前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的车载发射机密封机箱结构及热设计，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
发射机对结构散热要求高，一般利用舱内环控条件冷却，通过同轴电缆与舱外天线连接。但电缆增加了相关损耗，将发射机安装在天线附近，可有效降低馈线差损，满足系统辐射功率指标要求。为满足防淋雨和防尘的要求，发射机结构采用密封机箱形式；同时对机箱散热优化设计，满足发射机在高温条件下的工作要求。
1结构方案设计
该密封机箱尺寸为550mm×450mm×195mm（不含风机组件），内部模块总功耗约为1310W。设计要求满足45℃环境，无系统环控条件可用。机箱平均热流密度已超过自然对流散热阀值，需用强迫风冷散热方式进行冷却。为利用风冷板安装面并满足密封、减轻重量等要求，将强制风冷板布置在机箱中部。模块安装风冷板上下两侧，通过风机组件中并联的风机抽风对机箱散热。见图1。
2机箱的密封结构
机箱上下腔及冷板采用铝合金钎焊一体化加工成型，加工后可采用充气加压的方式检验各个侧板接缝处密封性。
2.1橡胶密封原理
机箱与盖板安装面之间静密封，橡胶密封圈安装在凹槽内。当增大至20%~30%时，橡胶弹性变形作用让密封圈紧贴装配面，达到可靠密封。当变形量超过30%以后，橡胶疲劳易出现损坏，导致密封失效。故变形量取20%~30%为宜。
2.2密封材料及安装形式
橡胶材料弹性好、耐老化以及耐高低温。加入铝镀银等金属粒子后，橡胶导电性可以提高机箱的电磁屏蔽性能。本机箱密封选用铝镀银粒子的导电硅橡胶材料。安装面通过合理设计密封槽尺寸，装入硅橡胶垫达到密封效果，连接器须选用防尘防水等级。
2.3密封机箱的加工检验
采用钎焊加工提高自身密封性和结构强度，焊接前分别加工各板，通过工装定位后钎焊，并用打压试验检验是否泄漏。
3热设计
发射机内所有模块功耗将热量传导至风冷板，空气通过风冷板翅片产生热交换。考虑到气温及车载环境影响，设定入口温度为45℃。3.1散热计算及风机选择发射机风冷板的供风量Q主要取决于总功耗P和风冷板进、出口空气的温差△t，热平衡方程为：初步根据工程经验确定风机工作点，选用3个PMD2412AMB1-A轴流风机并联，该风机工作最高环境温度70℃，防尘防水等级IP55，满足使用环境要求。3.2有限元仿真分析利用IcePak建模仿真，功耗最大的功放模块中GaN芯片功耗120W，热阻0.9℃/W，通过共晶焊接至载板安装。见图3。结果表明，风机出口平均温度为56.1℃，系统进出口温升为11.1℃，验证了发射机散热方案设计的合理性。GaN芯片结温为182.4℃，低于最高工作结温225℃。该密封结构设计有效可行，满足要求。
4结论
密封设计和大功率器件散热设计是电子设备结构设计难点。本文探讨的大功率车载固态发射机的密封机箱结构形式，具备良好的密封机散热性能，可以满足发射机密封和散热的要求，对于大功率密封发射机结构的设计具有工程借鉴意义。
参考文献
[1]王健石,朱柄林.电子设计结构设计标准手册[M].北京:中国标准出版社,2011.
[2]杨世铭,陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社,1982.
[3]生建友.军用电子设备的密封件设计[J].舰船电子工程,2005,25(05):134-137.
作者:白宗旭 李佳 黄小丹 单位:中国电子科技集团公司第二十九研究所
