某卫星标校设备综合方舱设计

摘 要：针对某标校设备综合方舱的特点，通过对其结构设计的思路的介绍，阐述了此类方舱设计关键技术及其解决途径。

关键词：综合方舱　热设计　安全性

中图分类号：TN文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）04（a）-0000-00

随着我国经济不断发展综合国力的不断增强，对卫星的应用也越来越多，随之而来卫星的标校设备也随之产生。校设设备模拟产生参数稳定的多种体制雷达信号和多种调制样式通信信号。卫星载荷通过对系统辐射信号的侦测和定位，检验、校核卫星系统有效载荷的主要功能和性能指标，为地面系统修正误差提供参考基准。

标校设备相对是一个检测设备，所以要求其单元数少，机动性高。根据以上要求，本标校设备除电站外，其余设备都集成在一个6米方舱内，通过一辆运输车运输。所以方舱设计就是重点。

1 设备布局

方舱采用隔热和电磁屏蔽都比较好的军用大板方舱。方舱外形尺寸为长×宽×高=3500×2438×2100（单位：mm）。舱内设备包括显示机柜、综合机柜、电源机柜、发射机柜、天线、转台、升降机构。根据设备特点，将方舱分为两大部分，前后两部分，前半本分（长3.5米）为电子方舱，用于安装显示机柜、综合机柜、电源机柜、发射机柜；后半部分（大约2.5）为天线舱，用于安装天线、转台、升降机构及伺服设备。具体布局见图（1）。

1. 显示机柜2. 综合机柜3. 发射机柜4.电源机柜5.天线6.转台7.升降平台8. 伺服控制箱

在方舱内前壁放一个显示机柜和一个工作台，为了舱内的整洁美观，工作台外观和显示机柜外型相似；在方舱后壁安装三个带门机柜，分别为综合机柜、发射机柜和电源机柜。在舱外前壁安装一个冷暖空调。在方舱底部隔开一个高200mm的空间用于设计风道。

天线后部隔开一个长X深X高=2438X550X750的空间用于安装伺服控制设备。在距地面高1640mm的地方设计一个隔层，隔层中间留一个800mmX800mm的方孔，用于转台出入。在舱顶壁留一个2400X2400的口，供2300X2300的天线出入。舱顶设计一个可以前后滑动的盖板，天线工作时，滑盖打开，运输时，滑盖关闭。

2 关键技术问题及解决途径

2.1 大发热量机柜及方舱一起化热设计

本系统中包含一个电源机柜和一个发射机柜，这两个机柜都属于大发热量机柜，其中发热量最集中的芯片最大热流密度达到54W/cm2，所以解决散热问题是一个非常关键的问题。

通过仿真计算，对发射组件中的发热模块进行热设计。为加强冷板底板的均热效果，在铝质底板内嵌纯铜衬底覆盖热流密度较高的的芯片底板区域。此外，风冷肋片并不布满整个组件的流道长度方向，而根据机柜工作环境与组件功率器件的热耗特点进行布置。

对机柜进行热设计。机柜热设计对本系统来说主要是流道的设计。为了使整个机柜内风阻最小，且风量分布均匀，机柜内的设备都采用盲插结构，且插件都采用竖插的方式。整个机柜背板全部相连，两个侧面也用封板密封，使这个机柜形成一个完整的密封体。

对整个方舱进行风到设计。在方舱底部隔开一个高200mm的空间用于设计风道。风道直接和机柜底部相连，机柜顶部安装两个风机进行抽风。这样空调的冷风先进入机柜，而后在出来到方舱，最后到回风口，形成一个循环。这样的优点一个是机柜进口冷却风温度更低，另一个是风道内风的流动方向更符合流动的规律，避免了机柜内结露的出现，第三个是在机柜顶部安装风机抽风后，对机柜内风的流速有很大提高。

2.2 天线工作时安全性设计

天线通过转台安装在升降平台上。在运输状态时，转台位于舱内，天线位于方舱隔层和舱顶滑盖之间。天线架设流程为：取下平台四个快锁螺栓并放进螺栓放置盒，打开方舱顶盖，平台举升，最后天线达到工作状态。停止工作到运输状态流程刚好相反。那么在整个过程中，只要有一个环节没有做到位，或者操作顺序错都会对天线造成伤害。

为了确保天线安全，整个过程设都计有严格的先后顺序，前面的动作没有做，或者没有做完，后面的操作将自动失效。即方舱顶盖打开到位后，接近开关1导通，然后将四个快锁螺栓都插入螺栓盒后，接近开关2导通，有且只有接近开关1和2全部导通后，升平台操作才能起作用，当平台举升到位后，接近开关3导通，并送给监控系统一个开关信号，当监控收到这个开关信号后，对天线运动的操作才能有效。同样天线收回时，天线下降时，接近开关断开，此时对天线运动操作无效，当平台下降到位后，接近开关4导通，然后关闭滑盖操作开始有效。这样可以避免由于误操作而引起天线损伤。同时为了避免方舱顶盖和升降平台故障影响整个系统工作，方舱顶盖和升降平台都设置了手动功能。

3 结论

文中对某标校设备的综合方舱总体设计进行了总结。综合方舱的设计涉及到总体布局、散热设计、 天线安全性设计等等。经过实践验证，此综合方舱的设计满足总体技术要求，可以为类似方舱的结构设计提供借鉴作用。

参考文献

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[2]谢德仁.电子设备热设计[M].南京：东南大学出版社，1989（12）

[3]赵静.某雷达高频舱的结构总体设计[J].电子机械工程1008-5300（2011）02-0033-04