طراحی هیت‌سینک تقویت‌کننده قدرت فضایی

 تقویت توان فضایی روشی برای ترکیب کردن هم‌فاز قدرت چندین دستگاه تقویت کننده با استفاده از فضای خالی یا هوا به عنوان محیط تقسیم‌کننده/ ترکیب‌کننده‌ی قدرت داخل یک ساختار هدایت موج است. از این روش اغلب به عنوان ترکیب شبه اپتیکی نیز یاد می‌شود.

اولین استفاده‌ها از این تکنولوژی به قبل از جنگ جهانی دوم بر می‌گردد که در شکل ابتدایی آن در آنتن‌های دوقطبی (Dipole antenna) و لامپ‌های الکترونیکی (لامپ تصویر) مورد استفاده قرار گرفت. در اواسط دهه 1990 تلاش ‌های تحقیق و توسعه‌ای زیادی در چندین دانشگاه انجام شد. این تلاش‌ها در راستای پاسخ به نیاز مشتری برای توسعه معماری تقویت‌کننده‌ای که توان فراهم کردن قابلیت اطمینان و قدرت تقویت‌کننده‌های حالت جامد (Solid-state power amplifier (SSPA)) را در حجم کوچکی داشته باشد و از مشخصه‌های نویز و حرارت پایینی برخوردار باشد و همچنین بتواند سطوح قدرت متوسط تا بالا را پشتیبانی کند شروع شد.

هر یک از ترانزیستور‌های استفاده شده در این ساختار باعث ایجاد حرارت می‌شود. سازه‌ی طراحی شده باید بتواند گرمای ایجاد شده را به محیط اطراف منتقل کند. معمولاً این کار به‌تنهایی از طریق بدنه ممکن نیست و باید از هیت‌سینک برای خنک‌کاری استفاده کرد. در ترکیب‌کننده‌هایی که در آن‌ها از ترانزیستورهای با توان پایین استفاده شده است می‌توان از هیت‌سینک‌های با انتقال حرارت از نوع جابجایی آزاد استفاده کرد اما برای انواعی که در آن‌ها حرارت بالایی تولید می‌شود استفاده از هیت‌سینک‌های با انتقال حرارتی اجباری الزامی است.

در این پروژه مجموعه هیت‌سینک برای خنک‌کاری یک ترکیب‌کننده قدرت فضایی با توان اتلافی بالا طراحی و ساخته شده است. از آنجایی که توان اتلافی بالا است برای خنک‌کاری مجوعه علاوه بر خود هیت‌سینک از فن نیز استفاده شده است.