Главная
Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2020, № 1-2, с. 37-44.
DOI: 10.15222/TKEA2020.1-2.37
УДК 621.396.96; 536.248
Теплові характеристики рідинного теплообмінника приймально-передавального модуля АФАР
(українською мовою)
Ніколаєнко Ю. Є., Баранюк О. В., Рева С. А.

Україна, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».

Проведено чисельне моделювання температурного поля та загального теплового опору рідинного теплообмінника у вигляді холодної плити із вбудованим вигнутим одинарним контуром охолодження та двостороннім розташуванням тепловиділяючих НВЧ-елементів, призначеного для охолодження багатоканального приймально-передавального модуля. Дослідження проводилися за різних значень витрат рідкого теплоносія (Тосол А 65).

Ключові слова: CFD-моделювання, рідинний теплообмінник, температурне поле, тепловий опір, приймально-передавальний модуль, НВЧ-елемент.

Дата подання рукопису 07.03 2020
Використані джерела
  1. Guz’ V. I., Lipatov V. P., Andrusenko N. I. et al. Multifunctional radar systems. Radioelectronics and Communications Systems, 2007, vol. 50, iss. 1, pp. 1–8, https://doi.org/10.3103/S0735272707010013
  2. Brookner E. Radar and phased array breakthroughs. Microwave Journal, 2015, vol. 58, iss. 11, pp. 20–36.
  3. Борисов О. В., Зубков А. М., Иванов К. А. и др. Широко¬полосный 70-ваттный GaN усилитель мощности Х-диапазона. Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы, 2014, вып. 2 (233), с. 4–9.
  4. Radar technology advancements and new applications, Microwave Journal, 2017, vol. 60, iss. 3, pр. 82–96. (Pasternack Enterprises, Inc., Irvine, Calif. Available at: https://www.pasternack.com/t-Radar-Technology-Advancements-and-New-Applications.aspx)
  5. Herd J.S., Conway M.D. The evolution to modern phased array architectures. Proc. IEEE, 2016, vol. 3, iss. 104, pp. 519–529, https://doi.org/10.1109/JPROC.2015.2494879
  6. Pengelly R.S., Wood S.M., Milligan J.W. et al. A review of GaN on SiC high electron-mobility power transistors and MMICs. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2012, vol. 6, iss. 60, pp. 1764–1783, https://doi.org/10.1109/TMTT.2012.2187535
  7. Choi G.W., Kim H. J., Hwang W. J. et al. High efficiency class-e tuned doherty amplifier using GaN HEMT. 2009 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, Boston, MA, USA, рp. 925–928, https://doi.org/10.1109/mwsym.2009.5165849
  8. Кулиев М. В. Обзор современных GaN транзисторов и направления развития. Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы, 2017, вып. 2 (245), с. 18–28.
  9. Rathod S., Sreenivasulu K., Beenamole K. S., Ray K. P. Evolutionary trends in transmit/receive module for active phased array radars. Defence Science Journal, 2018, vol. 68, iss. 6, pp. 553–559, https://doi.org/10.14429/dsj.68.12628
  10. Савенко В. А. Унификация конструкторских решений для построения приемо-передающих модулей АФАР различных диапазонов. Всерос. конф. «Электроника и микроэлектроника СВЧ», Санкт-Петербург, 2013. Режим доступа: www.mwelectronics.ru/2013/Oral/5/05_Doclad_Savenko-izmenenny%60i%60.pdf
  11. Kopp B. A., Billups A. J., Luesse M. H. Thermal analysis and considerations for gallium nitride microwave power amplifier packagin. Microwave Journal, 2001, vol. 44, iss.12, pp. 72–82.
  12. Тимошенков В.П., Хлыбов А.И., Родионов Д.В. и др. Исследование теплового режима СВЧ усилителей мощности X диапазона. VIII Всерос. науч.-технич. конфер. «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем» (МЭС-2018). Россия, Москва, 2018, вып. 3, с. 98–102. https://doi.org/10.31114/2078-7707-2018-3-98-102
  13. Wilson J. Challenges in thermal control of military electronics systems. Electronics cooling, 2003. Available at: https://www.electronics-cooling.com/2003/02/challenges-in-thermal-control-of-military-electronics-systems/
  14. Wang L., Wang Z., Wang C. et al. Multiobjective optimization method for multichannel microwave components of active phased array antenna. Mathematical Problems in Engineering, 2016, vol. 2016, article ID 5398308, 7 p., http://dx.doi.org/10.1155/2016/5398308
  15. Scott M., SAMPSON MFR active phased array antenna. IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology, 2003, pp. 119–123, https://doi.org/10.1109/past.2003.1256967
  16. Ніколаєнко Ю.Є., Баранюк О.В., Рева С.А., Рогачов В.А. CFD-моделювання температурного поля корпуса-радіатора передавального модуля АФАР з повітряним охолодженням. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2019, № 1–2, с. 27–33, http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2019.1-2.27 (Ukr)
  17. Swadish M.S., Sangram K.P. Thermal design and analysis of an air cooled X-band phased array antenna. 11th International Radar Symposium India 2017 (IRSI-17). Available at: https://www.researchgate.net/publication/321965870
  18. Parlak M., Yaban M. Thermal solution of high flux phased radar antenna for military application. Proceedings of the ASME 2015 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems. Vol. 2. San Francisco, California, USA, 2015, V002T06A008. https://doi.org/10.1115/ipack2015-48055
  19. Jiawei Ge, Dayuan Jin, Zhiwei Qian. Research on heat dissipation technology of the high-power array antenna. Proceedings of the Seventh Asia International Symposium on Mechatronics, LNEE, vol. 589. Springer, Singapore, 2020, рp. 400–412, https://doi.org/10.1007/978-981-32-9441-7_41
  20. Бекишев А. Т., Смоляков А.А., Исаков М.В. и др. Новый подход к решению задачи охлаждения многоканальных приемо-передающих модулей АФАР. Воздушно-космическая сфера, 2018, №1 (94), с. 65–69, https://doi.org/10.30981/2587-7992-2018-94-1-64-69 (Rus)
  21. Васильев А. Г., Колковский Ю. В., Миннебаев В. М. и др. Твердотельный нитрид-галлиевый 500-ваттный импульсный усилитель мощности Х-диапазона. Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы, 2011, вып. 1 (226), с. 83–88. Режим доступа: http://j.pulsarnpp.ru/images/journal/issues/2011/226_2011/Vasilev_83_88.pdf (Rus)
  22. Ненартович Н.Э., Митяшев М.Б. Из практики разработки активных фазированных антенных решеток. Вестник МГТУ МИРЭА, 2014, № 3, с. 173–188. Режим доступа: https://rtj.mirea.ru/upload/medialibrary/333/13-nenartovich.pdf (Rus).
  23. Трофимов В.Е., Павлов А.Л. Интенсификация теплопередачи в жидкостных теплообменниках с каверна-штыревым оребрением. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2016, № 1, с. 23–26, https://doi.org/10.15222/TKEA2016.1.23 (Rus)
  24. Трофимов В.Е., Павлов А.Л., Мокроусова Е.А. CFD-моделирование радиатора для воздушного охлаждения микропроцессоров в ограниченном пространстве. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2016, № 6, с. 30–35, https://doi.org/10.15222/TKEA2016.6.30 (Rus)
  25. Трофимов В.Е., Павлов А.Л., Сторожук А.С. CFD-моделирование импактно-струйного радиатора для проведения термотренировки микропроцессоров. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2018, № 5–6, с. 30–36. https://doi.org/10.15222/TKEA2018.5-6.30 (Rus)
  26. Nikolaenko Yu. E., Baranyuk A. V., Reva S. A. et al. Numerical simulation of the thermal and hydraulic characteristics of the liquid heat exchanger of the APAA transmitter-receiver module. Thermal Science and Engineering Progress, 2020, vol. 17, art. no. 100499, 11 p. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2020.100499