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[摘 要]本文通过对某雷达收发单元的的实际需求的分析，进行了热设计和热分析，同时根据收发单元内部的实际情况，对其内部电子设备进行了最佳散热效果设计，最后对整个设计和热校核。
[关键词]热设计 自然散热 功耗 自然对流和热辐射
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0003-01
1 引言
热设计是雷达结构设计的重要内容之一，它对提高雷达的可靠性，保证雷达系统的正常可靠工作具有重要的意义。对于便携的小型雷达来说，热设计不仅要求能够满足设备的散热要求，保证设备在适宜的环境温度环境中达到电气性能指标，同时，要保证热设计不会给整个系统带来臃肿和系统庞大的问题。
2 问题的提出
为了保证雷达在指标要求的温度下可靠的工作，根据其耗散功率，元器件集中程度，元器件温升以及环境温度要求、可靠性指标等进行分析，选择合适的散热手段。
某雷达环境温度要求
环境温度： 工作温度：-40℃～+50℃； 存贮温度：-45℃～+55℃。
机箱内允许最高温度： +70℃
3 散热方式的选择
某雷达环境温度要求
环境温度： 工作温度：-40℃～+50℃； 存贮温度：-45℃～+55℃。机
箱内允许最高温度： +70℃
对于Pd200单元，其外部结构形式是典型“品”字形结构，其内部被分成三个相通的非独立区域，每个区域的发热密度不是很高，但每个区域的热效应各不相同，整个箱体是金属铸件，导热性能好，热量能够及时传递出。
4.电子设备的散热
pd200单元主要采用了以下四种方法以提高电子设备的自然散热能力。
① 采用散热器以增大铸件的散热面积。为了增强电子元器件的散热能力，可以采用各种形式的散热器以增大元器件的散热面积，图2是两种典型的散热器结构，其中分析和制造三角形截面的纵向肋比较困难，但其质量小、散热效果佳。Pd200单元铸件的各个面发热组件不同，发热温度也不同，对于发热温度不高的面采用矩形截面纵向肋的散热器进行散热，加工制造都比较简单；对于安装电源的面，温度高，需要散出的热量大，因此采用三角形界面的纵向肋。
② 充分利用对流散热。要实现舱体内部气流与发热元件之间充
分的热交换，组件与组件之间、组件与舱体之间必须形成畅通的气流通道，即它们之间的安装距离要便于形成自然对流。对于有限表面自然对流时，建议它们之间的最小相对位置尺寸为：邻近的垂直发热表面与冷表面，dmin=2.54cm；邻近垂直的发热表面，d/L=0.25。因此，在元件与组件的安装时，在考虑其结构要求的同时更要保证其最小相对尺寸，元件的排列也应沿着气流流动的方向分层排列，并能与气流进行直接的热交换。
③ 安装风机。对于A、B区安装元件密度相对高的位置安装风
机，一方面直接降低A、B区的温度，另一方面在舱体内部形成循环，使舱体内部温度趋于均匀，增大舱体与外界热交换的能力。
5 热设计校核计算
自然散热的方式主要是通过两种途径进行散热，自然对流和热辐射，两部分散去的热量合为自然散热散去的总热量，即Q总=Qc+Qr 。
其中：Q c為自然对流散去的热量。Qr为热辐射散去的热量。
机箱内允许达到的最高温度为：+70℃；外界环境温度取：+50℃
5.1 自然对流热设计计算
自然对流是由于流体内各部分温度的不均匀，引起了流体不均匀的密度场，密度小的热流体上升，密度大的冷流体下降形成对流循环。
6.结论
通过以上校核计算可以看出通过自然散热散去的热量大于舱体产生的热量，可见按其结构形式，功能参数在上述热设计措施的条件下，采用自然散热的热设计是可以满足某雷达的环境和温升要求。
该经过12小时连续试验及高低温循环实验后设备工作正常；在国家武器试验中心进行的外场试验中，外界环境温度45℃左右，连续工作8小时以上，设备工作正常，设备内部温升满足指标要求。
参考书目
[1] 赵惇殳等 《电子设备结构设计原理》（第一册）江苏科学技术出版社
[2] 王知行 《机械原理》高等教育出版社
作者简介：
杨鑫，西安理工大学硕士研究生，结构设计师，西安黄河机电有限公司
刘兵，西安电子科技大学硕士研究生，结构设计师，西安黄河机电有限公司
田野，西安电子科技大学硕士研究生，线路设计师，西安电子工程研究所
[关键词]热设计 自然散热 功耗 自然对流和热辐射
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0003-01
1 引言
热设计是雷达结构设计的重要内容之一，它对提高雷达的可靠性，保证雷达系统的正常可靠工作具有重要的意义。对于便携的小型雷达来说，热设计不仅要求能够满足设备的散热要求，保证设备在适宜的环境温度环境中达到电气性能指标，同时，要保证热设计不会给整个系统带来臃肿和系统庞大的问题。
2 问题的提出
为了保证雷达在指标要求的温度下可靠的工作，根据其耗散功率，元器件集中程度，元器件温升以及环境温度要求、可靠性指标等进行分析，选择合适的散热手段。
某雷达环境温度要求
环境温度： 工作温度：-40℃～+50℃； 存贮温度：-45℃～+55℃。
机箱内允许最高温度： +70℃
3 散热方式的选择
某雷达环境温度要求
环境温度： 工作温度：-40℃～+50℃； 存贮温度：-45℃～+55℃。机
箱内允许最高温度： +70℃
对于Pd200单元，其外部结构形式是典型“品”字形结构，其内部被分成三个相通的非独立区域，每个区域的发热密度不是很高，但每个区域的热效应各不相同，整个箱体是金属铸件，导热性能好，热量能够及时传递出。
4.电子设备的散热
pd200单元主要采用了以下四种方法以提高电子设备的自然散热能力。
① 采用散热器以增大铸件的散热面积。为了增强电子元器件的散热能力，可以采用各种形式的散热器以增大元器件的散热面积，图2是两种典型的散热器结构，其中分析和制造三角形截面的纵向肋比较困难，但其质量小、散热效果佳。Pd200单元铸件的各个面发热组件不同，发热温度也不同，对于发热温度不高的面采用矩形截面纵向肋的散热器进行散热，加工制造都比较简单；对于安装电源的面，温度高，需要散出的热量大，因此采用三角形界面的纵向肋。
② 充分利用对流散热。要实现舱体内部气流与发热元件之间充
分的热交换，组件与组件之间、组件与舱体之间必须形成畅通的气流通道，即它们之间的安装距离要便于形成自然对流。对于有限表面自然对流时，建议它们之间的最小相对位置尺寸为：邻近的垂直发热表面与冷表面，dmin=2.54cm；邻近垂直的发热表面，d/L=0.25。因此，在元件与组件的安装时，在考虑其结构要求的同时更要保证其最小相对尺寸，元件的排列也应沿着气流流动的方向分层排列，并能与气流进行直接的热交换。
③ 安装风机。对于A、B区安装元件密度相对高的位置安装风
机，一方面直接降低A、B区的温度，另一方面在舱体内部形成循环，使舱体内部温度趋于均匀，增大舱体与外界热交换的能力。
5 热设计校核计算
自然散热的方式主要是通过两种途径进行散热，自然对流和热辐射，两部分散去的热量合为自然散热散去的总热量，即Q总=Qc+Qr 。
其中：Q c為自然对流散去的热量。Qr为热辐射散去的热量。
机箱内允许达到的最高温度为：+70℃；外界环境温度取：+50℃
5.1 自然对流热设计计算
自然对流是由于流体内各部分温度的不均匀，引起了流体不均匀的密度场，密度小的热流体上升，密度大的冷流体下降形成对流循环。
6.结论
通过以上校核计算可以看出通过自然散热散去的热量大于舱体产生的热量，可见按其结构形式，功能参数在上述热设计措施的条件下，采用自然散热的热设计是可以满足某雷达的环境和温升要求。
该经过12小时连续试验及高低温循环实验后设备工作正常；在国家武器试验中心进行的外场试验中，外界环境温度45℃左右，连续工作8小时以上，设备工作正常，设备内部温升满足指标要求。
参考书目
[1] 赵惇殳等 《电子设备结构设计原理》（第一册）江苏科学技术出版社
[2] 王知行 《机械原理》高等教育出版社
作者简介：
杨鑫，西安理工大学硕士研究生，结构设计师，西安黄河机电有限公司
刘兵，西安电子科技大学硕士研究生，结构设计师，西安黄河机电有限公司
田野，西安电子科技大学硕士研究生，线路设计师，西安电子工程研究所