遥感器焦面电路热设计改进的模拟试验

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1、航天返回与遥感第33卷第4期SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2012年O8月遥感器焦面电路热设计改进的模拟试验连新昊王伟奇黄巧林徐娜娜(北京空间机电研究所，北京10076)摘要焦面电路是空间光学遥感器重要发热源，需要通过合理的热设计将热量及时导走，维持电子元器件温度不致过高。某空间光学遥感器焦面电路大量采用高功耗电子元器件，采取传统方法对该焦面电路进行了热设计：建立了模拟试验系统对该热设计进行验证，在模拟试验过程中发现了该热设计的不足之处：提出了改进措施，即：建立从发热器件到电

2、路盒壳体之间直接导热路径．并再次进行了试验。试验结果表明改进后测点温度有大幅度降低．从而验证了改进措施的有效性关键词焦面电路热设计改进模拟试验光学遥感器航天中图分类号：V488．25+2文献标识码：A文章编号：1009—8518(2012)04—0050—07DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．2012．04．007SimulationTestonImprovedThermalDesignofRemoteSensor’SFocalPlaneCircuitLIANXinhaoWANGWei

3、qiHUANGQiaolinxuNana(BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity，Beijing100076，China)AbstractFocalplanecircuitisthemainheatsourceofremotesensor．Heatmustbedissipatedthrougheffectivethermaldesigntomaintaintheelectroniccomponentsatapropertemperature．Lotsofele

4、ctroniccomponentswithhighheatgenerationareusedinaspaceopticalremotesensor’Sfocalplanecircuit，forwhichthetraditionalthermaldesignmethodisused．Asimulationtestsystemisinstalledandtheresultsdemonstratethatthetraditionalthermalcontrolmethodisdeficienttodissipate

5、theheat．Inordertoresolvethethermalproblem，thedirectthermalconductionpathisinstalledbetweentheelectroniccomponentsandtheshellofthecircuitbox．Atestiscarriedouttoverifythemethod．Thetestresultsprovethattheimprovedmethodisveryeffective，andthetemperatureoftheelec

6、troniccomponentsismuchlowerthanbefore．Keywordsfocalplanecircuit；thermaldesign；improvement；simulationtest；opticalremotesensor；space1引言空间光学遥感器为航天遥感卫星的主要有效载荷，当遥感器在轨工作时，内部电子设备产生一定的热量，成为遥感器的内热源，其中焦面电路是重要内热源之一【。随着遥感器设计指标的不断提高，焦面电路设计中采用了越来越多的高速器件，这些高速器件工作时消耗大量电能，并

7、转化为热能。这部分热量若不及时收稿日期：2012—03—09基金项目：国家重大科技专项工程第4期连新昊等：遥感器焦面电路热设计改进的模拟试验51排散出去．会引起电子元器件的温升，从而对电子元器件寿命、可靠性产生不利影响。有研究表明，超过55％的电子设备的失效形式是由温度过高引起的_31．单个半导体元件的温度在70％～80℃水平上每升高1o【=．系统的可靠性将降低5％[4J．因此电子器件的热可靠性设计在电子器件发展中具有举足轻重的作用。为提高遥感器工作的可靠性．需对其焦面电路进行有效的热设计．并进行验证。验证的

8、方法主要是仿真分析与试验。有关热仿真分析的公开报道的文献较多}5_，这里不再一一赘述。热试验是航天电子产品研制的一项重要内容，但同时航天产品又有造价高、交付周期短、产品质量管理严格等特点，没有条件利用正式产品反复进行热设计验证工作本文针对此矛盾，提出了利用模拟试验方法进行热设计验证的思路。在模拟热试验过程中发现的了原热设计不足之处，提出了具体改进措施，并再次进行了试验研究，验证了改进措施的有效性。2