星载有源相控阵天线得益于可靠性高、功能强大等独特的优势,在空间通信、环境监测、导航等领域都有着非常重要的应用。星载相控阵天线工作环境特殊,太阳辐射以及包括T/R组件在内的天线内部大功率器件,都对天线温度有着极大的影响,由此引起的天线温度过高、温差过大,轻则影响天线辐射性能,重则导致天线无法正常工作。随着星载有源相控阵天线向着高频段、高精度、集成化方向发展,星载有源相控阵天线高效热控技术,已成为制约下一代高性能星载相控阵天线研究的关键问题。本文以某星载有源相控阵天线为研究对象,针对天线最高温以及温度一致性问题,在有源相控阵天线机电热耦合理论的基础上,提出了基于器件性能温漂的相控阵天线热管设计方法,以及面向电性能的星载相控阵天线集成优化方法,并通过仿真验证了方法的有效性。具体工作包括:(1)分别从系统级、组件级、芯片级三个方面对国内外星载相控阵天线热设计研究现状进行了总结。在此基础上,结合天线自身结构特点,给出了天线初步热设计方案,同时建立了天线热分析模型,并对天线进行了热仿真分析与电性能计算,结果显示,该方案可实现天线T/R组件散热,验证了初步热设计方案的可行性与合理性,为之后进一步的天线热设计与热优化奠定基础。(2)对影响热管传热性能的因素进行了总结与梳理,分析了热管尺寸、热管形变工艺、真空度、充液率等热管自身因素,以及加热功率、热管放置倾角、冷却条件等外部环境因素对于热管传热性能的影响规律。并在此基础上提出了一种基于器件性能温漂的热管设计方法,该方法可减小弯折对热管传热性能的影响,更好地利用热管的高导热能力,实现相控阵天线T/R组件等器件的高效散热,从而降低天线增益损失,仿真结果显示,在天线工作周期末,该方法可以将T/R组件芯片的最高温降低3℃以上,温差控制在3℃以内,增益损失控制在0.5 dB以内,保障了天线电性能。(3)提出了面向电性能的星载相控阵天线机电热集成优化方法。首先对热控结构中各类参数进行了灵敏度分析,确定了影响天线散热效果的关键参数,然后以这些参数为优化变量,以天线电性能与热控结构质量为综合优化目标,以T/R组件芯片最高温、温度一致性等为约束条件,建立了综合优化模型并进行了优化计算,最终给出了相控阵天线最优热设计参数。在保证天线增益损失小于工程允许值(0.5 dB)的同时,降低天线热控系统结构质量。优化后,在热管数量减少4根,散热板厚度减小1mm的情况下,天线在工作周期末的增益损失小于0.5 dB。