新一代天气雷达系统热设计与技术分析

根据新一代天气雷达设备的工作环境和运行状态,阐述了雷达系统热设计的工作原理和结构特征,主要对雷达系统发射机的热通道和散热系数进行科学评估,汇总2008～2010年河南省5部新一代天气雷达的热报警数据,通过对运行环境中热报警信息的统计和分析,认为机房布局、制冷设备、冷热通道、数据监控、制冷材料等项目需要改进和调整,提出将供电、制冷、监控和管理组件整合成全面、一

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新一代天气雷达系统热设计与技术分析陈德生，魏延涛 越 ,常，崔炳俭( .河南省气象局气象信息网络与技术保障中心，河南郑州 1四川成都摘要

4 00;2成都信息工程学院电子工程学院， 503 . 400 ) 50 5

6 0 2;3 1 25 .郑州市气象局大气探测技术保障中心，河南郑州

根据新一代天气雷达设备的工作环境和运行状态，阐述了雷达系统热设计的工作原理和结构特征，主要对雷

达系统发射机的热通道和散热系数进行科学评估，汇总 2 0 2 1 0 8~ 0 0年河南省 5部新一代天气雷达的热报警数据，通过对运行环境中热报警信息的统计和分析，认为机房布局、制冷设备、冷热通道、数据监控、制冷材料等项目需要改进和调整，提出将供电、制冷、监控和管理组件整合成全面、一体化的解决方案，同时提出下一代热设计与分析技术的重点和发展方向。

关键词电路与系统；热可控性；冷风道；对流换热；可测性

中图分类号 T 9 9 4 N 5 .

文献标识码

A

文章编号

10 72 (02 0 07— 8 0 2 1 )7—11— 4 2 0

The m a sg nd An l ss Te hn q e f r t w n r to W e t r Ra r Sy t m r lDe i n a a y i c i u o he Ne Ge e a i n a he da s e

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Ke wo ds cru ta d s se; te a eib l y; c oig p sa e; c n e t e c oig; t sa i t y r ic i n y tm h r lr l ii m a t o ln a s g o v ci o l v n e tb l y i

根据中华人民共和国国家军用标准 ( J/ 7— G B Z2

9) 2规定，设计的目的是控制产品内部所有电子元热器件的温度，使其在所处的工作环境条件下，超过标不准及规范所规定的最高温度，高允许温度的计算应最

1雷达设备散热结构 1 1雷达运行环境标准 .

随着芯片集成度和功率密度的 E益提高，备的 t设温度成为系统工作稳定和性能提升的障碍，计人员，设 除了成功实现产品功能之外，考虑产品的稳定性、还需

以元器件的应力分析为基础，与产品的可靠性要求并及分配给每个元器件的失效率相一致，温度变化可能改变电子芯片及电路板组件的电子特性和物理特性，

工作寿命和环境适应能力等，这些都与温度有着直而接或间接的关系。

从而引起运行失败或故障。新一代天气雷达系统的热设计是指电子设备的耗热元器件以及整机或系统采用

温度和故障率的关系成正比¨,以用式 ( ) J可 1表示F= e/ T A—E K () 1

合适的冷却技术和结构设计，以便对它们的温升进行控制，而保证雷达设备或者整个机房稳定、靠地从可工作。

其中， F=故障率； A为常数；为功率；为玻尔兹曼 E K常量 ( . 3一 V K) T为结点温度。 8 6 e 5e/, 新一代天气雷达机房温度根据美国采暖、冷与制空调工程师学会 A HR E T 9 9 A r a oit o S A C . ( mei n S c y f c eHe t g, e r e a i g a d Ai C n i o i g En i e r, a i R f g r t n r— o d t n n gn e s n i n i

收稿日期：2 1—

1 1 0 20— 1 作者简介：陈德生 ( 9 8 )男，硕士。研究方向：应用气 17一，象，雷达气象，电子与通信工程等。

Ic标准制定 j保持在 7 F 2 C, n), 2/2为保证气象雷达系WW W .￣1z ke i【r—— di] i j.】q] 11 2