DF100A型PSM短波发射机冷却系统
刘萍
【摘 要】【摘 要】发射机冷却系统在整个发射系统中占有重要的地位,熟悉冷却系统的工作原理对发射机的正常运行具有重要的意义。 【期刊名称】中国科技纵横 【年(卷),期】2014(000)004 【总页数】2
【关键词】【关键词】高压风机 蒸发冷却 离子瓶 替死鬼
大功率的发射机的电子管和其他大功率元件如阳极槽路线圈和电阻等,必须进行冷却才能工作。对其他一些工作温度较高的元器件,也要进行降温。各个机箱也需要通风降温,以利于设备稳定工作,降低设备老化速度。所有冷却系统的热量,必须排出室外。
1 大功率的电子管冷却方式有以下几种
(1)自然冷却方式。(2)强制风冷方式。(3)水冷方式。(4)蒸发冷却方式。(5)特超蒸发冷却方式。
自然冷却方式只用于小功率电子管,对大功率电子管来说,强制风冷方式最为简单可靠。但特大功率电子管以用特超蒸发冷却方式较为优越。对大功率发射机来说,冷却系统是比较复杂的,其可靠性直接关系着发射机能否稳定地工作,因此,冷却系统的可靠性设计是非常重要的。
2 发射机的冷却
由于发射机工作时,电子管(尤其是板极)散发的热量和一些大型射频元器件散发的热量,需要用强制冷却的方式排出。发射机的冷却方式的名称主要视该机
末级电子管的冷却方式而定。
电子管在发射机中是一种能量转换器,在能量转换过程中,输入能量除大部分转换成能量外,剩余部分作为损耗以热的形式释放,为此,要求电子管在正常运行中必须保持一定程度的热平衡。保持热平衡的方式称为冷却方式,大功率发射机由于自身热辐射量较大,仅靠空气自然对流不能实现热平衡,因此要采用强制冷却方式。
大功率发射机的电子管和其它大功率元件如阳极槽路和电阻等,必须进行冷却才能工作。对其它一些温度较高的元器件,也要进行降温。各个机箱也需要通风降温,以利于设备稳定工作,降低设备老化程度。 2.1 发射机的冷却方式
发射机的冷却方式有:自然冷却方式 、强制风冷方式、水冷方式、蒸发冷却方式、超蒸发冷却方式。常用的有三种:强制风冷方式、水冷方式、蒸发冷却方式。
2.1.1 强制风冷
强制风冷是一种比较简单的冷却方式。强制风冷是利用风机产生的高压快速气流将电子管和其他射频元件散发的热量带走。强制风冷在大功率发射机中一般是与蒸发冷却或水冷共用。强制风冷有负压冷却和正压冷却两种形式。负压式风冷是将发射机中的热量抽走;正压式风冷是将冷空气送入发射机,将热量带走而达到冷却的目的。 2.1.2 水冷
水冷式电子管阳极的冷却,是使冷却水直接通过阳极表面,吸收阳极发出的热量而完成的。
2.1.3 蒸发冷却
电子管的蒸发冷却就是利用电子管自身耗散的热量使水沸腾而蒸发,并将热量排除而达到冷却电子管目的的一种冷却技术。蒸发冷却基本原理就是利用水变蒸汽的散热原理而提出的一种冷却方法。蒸发冷却的优点:具有受外部自然条件影响小,设备维护简单,冷却效率高,电子管能承受过负荷等优点。 蒸发冷却电子管板极结构有以下特点:(1)板极厚度比普通水冷管厚。这是考虑到在板极上接收从阴极而来的电子撞击,致使发热部位和温度分布不均匀。因此,很薄的板极会因金属侧面积过小、热阻较大而促使上述不均匀现象更加明显。若把电子管板极适当加厚,即增加板极导热体的侧面积,使热量能通过板极金属侧面的传导,迅速流向温度较低的点,从而使板极温度分布得比较均匀,这就相对提高了散热系数,使电子管板极单位面积散热量增加。(2)板极表面具有粗的齿状或肋状或孔槽状散热体。电子管板极做成多齿、孔槽或肋形的作用是使板极外表面能形成许多不等温点。当电子管工作时板极上齿的根部温度较高,齿的端部温度较低,若齿根部温度超过临界值而形成膜状沸腾时,电子管即可依靠加厚的板极将热量传到齿的中部和端顶,由于这些地方将热量传给沸腾水和蒸汽。可见,正是由于孔槽或肋形的这种散热和、结构,才造成和加强了沸腾时水的多点翻滚和对流,也阻碍了汽膜的形成。蒸发冷却电子管所以能在过负荷情况下工作而不致损坏电子管,其原因也在于此。
3 DAF100A型PSM发射机的冷却系统
3.1 高压风机
在射频放大器机箱里,用单一的高压风机向固态射频宽带放大器,高前、高末射频功率放大器,低电平音频放大器。这个风机也向主机箱机柜里的那些单元