随着我国航空实力不断提高,多型号、多类型先进战机的相继服役,雷达天线作为战机的“眼睛”,其探测距离、追踪目标不断增强。其中,机载有源相控阵雷达天线由于其高效、高性能受到了国内外学者的关注与重视。机载有源相控阵雷达中,核心部件是T/R组件,一个天线阵面上能够集成上千个T/R组件以及几万个功率晶体管,它们构成一个巨大的发热体。有源相控阵天线由于集成度高、空间间隔小,导致散热困难。因此,如何有效对T/R组件进行散热便成为了相控阵天线设计的关键核心问题。基于此,本文以某机载有源相控阵天线为研究对象,根据其结构特点,设计出符合该相控阵天线结构的冷板。主要工作包括:(1)单块冷板热设计及仿真。对常规通道拓扑结构冷板热仿真分析,并以分形理论和仿生学为理论依据,研究仿蜂窝拓扑结构冷板,分别设计三种仿蜂窝拓扑结构冷板。通过热仿真分析,对比了直流道冷板、S型流道冷板以及仿蜂窝拓扑结构冷板在相同边界条件下的散热能力。(2)T/R组件的热分析及建模方法研究。对天线阵面T/R组件的内部结构进行了介绍,阐述了T/R组件芯片接收、发射相位与温度的关系,随后建立了T/R组件的热阻模型。针对雷达天线模型多尺度问题,研究了器件级、板级、系统级建模简化方法,对三种建模方法从网格数量、基板温度误差、外壳温度误差等方面进行了对比,为后续雷达整体模型仿真提供支撑。(3)相控阵天线冷板热设计及优化。对有源相控阵雷达进行简了要介绍,对某机载有源相控阵雷达散热需求作了阐述,接着以某机载有源相控阵雷达天线为对象进行热仿真,对仿真结果进行分析,根据分析结果,针对原相控阵雷达冷板散热能力不佳的问题,结合仿蜂窝拓扑结构冷板,将仿蜂窝拓扑结构冷板运用到原天线冷板上,对其进行优化,并对优化后的相控阵天线雷达仿真,仿真结果表明,优化后的天线雷达在率晶体管的最高温、T/R组件间的均温性、冷却流体工质在仿蜂窝拓扑结构冷板的流动形态等方面,均优于原相控阵雷达,满足设计所需。