一种通用微波组件老炼试验设备 |
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| 申请号 | CN201710710741.2 | 申请日 | 2017-08-18 | 公开(公告)号 | CN107525988A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 成都雷电微力科技有限公司; | 发明人 | 吴凤鼎; 钟国达; 管玉静; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种通用 微波 组件老炼试验设备，其包括： 箱体 、 温度 控制平台、制冷机组、以及控制系统；其中，所述 温度控制 平台设置在所述箱体的平台结构上，分别通过导热结构与设置在箱体中的制冷机组连接，通过导电结构与控制系统连接，并用于根据控制系统的指令进行加热或者 散热 以使温度控制平台的温度保持在预设的范围内；所述制冷机组用于根据控制系统的指令进行制冷以将热量散发到外部环境中。该设备适用于多种功率的微波组件的老炼试验，能够简化试验流程，提高试验效率并降低成本，满足多种已出现或可能出现的微波组件老炼试验需求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种通用微波组件老炼试验设备，其特征在于，所述设备包括：箱体、温度控制平台、制冷机组、以及控制系统； |
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| 说明书全文 | 一种通用微波组件老炼试验设备技术领域背景技术[0002] 微波组件是有源相控阵天线中的关键组件，例如，T/R组件(Transmitter and Receiver)等涉及有电路、电源、波控、馈电、天线、结构和散热多个专业技术。其中涉及大量的有源电子器件，如射频芯片、电源调制芯片、数模转换芯片及其配套电路器件等。 [0003] 众所周知电子产品可靠性变化都有一定的规律，其特征曲线如图1所示，通常称之为“浴盆曲线”。从图中可以看出电子产品在前期会有一个故障高发期，称之为早期失效期。通过修正设计、改进工艺、老化器件等手段使产品进入稳定的偶然失效期，这时产品趋于稳定。而其中老化器件是使产品快速进入稳定期的有力措施。电老炼的产品在特定的工作温度或工作壳温，按规定的工作状态或施加规定的工作电压保持一定的时间来达到剔除器件早期缺陷的目的。 [0004] 申请公布号为CN106569187A的中国发明专利申请公开了一种基于老化台对T/R组件进行自动监测控制的系统，其目的在于减小对测试人员的依赖，提高老化性能测试的准确性。然而，该系统并不能适用于各种微波组件。通常同一家公司同时研制的微波组件功率种类较多，从几十瓦到几千瓦不等。如果仅使用一种或者有限的几种现有老炼试验设备对各种功率的微波组件在规定的工作温度或工作壳温下进行老炼试验，则可能会使部分微波组件出现热烧毁问题，不仅导致测试效率低下且造成生产成本升高。如果针对各种功率的微波组件分别采用不同的老炼试验设备进行分别测试，虽然能够保证测试的顺利进行，但是老炼试验夹具繁多，通用性差，试验成本居高不下，且试验流程复杂，试验效率较低。 发明内容[0005] 本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种通用微波组件老炼试验设备，其适用于多种功率的微波组件的老炼试验，能够简化试验流程，提高试验效率并降低成本，满足多种已出现或可能出现的微波组件老炼试验需求。 [0006] 为了实现上述目的设备，本发明采用的技术方案包括以下各方面。 [0008] 其中，所述温度控制平台设置在所述箱体的平台结构上，分别通过导热结构与设置在箱体中的制冷机组连接，通过导电结构与控制系统连接，并用于根据控制系统的指令进行加热或者散热以使温度控制平台的温度保持在预设的范围内；所述制冷机组用于根据控制系统的指令进行制冷以将热量散发到外部环境中。 [0009] 优选的，所述温度控制平台包括散热板、热能交换器、以及安装板； [0010] 其中，所述散热板设置在所述箱体的平台结构上，通过导热结构与制冷机组连接以进行热传导；所述热能交换器设置在散热板与安装板之间，通过导电线与控制系统连接，用于根据控制系统的指令加热或者制冷；安装板上设置有多个用于固定微波组件的容纳空间。 [0012] 优选的，所述温度控制平台包括多个安装板和对应的多个片状结构的TEC以形成多个独立的温度控制区域，每个区域用于根据控制系统的指令分别进行加热或者散热。 [0013] 优选的，所述温度控制平台进一步包括隔热板，其填充于散热板与安装板之间且位于所述热能交换器的周围。 [0017] 其中，压缩机的输入端与蒸发器连接，输出端与冷凝器连接，压缩机用于根据控制系统的指令对制冷剂进行压缩以提高其压力和温度；冷凝器用于通过空气对流将热量散发到外部环境中以降低制冷剂的温度；膨胀阀用于将制冷剂输入蒸发器中并降低制冷剂的压力以吸收蒸发器中热量； [0019] 优选的，所述制冷机组包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、冷却液泵、以及冷却液容器； [0020] 其中，压缩机的输入端与蒸发器连接，输出端与冷凝器连接，压缩机用于根据控制系统的指令对制冷剂进行压缩以提高其压力和温度；冷凝器用于通过空气对流将热量散发到外部环境中以降低制冷剂的温度；膨胀阀用于将制冷剂输入蒸发器中并降低制冷剂的压力以吸收蒸发器中热量； [0021] 散热板的冷却液出口通过第一冷却液管道经由蒸发器接入冷却液容器；第一冷却液管在蒸发器中的部分具有用于增大与制冷剂接触面积的结构以提高将热量散发到蒸发器中的速度；冷却液容器通过第二冷却液管道经由冷却液泵与散热板的冷却液入口连接以将经过蒸发器降温的冷却液输入散热板中。 [0023] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果： [0024] 温度控制平台分别通过导热结构与设置在箱体中的制冷机组连接，通过导电结构与控制系统连接，并用于根据控制系统的指令进行加热或者散热以使温度控制平台的温度保持在预设的范围内，制冷机组用于根据控制系统的指令进行制冷以将热量散发到外部环境中，从而实现老炼试验设备温度的精确控制，提高试验效率并降低成本。附图说明 [0025] 图1是电子产品的可靠性变化特征曲线示意图。 [0026] 图2是根据本发明一实施例的通用微波组件老炼试验设备的结构示意图。 [0027] 图3是根据本发明一实施例的温度控制平台的结构示意图。 [0028] 图4是根据本发明另一实施例的通用微波组件老炼试验设备的结构示意图。 [0029] 图5是根据本发明又一实施例的通用微波组件老炼试验设备的结构示意图。 具体实施方式[0030] 下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0031] 如图2所示，根据本发明一实施例的一种通用微波组件老炼试验设备包括：箱体1、温度控制平台2、制冷机组3、以及控制系统4。 [0032] 其中，温度控制平台2设置在箱体1的平台结构上，分别通过导热结构与设置在箱体1中的制冷机组3连接，通过导电结构与控制系统4连接，并用于根据控制系统4的指令进行加热或者散热以使温度控制平台的温度保持在预设的范围内；制冷机组3用于根据控制系统的指令进行制冷以将热量散发到外部环境中。 [0033] 在图2所示的实施例中，控制系统4设置于箱体1的侧面。在其他的实施例中，控制系统4可以设置在箱体1上其他便于试验操作的位置，例如设置在温度控制平台2的一侧，或者也可以独立于箱体1分离设置，例如仅在箱体上设置无线通信接口，而控制系统4设置为具有无线通信模块的电子装置(例如，遥控器、智能手机、计算机等)以进行远程控制。 [0034] 如图3所示，根据本发明一实施例的温度控制平台包括散热板21、热能交换器23、以及四个安装板(24、25、26、27)。 [0035] 其中，所述散热板21设置在箱体1的平台结构上，通过导热结构与制冷机组3连接以进行热传导；热能交换器23设置在散热板21与安装板(24、25、26、27)之间，通过导电线与控制系统4连接，用于根据控制系统4的指令加热或者制冷；安装板(24、25、26、27)上设置有多个用于固定微波组件的容纳空间。该容纳空间可以为多个不同规格通孔或沉孔的组合，例如9*9矩阵排列的直径均为3.2mm的螺孔。 [0036] 在图3的实施例中，温度控制平台2包括四个安装板(24、25、26、27)和对应的四个片状结构的TEC以形成四个独立的温度控制区域，每个区域用于根据控制系统的指令分别进行加热或者散热。由于温度控制平台上设置多个微波组件容纳空间并能够进行分区控制温度，因此能够在对不同尺寸的微波组件进行固定的同时准确选择对应的区域进行加热或者散热，从而提高试验的通用性以简化试验流程，提高试验效率并降低成本，满足多种已出现或可能出现的微波组件老炼试验需求。 [0037] 在优选的实施例中，热能交换器可以选用片状结构的热电制冷器TEC(Thermoelectric cooler)，其设置在安装板与散热板之间，能够根据控制系统的指令进行加热或者制冷。在优选的实施例中，片状结构的TEC的最大电压为15.4V，最大电流为3A，最大致冷量为7.8W，最大温差为100℃。如图3所示，温度控制平台还包括隔热板22，其填充于散热板21与安装板(24、25、26、27)之间且位于所述热能交换器的周围。隔热板22可以为耐高温隔热材料制成，通过减少TEC与外部环境之间的接触，能够提高温度控制平台的温度控制精度，从而实现温度控制精度为±1℃的精确温度控制。 [0038] 图4示出了根据本发明另一实施例的通用微波组件老炼试验设备的结构示意图。该实施例的设备包括设置在箱体上的温度控制平台2、制冷机组3、控制系统4以及用于为设备中各个器件供电的电源6。其中，温度控制平台2包括散热板21、热能交换器23、以及安装板(24、25、26、27)，散热板21中设置有用于冷却液流通的流道，并通过设置在散热板21端面的冷却液入口28和冷却液出口29与制冷机组3的对应冷却液接口流体连通。安装板(24、25、 26、27)上设置有一个或者多个温度传感器41，用于获取安装板的实时温度数据并发送给控制系统4。 [0039] 制冷机组3包括：压缩机31、冷凝器32、膨胀阀33、蒸发器34、冷却液泵35、以及冷却液容器36；其中，压缩机31的输入端与蒸发器34连接，输出端与冷凝器32连接，压缩机31用于根据控制系统4的指令对制冷剂进行压缩以提高其压力和温度；冷凝器32可以通过管道设置在远离试验设备的位置(例如室外)，用于通过空气对流将热量散发到外部环境中以降低制冷剂的温度；膨胀阀33用于将制冷剂输入蒸发器34中并降低制冷剂的压力以吸收蒸发器34中热量。 [0040] 散热板21的冷却液出口29通过第一冷却液管道71经由蒸发器34接入冷却液容器36；第一冷却液管71在蒸发器34中的部分具有用于增大与制冷剂接触面积的S型结构72以提高将热量散发到蒸发器34中的速度；冷却液容器36通过第二冷却液管道73经由冷却液泵 35与散热板21的冷却液入口28连接以将经过蒸发器34降温的冷却液输入散热板21中。 [0041] 图5示出了根据本发明又一实施例的通用微波组件老炼试验设备的结构示意图。不同于上述实施例的散热板采用冷却液进行快速热量散发，图5所示的散热板21和导热结构81为一体成型的铝合金散热结构。铝合金散热结构贯穿蒸发器34且在蒸发器34中的部分具有用于增大与制冷剂接触面积的S型结构82以提高将热量散发到蒸发器34中的速度。 [0042] 以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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