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JP3974082B2 - Antenna equipment - Google Patents
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JP3974082B2 - Antenna equipment - Google Patents

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JP3974082B2 JP2003178720A JP2003178720A JP3974082B2 JP 3974082 B2 JP3974082 B2 JP 3974082B2 JP 2003178720 A JP2003178720 A JP 2003178720A JP 2003178720 A JP2003178720 A JP 2003178720A JP 3974082 B2 JP3974082 B2 JP 3974082B2
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reception module
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブフェーズドアレイレーダ等の空中線装置に係り、特に
空中線装置に搭載されるアンテナ装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
空中線装置、例えばアクティブフェーズドアレイレーダは、多数の空中線素子から構成されている。
【0003】
そして、空中線素子が送受信する信号を処理するために、それぞれの空中線素子に送受信モジュールが接続されている。
【0004】
送受信モジュールにはマイクロ波半導体素子等の素子が組み込まれ、送受信する信号を増幅し、あるいは位相の調整を行なっている。
【0005】
このような構成の空中線装置の場合、送受信モジュールに組み込まれたマイクロ波半導体素子は温度によって特性が変化する性質がある。
【0006】
このため、各送受信モジュールに対し一様な温度になるように冷却し、マイクロ波半導体素子が均一な特性で動作するようにしている。
【0007】
この種の空中線装置として、特開2001−53541号公報(特許文献1参照)に示すものがある。
【0008】
この特許文献1によれば、アクティブフェーズドアレイレーダが示されている。
【0009】
この従来の空中線装置について図3を参照して説明する。
【0010】
空中線装置1は、複数の空中線素子2を備え、上下方向2列に配置されている。
【0011】
また、空中線素子2には、それぞれ送受信モジュール3が接続されている。
【0012】
送受信モジュール3には、マイクロ波半導体素子等の素子(図示せず)が組み込まれ、空中線素子2で送受信される信号を、増幅したりあるいは位相の調整などを行なっている。
【0013】
送受信モジュール3は、長方形状の開口が両端に形成された枠体状プレート4の両側の外壁面に取り付けられている。
【0014】
この送受信モジュール3は、アクティブフェーズドアレイレーダが作動中において、自己発熱する。
【0015】
この自己発熱による異常温度上昇が原因して、送受信モジュール3自体の性能劣化や故障の原因となっていた。
【0016】
これを解決すために図示しない冷却装置を設けている。
【0017】
この冷却装置には、冷却パイプ5が備えられ、枠体状プレート4の壁面に、送受信モジュール3を冷却するための冷却用液体を流す複数の冷却パイプ5を平行に配置している。
【0018】
冷却パイプ5の上部および下部にはそれぞれ冷却用液体を冷却パイプ5に供給し、あるいは、冷却パイプ5を流れた冷却用液体を回収するために、ベッダ構造の供給回収機構が設けられている。
【0019】
ヘッダ構造の供給回収機構は、例えば冷却用液体を流す主パイプ6と、この主パイプ6から分岐した複数のヘッダ状中間パイプ7、中間パイプ7に接続される複数の冷却パイプ5と、各冷却パイプ5から出てきた冷却用液体を集める中間パイプ8、中間パイプ8に集められた冷却用液体を回収する主パイプ9などから構成されている。
【0020】
空中線装置1は、複数の空中線素子から構成されている。
【0021】
このため、空中線装置1は、複数の空中線素子2や複数の送受信モジュール3がそれぞれ取り付けられた上記した構造の枠体状プレート4を複数組み合わせて構成されている。
【0022】
この場合、複数の空中線素子2や送受信モジュール3が取り付けられた同じ構造の複数の枠体状プレート4が1つの筐体10に収納されて空中線装置が構成される。
【0023】
このような構成によれば、送受信モジュール3の冷却によって、例えば各半導体素子は、ほぼ一定の温度に保たれ、均一の特性で動作する。
【0024】
【特許文献1】
特開2001−53541号公報(第3頁右欄の第31行〜第4頁左欄第19行並びに図1および図2)
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空中線装置に設けられる冷却装置は、送受信モジュール側の均一冷却を目的に設けられたものであって、アレイアンテナ装置が限られたスペースに設置される場合や、装置全体として高密度に実装される場合には、送受信モジュール側と一体化構成される各種制御機器や電源系機器等の機器への発熱対策(故障や誤動作対策)が十分ではなく、また、これが対策として冷却装置を大型化したりあるいは、別個に各種制御機器や電源系機器等の機器用の冷却装置を用意しなければならなかった。
【0026】
また、このように別個の冷却装置を設ける場合には、設置スペースの制限もあり実用的ではなかった。
【0027】
更には、各種制御機器や電源系機器等の機器に対する冷却のみを目的として冷却装置が設けられたものであるが、周囲温度が寒冷地などでは送受信モジュールのみならず、他の各種制御機器や電源系機器等の機器に対する誤動作や凍結対策の必要な場合も想定される。
【0028】
従って、使用温度条件によっては、冷却装置のみならず加熱装置の装備も求められる。
【0029】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、限られたスペースに配置される冷却装置によって、送受信モジユールや各種制御機器や電源系機器等の機器を効率的に冷却または加熱して空中線装置全体としての性能維持・向上を図ることができる空中線装置を提供することを主な目的とする。
【0030】
また、本発明の他の目的は、空中線装置を構成する各種制御機器や電源系機器等の機器が、例えば冷却装置の不作動で異常温度上昇により故障や誤動作をした場合に、部品や装置の取替え等緊急に対応することができる空中線装置を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明によれば、空中線装置の枠組を構成する額縁状枠体と、この額縁状枠体の枠内に、この額縁状枠体と熱伝導的に取り付けられる送受信モジュール組立体と、前記送受信モジュール組立体および前記額縁状枠体と熱伝導的に額縁状枠体内に設けられる熱交換器と、前記額縁状枠体の外周縁部に熱伝導的に取り付けられる空中線装置付属機器とを具備したことを特徴とする空中線装置を提供する。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明に係る空中線装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【0033】
図1は、本発明における空中線装置20の概要図である。
【0034】
図2は、図1に示す空中線装置20の分解斜視図である。
【0035】
本発明の空中線装置は、例えばアクティブフェーズドアレイレーダ20に適用することができる。
【0036】
このアクティブフェーズドアレイレーダ20は、例えば方形状に構成され、空中線装置の枠組を構成する額縁状枠体21と、この額縁状枠体21内に収納される方形状に構成された送受信モジュール組立体22と、この送受信モジュール組立体22および額縁状枠体21と熱伝導的に額縁状枠体21内に設けられる熱交換器23と、額縁状枠体21の外周縁部に設けられる空中線装置付属機器24とから構成される。
【0037】
額縁状枠体21は、方形状の送受信モジュール組立体22が効率よく収納するに適する形状、例えば方形状に構成される。
【0038】
この額縁状枠体21は、例えば熱伝導性の良好な、例えばアルミニウムにより形成される。
【0039】
この額縁状枠体21の外周縁部25には、所定の奥行き幅を有する枠縁部25aと、この枠縁部25aの長手方向両側に延びて形成される鍔部25bと、この鍔部25b間に跨る複数の仕切り部25cとが設けられる。
【0040】
各仕切り部25cは、鍔部25bの長手方向へほぼ等ピッチに補強リブとして設けられると共に、これらのブリッジ間を空中線装置付属機器24の収納スペースとして構成している。
【0041】
また、枠縁部25aと鍔部25bによって区画される空間の開口を塞ぐように遮蔽蓋27をそれぞれ設けて複数の箱型空間部aを形成している。
【0042】
この複数の箱型空間部aは、額縁状枠体21の外周縁部25全周に形成される。
【0043】
額縁状枠体21の外周縁部25の全周に形成される複数の箱型空間部aは、図1および図2には、額縁状枠体21の外周縁部25の上縁側および両側において形成された複数の箱型空間部aのみを示している。
【0044】
他の下縁側については、図示は省略するが、上縁側と同様に複数の箱型空間部aが形成される。
【0045】
このような形成した箱型空間部aは、この箱型空間部a内部が仕切り部26による熱交換作用も加わり、熱交換器24による熱交換作用効率を向上させることができる。
【0046】
また、額縁状枠体21は、アクティブフェーズドアレイレーダ20が、航空機等の飛翔体に搭載される場合には、限られたスペース内に収納する必要があり、特に額縁状枠体21の縦幅および横幅寸法には制約が伴なう。
【0047】
この制約条件によっては、額縁状枠体21は、例えば8角形状のように多角形状に構成することができる。
【0048】
送受信モジュール組立体22は、図2に示すように、複数の送受信モジュール28が額縁状枠体21の枠内にあって、長手方向に並列的に配列している。
【0049】
この送受信モジュール28は、多数の半導体素子(図示せず)を備えており、空中線装置20の作動時には電気エネルギが熱エネルギに変換されて発熱するようになっている。
【0050】
熱交換器23は、図1に示すように、図示しない熱交換装置、例えば冷却サイクルに接続され、冷媒を循環させることにより、空中線装置付属機器23の異常温度上昇を防止するために必要程度に冷却するためのものである。
【0051】
この熱交換器23は、熱交換装置から供給される冷媒を導入する冷媒導入口33,この冷媒導入口33から導入した冷媒を送受信モジュール組立体22と熱交換可能に配設される図示しない冷媒流通路、例えば冷媒配管および前記冷媒を導入する冷媒導出口34とを備えている。
【0052】
空中線装置付属機器24は、空中線装置20の、例えばアレーアンテナ(図示せず)の向きを制御するアンテナ制御機器等のレーダ制御機器30および電源側であるレーダ電源部31等の各機器が含まれる。
【0053】
レーダ制御機器30は、図1および図2に示すように、額縁状枠体21の外周縁部25に形成される箱型空間部a内に収納される。
【0054】
レーダ制御機器30が収納される箱型空間部aは、アクティブフェーズドアレイレーダ20の冷媒導入口33側に設けられ、レーダ制御機器30が箱型空間部aの外周縁部25に熱伝導的に取り付けられる。
【0055】
また、レーダ電源部31は、図2に示すように、額縁状枠体21の外周縁部25に形成される箱型空間部a内に収納される。
【0056】
レーダ電源部31が収納される箱型空間部aは、アクティブフェーズドアレイレーダ20の冷媒導出口34側に設けられ、レーダ電源部31が額縁状枠体21の外周縁部25に熱伝導的に取り付けられる。
【0057】
また、レーダ電源部31は、図2に示すように、額縁状枠体21の外周縁部25に位置する冷媒導出口34側に設けられる箱型空間部a内に収納し、熱伝導的に取り付けられる。
【0058】
なお、符号35は、アクティブフェーズドアレイレーダ20の裏側開口を遮蔽するレーダ装置裏板である。
【0059】
次に、アクティブフェーズドアレイレーダ20における熱交換器23の作用について説明する。
【0060】
アクティブフェーズドアレイレーダ20を始動させると、空中線装置付属機器24や送受信モジュール組立体22が作動してレーダ機能が始動する。
【0061】
このレーダ機能の始動に伴い、空中線装置付属機器24や送受信モジュール組立体22から熱エネルギを放出する。
【0062】
アクティブフェーズドアレイレーダ20の作動と同時に熱交換装置が作動して、額縁状枠体21の冷媒導入口33側から熱交換器23へ冷媒が導入される。
【0063】
この熱交換器23へ導入された冷媒は、送受信モジユール組立体22内の図示しない冷媒流通路を流れながら冷媒導出口34側から導出される。
【0064】
前記冷媒が冷媒流通路を流れる間に、複数の送受信モジュール28側の放熱を吸収する一方、空中線装置付属機器24からの放熱を吸収する。
【0065】
この冷媒の熱交換作用により、送受信モジュール28および空中線装置付属機器23が冷却される。
【0066】
この冷却度合いについては、想定される送受信モジュール28および空中線装置付属機器24からの発熱量に応じて熱交換装置の能力が予め定められる。
【0067】
額縁状枠体21の外周縁部25に取り付けられる空中線装置付属機器24の内、レーダ制御機器30は、冷媒導入口33側に取り付けられる。
【0068】
このレーダ制御機器30は、冷媒導入口33側から導入した直後の冷媒による良好な吸熱作用のもとにレーダ制御機器30に対して冷却作用がなされる。
【0069】
レーダ制御機器30の動作特性は、例えば周囲温度が85℃以上の高温状態では、誤動作や故障の状況が顕著に表れる特性があり、この状況をできるだけ防ぐ必要があることから、レーダ制御機器30を冷却作用の良好な部位に配置すべく設けている。
【0070】
また、額縁状枠体21の外周縁部25の冷媒導出口34側には、レーダ電源部31が取り付けられている。
【0071】
このレーダ電源部31は、動作特性として、例えば周囲温度が85℃前後の高温状態では、誤動作や故障の状況が表れないため、前記冷媒が送受信モジュール28やレーダ制御機器30側から吸熱した後の気化状冷媒によりやや吸熱作用が低下した状態のもとに冷却されるようになっている。
【0072】
このように、アクティブフェーズドアレイレーダ20においては、限られたスペースに配置される熱交換装置によって、送受信モジユールや各種制御機器や電源系機器等の機器を効率的に冷却して空中線装置全体としての性能維持・向上を図ることができる。
【0073】
また、アクティブフェーズドアレイレーダ20によれば、熱交換装置の不作動等で異常温度上昇し空中線装置付属機器24が故障や誤動作が発生した場合には、速やかに部品や装置の取替え等で対応することができる。
【0074】
すなわち、アクティブフェーズドアレイレーダ20を装着する、例えば航空機側の収納スペースにおいて、この収納スペース壁面と額縁状枠体21の正面外周端との間には、取り付け,取り外しが可能なように、作業者による作業用の隙間が設けられる。
【0075】
空中線装置付属機器24の故障や誤動作が発生した場合には、この隙間を利用して部品(装置)交換作業を比較的容易に行なうことができる。
【0076】
すなわち、この部品(装置)交換作業が、額縁状枠体21の外周縁部25側に取り付けられる空中線装置付属機器24の内、交換の必要な部品(装置)のみを前記隙間の部分を利用して取り付け,取り外しができるように、額縁状枠体21が設計されている。
【0077】
例えば、額縁状枠体21の外周縁部25側において、アクティブフェーズドアレイレーダ20の前方側の鍔部25bを除去するように構成することもできる。
【0078】
この構成を採用することにより、空中線装置付属機器24がアクティブフェーズドアレイレーダ20の前方側より取り付け,取り外し作業をより容易にすることができる。
【0079】
なお、本発明の空中線装置、例えばアクティブフェーズドアレイレーダ20によれば、送受信モジユール組立体22や空中線装置付属機器24に対して、当該送受信モジユール組立体22や空中線装置付属機器24からの放熱に対して、これを吸収する(すなわち冷却する)熱交換装置を設けたが、寒冷地等使用条件によっては、送受信モジユール組立体22のみならず、空中線装置付属機器24に対しても凍結等の異常な状況を回避するために、加熱しなければならない状況
になる。
【0080】
この場合を想定して、熱交換装置として例えばヒートポンプ可能な冷却サイクルを採用することもできる。
【0081】
【発明の効果】
本発明によれば、限られたスペースに配置される熱交換装置によって、送受信モジユールや空中線装置付属機器を効率的に冷却または加熱して空中線装置全体としての性能維持・向上を図ることができる空中線装置を提供することができる。
【0082】
また、本発明によれば、空中線装置を構成する各種制御機器や電源系機器等の機器が、例えば冷却装置の不作動で異常温度上昇により故障や誤動作をした場合に、部品や装置の取替え等緊急に対応することができる空中線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空中線装置の実施形態の概要図。
【図2】図1に示す空中線装置の分解斜視図。
【図3】従来の空中線装置の概要図。
【符号の説明】
20 アクティブフェーズドアレイレーダ
21 額縁状枠体
22 送受信モジュール組立体
23 熱交換器
24 空中線装置付属機器
25 外周縁部
25a 枠縁部
25b 鍔部
25c 仕切り部
27 遮蔽蓋
28 送受信モジユール
30 レーダ制御機器
31 レーダ電源部
33 冷媒導入口
34 冷媒導出口
35 レーダ装置裏板
a 箱型空間部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device such as an active phased array radar, and more particularly to an improvement of an antenna device mounted on the antenna device.
[0002]
[Prior art]
An antenna device, for example, an active phased array radar, includes a plurality of antenna elements.
[0003]
And in order to process the signal which an antenna element transmits / receives, the transmission / reception module is connected to each antenna element.
[0004]
An element such as a microwave semiconductor element is incorporated in the transmission / reception module, and a signal to be transmitted / received is amplified or a phase is adjusted.
[0005]
In the case of the antenna apparatus having such a configuration, the characteristics of the microwave semiconductor element incorporated in the transmission / reception module change depending on the temperature.
[0006]
For this reason, each transceiver module is cooled to have a uniform temperature so that the microwave semiconductor element operates with uniform characteristics.
[0007]
As this kind of antenna device, there is one shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-53541 (see Patent Document 1).
[0008]
According to Patent Document 1, an active phased array radar is shown.
[0009]
This conventional antenna apparatus will be described with reference to FIG.
[0010]
The antenna device 1 includes a plurality of antenna elements 2 and is arranged in two rows in the vertical direction.
[0011]
In addition, a transmission / reception module 3 is connected to each antenna element 2.
[0012]
An element (not shown) such as a microwave semiconductor element is incorporated in the transmission / reception module 3, and a signal transmitted / received by the antenna element 2 is amplified or a phase is adjusted.
[0013]
The transmission / reception module 3 is attached to outer wall surfaces on both sides of a frame-like plate 4 having rectangular openings formed at both ends.
[0014]
The transmission / reception module 3 self-heats while the active phased array radar is operating.
[0015]
Due to the abnormal temperature rise due to the self-heating, the transmission / reception module 3 itself deteriorates in performance and causes a failure.
[0016]
In order to solve this, a cooling device (not shown) is provided.
[0017]
This cooling device is provided with a cooling pipe 5, and a plurality of cooling pipes 5 for flowing a cooling liquid for cooling the transmission / reception module 3 are arranged in parallel on the wall surface of the frame-like plate 4.
[0018]
In order to supply the cooling liquid to the cooling pipe 5 and to recover the cooling liquid that has flowed through the cooling pipe 5, a supply / recovery mechanism having a Bedder structure is provided at the upper and lower parts of the cooling pipe 5, respectively.
[0019]
The header structure supply and recovery mechanism includes, for example, a main pipe 6 through which a cooling liquid flows, a plurality of header-like intermediate pipes 7 branched from the main pipe 6, a plurality of cooling pipes 5 connected to the intermediate pipe 7, and each cooling An intermediate pipe 8 that collects the cooling liquid that has come out of the pipe 5, a main pipe 9 that collects the cooling liquid collected in the intermediate pipe 8, and the like.
[0020]
The antenna device 1 is composed of a plurality of antenna elements.
[0021]
For this reason, the antenna device 1 is configured by combining a plurality of frame-like plates 4 having the above-described structure, to which a plurality of antenna elements 2 and a plurality of transmission / reception modules 3 are respectively attached.
[0022]
In this case, a plurality of frame-like plates 4 having the same structure, to which a plurality of antenna elements 2 and transmission / reception modules 3 are attached, are housed in one housing 10 to constitute an antenna apparatus.
[0023]
According to such a configuration, by cooling the transmission / reception module 3, for example, each semiconductor element is maintained at a substantially constant temperature and operates with uniform characteristics.
[0024]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-53541 (the third column, the right column, line 31 to the fourth page, the left column, line 19 and FIGS. 1 and 2)
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
The cooling device provided in the conventional antenna device is provided for the purpose of uniform cooling on the transmission / reception module side. When the array antenna device is installed in a limited space or the device as a whole is mounted with high density If this is the case, countermeasures for heat generation (measures against failures and malfunctions) for devices such as various control devices and power supply devices that are integrated with the transceiver module side are not sufficient, and this also increases the size of the cooling device as a countermeasure. Alternatively, a cooling device for equipment such as various control equipment and power supply equipment must be prepared separately.
[0026]
Further, in the case where such a separate cooling device is provided, there is a limitation in installation space, which is not practical.
[0027]
Furthermore, a cooling device is provided only for the purpose of cooling various devices such as various control devices and power supply system devices. However, when the ambient temperature is cold, not only the transmission / reception module but also other various control devices and power supplies. It may be assumed that malfunction such as system equipment or countermeasures against freezing are required.
[0028]
Therefore, depending on the operating temperature conditions, not only a cooling device but also a heating device is required.
[0029]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an antenna apparatus that efficiently cools or heats devices such as a transmission / reception module, various control devices, and power supply system devices by a cooling device disposed in a limited space. The main purpose is to provide an antenna apparatus capable of maintaining and improving the performance as a whole.
[0030]
Another object of the present invention is that when various control devices and power supply system devices constituting the antenna device malfunction or malfunction due to abnormal temperature rise due to, for example, the cooling device not operating. An object of the present invention is to provide an antenna apparatus capable of responding to an emergency such as replacement.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a frame-shaped frame constituting the frame of the antenna apparatus, and the frame-shaped frame and the heat conductive frame in the frame of the frame-shaped frame. A transmission / reception module assembly attached to the frame, a heat exchanger provided in the frame-shaped frame body in a thermally conductive manner with the transmission / reception module assembly and the frame-shaped frame body, and heat conduction to an outer peripheral edge of the frame-shaped frame body The antenna apparatus is provided with an antenna apparatus attached to the apparatus.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an antenna apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0033]
FIG. 1 is a schematic diagram of an antenna apparatus 20 according to the present invention.
[0034]
FIG. 2 is an exploded perspective view of the antenna apparatus 20 shown in FIG.
[0035]
The antenna apparatus of the present invention can be applied to the active phased array radar 20, for example.
[0036]
The active phased array radar 20 is configured, for example, in a rectangular shape, a frame-like frame body 21 constituting a frame of the antenna apparatus, and a transmission / reception module assembly configured in a rectangular shape housed in the frame-like frame body 21. 22, the transmission / reception module assembly 22 and the frame-like frame body 21, and a heat exchanger 23 provided in the frame-like frame body 21 in a heat conductive manner, and an antenna device attached to the outer peripheral edge of the frame-like frame body 21 The device 24 is configured.
[0037]
The frame-like frame body 21 is configured in a shape suitable for the rectangular transmission / reception module assembly 22 to be efficiently stored, for example, a square shape.
[0038]
The frame-like frame body 21 is made of, for example, aluminum having good thermal conductivity, for example.
[0039]
The outer peripheral edge 25 of the frame-like frame body 21 has a frame edge 25a having a predetermined depth, a flange 25b formed extending on both sides in the longitudinal direction of the frame edge 25a, and the flange 25b. A plurality of partition portions 25c are provided between them.
[0040]
Each partition portion 25c is provided as a reinforcing rib at a substantially equal pitch in the longitudinal direction of the flange portion 25b, and a space between these bridges is configured as a storage space for the antenna device accessory device 24.
[0041]
Further, a plurality of box-shaped space portions a are formed by providing shielding lids 27 so as to close the openings of the spaces defined by the frame edge portions 25a and the flange portions 25b.
[0042]
The plurality of box-shaped spaces a are formed on the entire outer peripheral edge 25 of the frame-like frame body 21.
[0043]
The plurality of box-shaped spaces a formed on the entire periphery of the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame 21 are shown in FIGS. 1 and 2 on the upper edge side and both sides of the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame 21. Only a plurality of formed box-shaped spaces a are shown.
[0044]
Although the illustration of the other lower edge side is omitted, a plurality of box-shaped spaces a are formed in the same manner as the upper edge side.
[0045]
In the box-shaped space a thus formed, the inside of the box-shaped space a is also added with a heat exchange action by the partition part 26, and the heat exchange action efficiency by the heat exchanger 24 can be improved.
[0046]
Further, when the active phased array radar 20 is mounted on a flying object such as an aircraft, the frame-like frame body 21 needs to be stored in a limited space, and particularly the vertical width of the frame-like frame body 21. And the width dimension has restrictions.
[0047]
Depending on this restriction condition, the frame-like frame body 21 can be configured in a polygonal shape such as an octagonal shape.
[0048]
As shown in FIG. 2, the transmission / reception module assembly 22 has a plurality of transmission / reception modules 28 in the frame of the frame-like frame body 21 and arranged in parallel in the longitudinal direction.
[0049]
The transmission / reception module 28 includes a large number of semiconductor elements (not shown), and when the antenna device 20 is operated, electric energy is converted into heat energy to generate heat.
[0050]
As shown in FIG. 1, the heat exchanger 23 is connected to a heat exchange device (not shown), for example, a cooling cycle, and circulates the refrigerant to a degree necessary to prevent an abnormal temperature rise of the antenna device accessory 23. It is for cooling.
[0051]
The heat exchanger 23 includes a refrigerant inlet 33 that introduces a refrigerant supplied from a heat exchange device, and a refrigerant (not shown) that is arranged so that heat can be exchanged between the refrigerant introduced from the refrigerant inlet 33 and the transceiver module assembly 22. A flow path, for example, a refrigerant pipe and a refrigerant outlet 34 for introducing the refrigerant are provided.
[0052]
The antenna device accessory device 24 includes devices such as a radar control device 30 such as an antenna control device for controlling the direction of an array antenna (not shown) of the antenna device 20 and a radar power source 31 on the power source side. .
[0053]
As shown in FIGS. 1 and 2, the radar control device 30 is accommodated in a box-shaped space a formed in the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame body 21.
[0054]
The box-shaped space a in which the radar control device 30 is accommodated is provided on the refrigerant inlet 33 side of the active phased array radar 20, and the radar control device 30 is thermally conductive to the outer peripheral edge 25 of the box-shaped space a. It is attached.
[0055]
Further, as shown in FIG. 2, the radar power source 31 is housed in a box-shaped space a formed at the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame body 21.
[0056]
The box-shaped space a in which the radar power source 31 is housed is provided on the refrigerant outlet 34 side of the active phased array radar 20, and the radar power source 31 is thermally conductive to the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame 21. It is attached.
[0057]
Further, as shown in FIG. 2, the radar power source 31 is housed in a box-shaped space a provided on the refrigerant outlet 34 side located at the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame 21, and is thermally conductive. It is attached.
[0058]
Reference numeral 35 denotes a radar apparatus back plate that shields the back side opening of the active phased array radar 20.
[0059]
Next, the operation of the heat exchanger 23 in the active phased array radar 20 will be described.
[0060]
When the active phased array radar 20 is started, the antenna device accessory device 24 and the transmission / reception module assembly 22 are activated to start the radar function.
[0061]
With the start of the radar function, heat energy is released from the antenna device accessory device 24 and the transmission / reception module assembly 22.
[0062]
Simultaneously with the operation of the active phased array radar 20, the heat exchange device is operated, and the refrigerant is introduced into the heat exchanger 23 from the refrigerant inlet 33 side of the frame frame 21.
[0063]
The refrigerant introduced into the heat exchanger 23 is led out from the refrigerant outlet 34 side while flowing through a refrigerant flow path (not shown) in the transmission / reception module assembly 22.
[0064]
While the refrigerant flows through the refrigerant flow path, it absorbs heat radiation from the plurality of transmission / reception modules 28 and absorbs heat radiation from the antenna device accessory device 24.
[0065]
The transmission / reception module 28 and the antenna device accessory 23 are cooled by the heat exchange action of the refrigerant.
[0066]
About this cooling degree, the capability of a heat exchange apparatus is predetermined according to the emitted-heat amount from the transmission / reception module 28 and the antenna apparatus attachment 24 assumed.
[0067]
Of the antenna device attached devices 24 attached to the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame body 21, the radar control device 30 is attached to the refrigerant inlet 33 side.
[0068]
The radar control device 30 is cooled with respect to the radar control device 30 under a good endothermic effect of the refrigerant immediately after being introduced from the refrigerant introduction port 33 side.
[0069]
The operating characteristics of the radar control device 30 include, for example, a characteristic in which a malfunction or failure state appears remarkably in a high temperature state where the ambient temperature is 85 ° C. or higher, and it is necessary to prevent this situation as much as possible. It is provided so as to be arranged at a site with good cooling action.
[0070]
A radar power supply 31 is attached to the refrigerant outlet 34 side of the outer peripheral edge 25 of the frame-like frame 21.
[0071]
The radar power supply unit 31 has an operational characteristic such that, for example, in a high temperature state where the ambient temperature is around 85 ° C., a malfunction or failure state does not appear, and therefore the refrigerant has absorbed heat from the transmission / reception module 28 or the radar control device 30 side. Cooling is performed under a state where the endothermic effect is slightly lowered by the vaporized refrigerant.
[0072]
As described above, the active phased array radar 20 efficiently cools the transmission / reception module, various control devices, power supply system devices, and the like by the heat exchange device arranged in a limited space. It is possible to maintain and improve performance.
[0073]
Further, according to the active phased array radar 20, when an abnormal temperature rise occurs due to malfunction of the heat exchange device or the like, and the antenna device accessory device 24 breaks down or malfunctions, it can be dealt with promptly by replacing parts or devices. be able to.
[0074]
In other words, in the storage space on the aircraft side where the active phased array radar 20 is mounted, for example, an operator can attach and detach between the storage space wall surface and the front outer peripheral edge of the frame-like frame 21. A working clearance is provided.
[0075]
When a failure or malfunction occurs in the antenna device accessory device 24, the part (device) replacement operation can be performed relatively easily using this gap.
[0076]
That is, this part (device) replacement operation uses only the parts (devices) that need to be replaced among the antenna device attachments 24 attached to the outer peripheral edge 25 side of the frame-like frame body 21 using the gap portion. The frame 21 is designed so that it can be attached and detached.
[0077]
For example, the front flange 25b of the active phased array radar 20 can be removed on the outer peripheral edge 25 side of the frame-like frame body 21.
[0078]
By adopting this configuration, the antenna device accessory device 24 can be attached and detached from the front side of the active phased array radar 20 more easily.
[0079]
Note that, according to the antenna apparatus of the present invention, for example, the active phased array radar 20, the transmission / reception module assembly 22 and the antenna apparatus accessory device 24 are prevented from radiating heat from the transmission / reception module assembly 22 and the antenna apparatus accessory apparatus 24. However, depending on the usage conditions such as cold districts, not only the transmission / reception module assembly 22 but also the antenna device accessory device 24 is abnormally freezing or the like. To avoid the situation, it becomes a situation that must be heated.
[0080]
Assuming this case, for example, a heat cycle capable of heat pumping may be employed as the heat exchange device.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, an antenna that can efficiently cool or heat a transmission / reception module or an antenna device accessory and maintain and improve the performance of the entire antenna device by a heat exchange device arranged in a limited space. An apparatus can be provided.
[0082]
In addition, according to the present invention, when various devices such as various control devices and power supply system devices constituting the antenna device malfunction or malfunction due to an abnormal temperature rise due to a malfunction of the cooling device, for example, replacement of parts and devices, etc. It is possible to provide an antenna apparatus that can respond urgently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of an antenna apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the antenna apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional antenna apparatus.
[Explanation of symbols]
20 Active Phased Array Radar 21 Frame-Shaped Frame 22 Transmitter / Receiver Module Assembly 23 Heat Exchanger 24 Antenna Equipment 25 Outer Peripheral Edge 25a Frame Edge 25b Hedge 25c Partition 27 Shielding Cover 28 Transmit / Receive Module 30 Radar Control Equipment 31 Radar Power source 33 Refrigerant inlet 34 Refrigerant outlet 35 Radar device back plate a Box-shaped space

Claims (4)

空中線装置の枠組を構成する額縁状枠体と、
この額縁状枠体の枠内に、この額縁状枠体と熱伝導的に取り付けられる送受信モジュール組立体と、
前記送受信モジュール組立体および前記額縁状枠体と熱伝導的に額縁状枠体内に設けられる熱交換器と、
前記額縁状枠体の外周縁部に熱伝導的に取り付けられる空中線装置付属機器とを具備したことを特徴とする空中線装置。
A frame-shaped frame constituting the framework of the antenna apparatus;
In the frame of the frame-like frame, a transmission / reception module assembly that is thermally conductively attached to the frame-like frame,
A heat exchanger provided in the frame-shaped frame body in thermal conduction with the transmission / reception module assembly and the frame-shaped frame body;
An antenna apparatus comprising an antenna apparatus attached to the outer peripheral edge of the frame-like frame body in a thermally conductive manner.
額縁状枠体には、その外周縁部に空中線装置付属機器を収納するスペースを形成する仕切り部を設けたことを特徴とする請求項1記載の空中線装置。2. The antenna apparatus according to claim 1, wherein the frame-shaped frame body is provided with a partition portion for forming a space for storing the antenna apparatus accessory equipment on an outer peripheral edge portion thereof. 前記熱交換器には、一方側から他方側へ冷媒を循環させるように冷媒導入口および冷媒導出口を備えたことを特徴とする請求項1記載の空中線装置。The antenna apparatus according to claim 1, wherein the heat exchanger includes a refrigerant inlet and a refrigerant outlet so as to circulate the refrigerant from one side to the other side. 前記額縁状枠体の外周縁部に熱伝導的に取り付けられる空中線装置付属機器は、前記熱交換器の冷媒導入口に近い側に配置される空中線制御機器と、冷媒導出口に近い側に配置される空中線電源部であることを特徴とする請求項3記載の空中線装置。The antenna apparatus attached device that is thermally conductively attached to the outer peripheral edge of the frame-like frame body is disposed on the side closer to the refrigerant outlet and the antenna control device disposed on the side closer to the refrigerant inlet of the heat exchanger. The antenna apparatus according to claim 3, wherein the antenna apparatus is an antenna power supply unit.
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