[发明专利]一种共形TR组件及其全打印制备方法

说明书

本发明属于共形发射/接收组件相关技术领域，其公开了一种共形TR组件，该TR组件包括散热模块以及设于所述散热模块两相对表面的芯片连接模块以及信号收发模块，散热模块上设有相互贯通的多层散热微通道，微通道内设有流动的散热介质；散热模块上还设有多个贯通的通孔，芯片连接模块与信号收发模块通过通孔相互连接。本发明还提供了一种上述共形TR组件的全打印制备方法，该制备方法采用FDM工艺、电流喷印工艺、螺旋电纺丝工艺等对散热模块、芯片连接模块以及信号收发模块进行全打印，可以制备出基于待共形曲面的异质多层TR组件，进而实现复杂表面的共形，提高共形能力，并利于制备大面积的TR组件。

技术领域

本发明属于共形发射/接收(Transmitter and Receiver，TR)组件相关技术领域，更具体地，涉及一种共形TR组件及其全打印制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，雷达已经成为了战场上主要的以及核心的传感器。在发现即为摧毁的现代战场上，雷达的重要性更是与日俱增。相控阵雷达是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达，其解决了传统机械扫描雷达的种种问题，在相同的孔径和操作波长下，相控阵的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子对抗能力等都远优于传统雷达，成为现代军事电子装备中的重要组成部分。而有源相控阵雷达作为相控阵雷达的一种，由于其工作范围大，抗干扰能力强，重复性、可靠性、一致性好，宽带性能高，同时具有较快的扫描速度、灵活多变的波束控制、能进行多目标跟踪能力等优点，逐渐成为了现代雷达发展的主要方向。

TR组件是有源相控阵雷达的核心部件，用于完成对发射和接收信号的各种处理，其性能直接影响雷达系统的工作能力。有源相控阵TR组件的应用领域从地面逐渐向海洋、天空、太空扩展，因此对其性能和质量的要求越来越高。除了大功率、高效率、低噪声等要求外，TR组件还要求尽可能的小型化、轻量化、集成化、多功能和高可靠性。

传统的相控阵雷达天线或TR组件一般采用线阵或者平面阵，其优点是结构简单，各方面技术理论成熟，但平面相控阵雷达的扫描角度受限，随着波束扫描角的增大，会造成有效孔径投影区的下降，从而导致波束的展宽和天线增益的下降，严重影响雷达的探测性能。此外，平面相控阵雷达在探测时必须正对工作区域，对于速度较高的系统(如飞机、导弹等武器系统)会显著增加阻力，在此情况下，雷达天线的直径因空气动力等因素不能过大，所以从整体限制了雷达的探测性能。同时，传统的相控阵TR组件整体发热量较大，目前有源相控阵天线中TR组件的效率只有30％，大部分能源被转换成了热量，在狭窄的空间中散热和冷却成为了一大难题。

共形TR组件能够和载体表面共形，且不破坏载体的外形结构及空气动力学特性，具有多目标同时跟踪等更优的天线性能和更高效的一体化集成能力，可以有效扩展雷达天线的探测区域，提高雷达的探测距离，扩大可进行态势探测的平台范围。共形TR组件还能扩展雷达的扫描范围，将平面相控阵的扫描限制扩展到半球乃至3/4球区域，且可以在扫描过程中保证稳定。由于共形TR组件贴附于载体表面，载体内不需安装雷达，则节省载体空间，节省的空间可以用来安装其他设备、燃料等，从而提升载荷能力。