有源相控阵天线微通道散热器地分析及优化

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1、学校代码10701学号1204121938分类TN82号TN821.8密级公开西安电子科技大学硕士学位论文有源相控阵天线微通道散热器分析及优化作者姓名：曹凯一级学科：机械工程二级学科：机械电子工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：黄进教授提交日期：2014年12月AnalysisandOptimizationofMicro-channelHeatSinkforActivePhasedArrayAntennaAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequire

2、mentsforthedegreeofMasterinMechanicalEngineeringByCaokaiSupervisor:Prof.HuangjinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任

3、何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着有源相

4、控阵天线的发展和相应T/R组件集成度的不断提高，高热流密度和狭小散热空间导致的散热问题也日益凸显。传统的散热手段已不再能满足未来有源相控阵天线的散热要求。本文针对典型的高密度有源相控阵天线，研究了基于微通道的散热方法。首先，建立了微通道散热器的分析模型，对其散热能力及阵面温度均匀性进行了数值分析；其次，设计了针对某有源相控阵天线的微通道散热器模型实验样件，对阵面温度与出入水口温差进行了测试并与前述数值仿真结果进行了对比，结果表明：仿真结果与实验结果的最大相对误差均在12%以内，验证了仿真模型的正确性；最后，提出了一种针对某有源相控阵天线微通

5、道散热器的优化方法，分别针对散热能力不足和阵面温度不均匀的问题进行了优化设计，通过优选微通道的不同结构参数实现了散热能力的提高和阵面温度均匀性的最优化，仿真结果表明：优化后的通道全局热阻降低约20%，阵面温度标准差由4.64K降至0.8847K。关键词：有源相控阵天线，微通道散热器，实验验证，全局热阻优化，温度均匀化论文类型：应用研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofactivephasedarrayantennaandtheincreasingoftheintegr

6、ationlevelofcorrespondingT/Rmodules,heatdissipationproblemcausedbyhighheatfluxdensityandnarrowheatdissipationspacehasbeenincreasinglyhighlighted.Conventionalheatdissipationmeanshaven’tmettheheatdissipationrequirementsofactivephasedarrayantennainthefuture.Accordingtohigh-de

7、nsityactivephasedarrayantenna,aheatdissipationmethodisproposedbasedonthemicro-channel.Firstly,theanalyticmodelofmicro-channelheatsinkwasbuilt,andtheheatdissipationcapabilityandthesurfacetemperatureuniformityofthemicro-channelheatsinkwereanalyzednumerically.Secondly,theexpe

8、rimentalsamplesofthemicro-channelheatdissipationmodelofanactivephasedarrayantennawasdesig