（陕西长岭电子科技有限责任公司， 陕西 宝鸡 721006）
摘要：本文介绍了一种雷达收发分机的结构优化设计，主要从电磁屏蔽、维修性、隐身性、散热性等方面进行了结构优化设计，可为收发分机设计提供借鉴和参考。
关键词：电磁屏蔽 可维修性 雷达散射截面RCS 散热
某型雷达收发分机与天线转台整合为一体，由铸件壳体、电源模块、收发组件、天线组件、接插件、后板等组成，完成二次雷达的接受和发射控制。收发分机存在整体较重，维修性、电磁屏蔽较差，雷达散射面积较大，散热不畅等问题，难以满足使用要求。为了提高其电磁屏蔽性、可维修性，隐身性、散热性，满足部队快速排故、检修等使用要求，需要对结构进行优化设计改进。
一、收发分机维修性优化设计
某收发分机原结构形式见图1所示，拆卸时需要首先将收发分机整个从天线转台上取下，从后部拆掉盖板，进行内部组件及元器件的测试、检修等工作，短时间内难以完成其检修、恢复等工作。原结构形式存在固有缺点，优化设计需要在结构形式上进行彻底改变，见图2所示：将收发分机的组件调试安装口设计朝外，维修时只需要从外部拆下相应的盖板，就可以进行某组件的检修工作；收发铸件壳体紧固在天线转台上，厂内装配好后无需再拆卸；天线组件单独装配成一体并密封，便于调试、更换，装配时直接紧固在收发分机壳体顶部中间位置；接插件设计在铸件壳体底部外表面，并标识位号防止误操作，一次电装后插座无需再动；壳体顶部左右两侧设计两个观察测试窗口，便于内部电缆组件的拆装及对收发分机进行简单的故障排查。
二、收发分机散热优化设计
散热有三种基本形式：热传导、对流换热和热辐射。最简便实用的散热装置就是散热器。一个有许多叶片的散热器或面积较大的散热板都会大大增加散热面积，给热的传导、对流和辐射带来很大的方便。就理论而言，面积无限大的散热器可使热阻为零，但实际上无法做到这一点，因为散热器在使用中占有的空间有限，这就要求合理地选择散热器和计算其面积。
某雷达收发分机安装在天线转台上，而天线转台安装在室外，要满足防水、电磁屏蔽等要求，收发分机设计为密封结构，因此组件的散热不能通过开通风口的方式实现。由于收发组件及电源模块发热量不是很大，因此可以用加装散热片，自然对流的方式满足其散热要求。发热组件贴底面安装，并在接触部位涂抹导热硅脂，保持组件与铸件壳体的良好导热性，将大部分热量传导到壳体；壳体相应部位设计散热片，经设计计算，散热片宽5mm，高15mm，长200mm，间距10mm，布满发热组件底面可以满足散热要求。结构形式见图3所示。
三、收发分机RCS优化设计
原收发分机的雷达波反射面见图4，其反射面为R=303mm圆弧面，且沉头螺钉部位、把手部位为雷达波强发射源，导致其RCS值较大，难以满足天线转台整体隐身要求。我们经过设计计算、模拟仿真及实际模型测试，将反射面设计成如图5所示结构。罩板的反射面为两侧倾斜角度为9°的弧面，并与天线转台外形保持一致，通过促进雷达波的散射、折射可以明显降低RCS值；同时随形隐身罩板将整个收发分机罩住，起到防灰尘、防水的作用；减少罩板上沉头螺钉孔数量，由原来的26个沉头孔优化为6个沉头孔，显著减少强雷达波反射源；罩板反射面喷涂3mm厚度吸波涂层，吸收大部分雷达波，减少其反射。
四、收发分机电磁屏蔽优化设计
电磁屏蔽是有效提高设备电磁兼容性的防护技术，其利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的关键点有两个，一个是保证屏蔽体的导电连续性，即整个屏蔽体必须是一个完整的、连续的导电体。另一点是不能有穿过箱体的导体。对于一个实际的箱体，这两点实现起来都非常困难，因此需要在这两点上采取切实有效的防护措施。为了做好收发分机的电磁屏蔽，提高其电磁兼容性能，首先要处理好接插件及安装孔的屏蔽，除了选择具有屏蔽功能的接插件外，在接插件与收发分机铸件壳体接触面安装导电橡胶垫；其次保证收发分机整体的导电性，在盖板与铸件壳体接触面，天线组件与铸件壳体接触面等连接处设计屏蔽密封槽，安装O型导电橡胶条，有效屏蔽电磁波；为保证收发分机的完整导电性，壳体设计成封闭的，在满足散热要求的前提下，不设计通风孔，避免孔洞的电磁泄漏及辐射等。
五、结束语
通过优化设计改进后，收发分机结构型式布局合理，满足散热、电磁屏蔽、隐身要求，同时显著提高了分机的可维修性，安装拆卸非常方便，通过部队装机使用取得了很好的效果，用户对该分机的功能及性能非常满意。收发分机的结构样式很多，设计思路亦很多，在这里只是对某雷达的收发分机结构优化设计做了一些探讨，为相关结构设计人员提供了一些可以借鉴的优化设计方法。
论文作者:葛学森,黄妮
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：分机论文; 收发论文; 壳体论文; 屏蔽论文; 电磁论文; 组件论文; 结构论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;