本申請涉及熱管理相關，具體涉及ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法。

背景技術：

1、隨著現代通信技術的迅猛發(fā)展，特別是在ka頻段(26.5-40ghz)的應用日益廣泛，對高性能、高效率的射頻系統(tǒng)需求日益增長，ka頻段因其高頻特性，能夠實現更遠的通信距離和更高的數據傳輸速率，成為衛(wèi)星通信、雷達探測及高速無線通信等領域的首選頻段，然而，高頻信號的處理和傳輸對系統(tǒng)的熱管理提出了嚴峻挑戰(zhàn)，特別是在微帶-波導轉換及功率合成裝置中，高功率密度和緊湊的設計使得熱管理成為確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的關鍵因素，微帶-波導轉換部分作為射頻前端的關鍵組件，其性能直接影響到整個系統(tǒng)的信號傳輸效率和質量，轉換過程中會產生一定的插入損耗和熱量，特別是在高頻、大功率的工作條件下，這些熱量若不能有效散出，將嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命，同時，波導合成部分作為實現信號功率放大的重要環(huán)節(jié)，其內部功率密度極高，熱管理問題尤為突出。

2、因此，現階段ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理相關技術中，存在難以精確模擬微帶-波導轉換及功率合成裝置在高頻、大功率條件下的功率分布和熱量產生情況，進而導致無法滿足散熱需求，使得裝置穩(wěn)定性和使用壽命較差的技術問題。

技術實現思路

1、本申請通過提供ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，采用數字建模、功率仿真、溫度傳播分析及液冷系統(tǒng)優(yōu)化等技術手段，解決了現有ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置存在的難以精確模擬微帶-波導轉換及功率合成裝置在高頻、大功率條件下的功率分布和熱量產生情況，進而導致無法滿足散熱需求，使得裝置穩(wěn)定性和使用壽命較差的技術問題，達到了提高裝置散熱效率和穩(wěn)定性的技術效果。

2、本申請?zhí)峁﹌a頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，所述方法包括：對目標一體化裝置進行數字建模，生成功率仿真模型，其中，所述目標一體化裝置包括微帶-波導轉換部分和波導合成部分；采集所述目標一體化裝置的波導合成測試樣本；將所述波導合成測試樣本輸入所述功率仿真模型，進行功率密度測試，生成功率密度分布網絡；基于所述功率密度分布網絡進行溫度傳播分析，生成溫度分布網絡；基于所述溫度分布網絡對液冷系統(tǒng)的流體通道網絡進行布局優(yōu)化，生成最優(yōu)流體通道網絡；基于所述最優(yōu)流體通道網絡進行熱管理控制。

3、在可能的實現方式中，所述對目標一體化裝置進行數字建模，生成功率仿真模型，執(zhí)行以下處理：構建所述微帶-波導轉換部分和所述波導合成部分的三維模型；基于所述三維模型執(zhí)行s參數仿真，建立所述功率仿真模型。

4、在可能的實現方式中，基于所述功率密度分布網絡進行溫度傳播分析，生成溫度分布網絡，還執(zhí)行以下處理：基于所述功率密度分布網絡進行熱源項轉換，生成多個熱源項；采集所述目標一體化裝置材料結構特征，建立熱傳播模型，并結合所述多個熱源項進行溫度傳播預測，生成所述溫度分布網絡。

5、在可能的實現方式中，采集所述目標一體化裝置材料結構特征，建立熱傳播模型，并結合所述多個熱源項進行溫度傳播預測，生成所述溫度分布網絡，執(zhí)行以下處理：在所述目標一體化裝置上的多個位置進行熱傳導系數標記，生成所述熱傳播模型；將所述多個熱源項加載至所述熱傳播模型，進行熱傳播模擬，生成多個區(qū)域的溫度預測值，生成所述溫度分布網絡。

6、在可能的實現方式中，將所述多個熱源項加載至所述熱傳播模型，進行熱傳播模擬，生成多個區(qū)域的溫度預測值，生成所述溫度分布網絡，還執(zhí)行以下處理：在所述熱傳播模型，以所述多個熱源項為中心，進行熱傳播模擬，生成多個熱傳播區(qū)域；對所述多個熱傳播區(qū)域進行重復區(qū)域的熱度疊加，生成所述溫度分布網絡。

7、在可能的實現方式中，基于所述溫度分布網絡對液冷系統(tǒng)的流體通道網絡進行布局優(yōu)化，生成最優(yōu)流體通道網絡，還執(zhí)行以下處理：基于所述溫度分布網絡定位熱平衡區(qū)域、高溫熱失衡區(qū)域和低溫熱失衡區(qū)域；其中，所述熱平衡區(qū)域為所述溫度分布網絡中集中溫度值的分布區(qū)域，所述高溫熱失衡區(qū)域為大于所述集中溫度值的分布區(qū)域，所述低溫熱失衡區(qū)域為小于所述集中溫度值的分布區(qū)域；基于所述熱平衡區(qū)域、所述高溫熱失衡區(qū)域和所述低溫熱失衡區(qū)域進行散熱均勻優(yōu)化，生成所述最優(yōu)流體通道網絡。

8、在可能的實現方式中，基于所述熱平衡區(qū)域、所述高溫熱失衡區(qū)域和所述低溫熱失衡區(qū)域進行散熱均勻優(yōu)化，生成所述最優(yōu)流體通道網絡，還執(zhí)行以下處理：基于所述熱平衡區(qū)域、所述高溫熱失衡區(qū)域和所述低溫熱失衡區(qū)域進行流體通道非均勻配置，生成初始流體通道密度分布；其中，所述初始流體通道密度分布包括所述熱平衡區(qū)域、所述高溫熱失衡區(qū)域和所述低溫熱失衡區(qū)域分別對應的通道密度，且所述低溫熱失衡區(qū)域的通道密度、所述熱平衡區(qū)域和所述高溫熱失衡區(qū)域的通道密度依次遞增；基于所述初始流體通道密度分布進行散熱均勻度識別；基于所述散熱均勻度對初始流體通道密度分布進行迭代優(yōu)化測試，直至優(yōu)化后的散熱均勻度滿足預設均勻度，生成所述最優(yōu)流體通道網絡。

9、在可能的實現方式中，基于所述初始流體通道密度分布進行散熱均勻度識別，還執(zhí)行以下處理：獲取所述液冷系統(tǒng)的液體介質散熱屬性和通道材質屬性，建立散熱模型；在所述散熱模型加載所述初始流體通道密度分布和所述溫度分布網絡，進行散熱均勻度識別。

10、擬通過本申請?zhí)岢龅膋a頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，對目標一體化裝置進行數字建模，生成功率仿真模型，其中，所述目標一體化裝置包括微帶-波導轉換部分和波導合成部分；采集所述目標一體化裝置的波導合成測試樣本；將所述波導合成測試樣本輸入所述功率仿真模型，進行功率密度測試，生成功率密度分布網絡；基于所述功率密度分布網絡進行溫度傳播分析，生成溫度分布網絡；基于所述溫度分布網絡對液冷系統(tǒng)的流體通道網絡進行布局優(yōu)化，生成最優(yōu)流體通道網絡；基于所述最優(yōu)流體通道網絡進行熱管理控制。解決了現有ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置存在的難以精確模擬微帶-波導轉換及功率合成裝置在高頻、大功率條件下的功率分布和熱量產生情況，進而導致無法滿足散熱需求，使得裝置穩(wěn)定性和使用壽命較差的技術問題，達到了提高裝置散熱效率和穩(wěn)定性的技術效果。

技術特征：

1.ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，對目標一體化裝置進行數字建模，生成功率仿真模型，包括：

3.如權利要求1所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，基于所述功率密度分布網絡進行溫度傳播分析，生成溫度分布網絡，包括：

4.如權利要求3所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，采集所述目標一體化裝置材料結構特征，建立熱傳播模型，并結合所述多個熱源項進行溫度傳播預測，生成所述溫度分布網絡，包括：

5.如權利要求4所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，將所述多個熱源項加載至所述熱傳播模型，進行熱傳播模擬，生成多個區(qū)域的溫度預測值，生成所述溫度分布網絡，包括：

6.如權利要求1所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，基于所述溫度分布網絡對液冷系統(tǒng)的流體通道網絡進行布局優(yōu)化，生成最優(yōu)流體通道網絡，包括：

7.如權利要求6所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，基于所述熱平衡區(qū)域、所述高溫熱失衡區(qū)域和所述低溫熱失衡區(qū)域進行散熱均勻優(yōu)化，生成所述最優(yōu)流體通道網絡，包括：

8.如權利要求7所述的ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，其特征在于，基于所述初始流體通道密度分布進行散熱均勻度識別，包括：

技術總結
本發(fā)明公開了Ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置的熱管理方法，涉及熱管理技術領域，該方法包括：進行數字建模，生成功率仿真模型；采集目標一體化裝置的波導合成測試樣本；將波導合成測試樣本輸入功率仿真模型，進行功率密度測試，生成功率密度分布網絡；基于功率密度分布網絡進行溫度傳播分析，生成溫度分布網絡；生成最優(yōu)流體通道網絡；基于最優(yōu)流體通道網絡進行熱管理控制。解決了現有Ka頻段微帶波導轉換及功率合成裝置存在的難以精確模擬微帶?波導轉換及功率合成裝置在高頻、大功率條件下的功率分布和熱量產生情況，進而導致無法滿足散熱需求，使得裝置穩(wěn)定性和使用壽命較差的技術問題，達到了提高裝置散熱效率和穩(wěn)定性的技術效果。

技術研發(fā)人員：張嘉,閆利哲,楊曉勇
受保護的技術使用者：河北嶺焜電子科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/28