自然冷却天线
自然冷却方法依靠天线表面进行热辐射、热对流,用于天线功率热耗小、热流密度低或者工作时间很短的场合。
自然辐射冷却方法广泛用于星载有源相控阵天线的热控。考虑到复杂性和可靠性,当天线散热量及热流密度较低时,天线热控系统一般不用液冷或两相流系统,这时传导和辐射是最主要的热控方式。
传统的热控系统分为不具有自动调节能力的被动热控技术和能根据温度的要求主动改变换热特性参数的主动热控技术两种基本类型。对于轨道和姿态相对稳定的SAR天线来说,所处的热环境及工作模式都比较固定,也不用考虑来自人为干扰的不利因素。但大多数航天器都采用被动为主、主动为辅的热控模式,而其针对周期性外热流的变化也可依靠涂层、多层隔热材料等简单的被动热控技术实现。一种典型的星载SAR天线热控实现方案如图《星载SAR天线热控实现方案》所示,其发热单机包括T/R组件、电源模块、波控单机等,天线通过表面辐射向深空辐射进行散热。
近年来,随着SAR天线技术的发展及实际需求,特别是天线威力及分辨率的提高使得其产生的阵面功耗及热流密度快速增大,已有热控技术已越来越不能满足使用要求。“自主热控技术”的设计理念成为了国内外的研究热点之一。自主热控汲取了航天器自主运行的思想,意味着热控系统不依赖外界的信息注入或者尽可能少地依赖外界干预,结合自身状态,合理进行智能控制行动,从而完成热控任务。