骨架內部采用集成的全并聯形式流道，替代傳統產品中縱橫交錯的不銹鋼集成管網；其顯著優勢在于：將管路與承力腹板共形設計，同時避免了傳統冷卻管路的互聯接頭（如密封法蘭、溝槽接頭等），大幅節約了天線內部的空間；避免了骨架加管網，將兩者有機集成，能夠有效地減輕系統重量；減少了水管的互聯接口數量，大幅降低了互聯區域的漏液風險，同時也降低了現場天線安裝的難度與時間。
12、3、本專利技術的天線骨架在后端集成了一層保溫板，用于在低溫環境下骨架溫度的保持，能夠有效避免骨架熱量流失，使天線骨架、面板溫度保持基本一致。
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1.一種溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，包括骨架(1)，骨架(1)的前端依次安裝有液冷面板(2)和天線功能模塊?(3)，骨架(1)內部設有組件功能模塊(4)，骨架(1)后端設有保溫密封門(5)；骨架(1)包括橫截面為網格形的腹板(1-3)、設置于腹板(1-3)前后側的前后集成管網，前后集成管網共同構成集成管網；液冷工質經前集成管網后依次經過液冷面板(2)、組件功能模塊(4)、液冷面板(2)、后集成管網，從而實現骨架(1)和組件功能模塊(4)的溫度調整。
2.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，前集成管網集成于腹板(1-3)的前側，包括分別呈橫縱向分布的主供水管(1-4)和分供水管(1-6)；后集成管網集成于腹板(1-3)的后側，包括分別呈橫縱向分布的主回水管(1-5)和分回水管(1-7)；分供水管(1-6)和分回水管(1-7)的分布方向保持一致；分供水管(1-6)和分回水管(1-7)之間通過回水過渡管(1-8)連接。
3.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)還包括前翼
4.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)還包括保溫層(1-11)；保溫層(1-11)設置于后翼緣板(1-2)的后方和腹板(1-3)的外圍。
5.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)與液冷面板(2)的材料的線性膨脹系數相同，通過焊接成型的方式，將前翼緣板(1-1)、后翼緣板(1-2)、腹板(1-3)一體化焊接成型，腹板(1-3)將骨架(1)分為若干個長方體狀的維修艙，維修艙內設置組件功能模塊(4)。
6.根據權利要求4所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)的后方還設有保溫密封門(5)，保溫密封門(5)與保溫層位于同一平面，保溫密封門(5)與保溫層(1-11)共同組成完整的保溫密封面從而實現骨架(1)后側的密封保溫。
7.根據權利要求2所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，集成管網還包括主供水口(1-9)和主回水口(1-10)，主供水口(1-9)和主供水管(1-4)連接，主回水口(1-10)和主回水管(1-5)連接。
8.根據權利要求7所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)的前側預留的接口包括：面板供水口(1-21)、面板回水口(1-22)；面板供水口(1-21)、面板回水口(1-22)分別與液冷面板(2)連接，液冷工質通過面板供水口(1-21)從分供水管(1-6)進入液冷面板(2)，在液冷面板(2)中完成熱交換后通過面板回水口(1-22)從液冷面板(2)回流至回水過渡管(1-8)，然后回流至分回水管(1-7)、主回水管(1-5)，最后從主回水口(1-10)流出。
...【技術特征摘要】
1.一種溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，包括骨架(1)，骨架(1)的前端依次安裝有液冷面板(2)和天線功能模塊?(3)，骨架(1)內部設有組件功能模塊(4)，骨架(1)后端設有保溫密封門(5)；骨架(1)包括橫截面為網格形的腹板(1-3)、設置于腹板(1-3)前后側的前后集成管網，前后集成管網共同構成集成管網；液冷工質經前集成管網后依次經過液冷面板(2)、組件功能模塊(4)、液冷面板(2)、后集成管網，從而實現骨架(1)和組件功能模塊(4)的溫度調整。
2.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，前集成管網集成于腹板(1-3)的前側，包括分別呈橫縱向分布的主供水管(1-4)和分供水管(1-6)；后集成管網集成于腹板(1-3)的后側，包括分別呈橫縱向分布的主回水管(1-5)和分回水管(1-7)；分供水管(1-6)和分回水管(1-7)的分布方向保持一致；分供水管(1-6)和分回水管(1-7)之間通過回水過渡管(1-8)連接。
3.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)還包括前翼緣板(1-1)、后翼緣板(1-2)；前翼緣板(1-1)、后翼緣板(1-2)分別位于腹板(1-3)的前方和后方前翼緣板(1-1)、后翼緣板(1-2)和腹板(1-3)之間形成集成管網。
4.根據權利要求1所述的溫度自平衡的結構功能一體化天線骨架，其特征在于，骨架(1)還包括保溫層(1-11)；保溫層(1-11)設置于后翼緣板(1-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴蘇亞，唐寶富，操衛忠，秦展曦，丁可，戰棟棟，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十四研究所，
類型：發明
國別省市：
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