Современная электроника №7/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 13 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2021 симо в азимутальной плоскости. На рис. 12а приведены результаты изме- рения КСВ излучателя и КСВ модели излучателя в пакете моделирования, где проводящий материал представ- ляет собой идеальный проводник. Диаграммы направленности макета и модели антенной системы на цен- тральной частоте диапазона показа- ны на рис. 12б. А на рис. 12в представ- лены результаты измерения ширины диаграммы направленности (ШДН) в полосе частот. Результаты измерений показывают хорошую корреляцию с теоретическими расчётами и под- тверждают соответствие требований к электрическим характеристикам. Корпуса с каналами охлаждения В условиях повышения плотности компоновки, уменьшения габаритов элементной базы и электронных моду- лей обостряется проблема отвода теп- ла. В таких случаях для обеспечения требуемых тепловых режимов могут применяться жидкостные системы охлаждения. А полноценно используя возможности 3D-печати, каналы для циркуляции охлаждающей жидкости можно выполнить непосредственно в корпусе модуля, оптимизируя их форму и размещение с учётом расположения теплонагруженных элементов и требу- емого теплового режима. Такая задача, в частности, актуаль- на для производства активных фази- рованных антенных решеток (АФАР) радаров. Повышение частотных диапа- зонов радиолокационных систем даёт более высокую разрешающую способ- ность и точность обнаружения целей, но приводит к увеличению плотности тепловых потоков в приёмо-передаю- щих модулях АФАР (из-за уменьшения размеров модулей при почти неизмен- ном тепловыделении). В свою очередь, перегрев СВЧ-элементов приводит к сокращению их срока службы и ухуд- шению радиотехнических параметров АФАР. С целью экспериментальной про- верки встраивания в корпуса систе- мы жидкостного охлаждения в МАИ были спроектированы макеты кор- пусов приёмо-передающих моду- лей АФАР S- , X- и Ka-диапазона (2…4, 8…12 и 27…40 ГГц соответственно), см. рис. 13. Два последних были изго- товлены в нашей лаборатории. Резуль- таты испытаний макетов корпусов (рис. 14) показывают приемлемые параметры охлаждения и подтвержда- ют применимость 3D-печати корпусов со встроенными каналами жидкостно- го охлаждения для АФАР. Корпуса с тепловыми трубами Логическим продолжением и даль- нейшим развитием корпусов со встро- енными каналами жидкостного охлаж- дения являются корпуса с тепловыми трубами. Эффективная теплопрово- дность тепловых труб может достигать 100 кВт/(м·К), что в сотни раз превыша- ет теплопроводность меди. Простейшая тепловая труба пред- ставляет собой герметичный корпус, внутренние стенки которого покры- Рис. 10. Распределение серийных рупорных антенн, напечатанных для АО «НИИ «Вектор» в первой половине 2021 г., по частотным диапазонам Рис. 11. Напечатанная рупорная антенна, электрические характеристики которой приведены на рис. 12 Рис. 12. Сравнение расчётных и экспериментальных параметров: а) КСВ в полосе частот, б) нормированные диаграммы направленности антенной системы на центральной частоте рабочего диапазона в азимутальной плоскости, в) ширина диаграммы направленности в полосе частот а б в