微波移相器是微波控制电路的一种，是以PIN二极管（芯片）和微带电路板为主体，采用微组装、混合集成等技术实现电路产品小型轻量化的组件产品，通常具有高密度和大功率的特点。而热设计是移相器尤其是高可靠要求的功率移相器设计中必须考虑的重要环节，通过热设计可以改善优化产品的热性能，从而提高产品的可靠性。 在产品研制和生产中，通常采用的热设计方法主要有：以函数计算为主的解析法，以工程试验和经验为主的实验法，以及以建模和计算机模拟分析为主的解析法。其中，应用最为广泛的是以计算机模拟为主的解析法尤其是有限元热分析法。 在设计阶段就开展有限元热模拟仿真分析，根据产品的工艺结构预先获得产品的热分布、最高峰值温度等重要热性能指标，并可通过改变工艺参数、加载条件等，得到热性能随工艺结构、材料性能以及功率负载等的变化趋势和规律，从而指导实际产品的热设计，可以显著地降低研制成本，缩短投产时间，优化产品的热性能，提高可靠性。 本论文利用有限元软件（ANSYS10.0）对某微波数字移相器组件进行了热模拟仿真研究，以准确、快速的热分析方法评估了该移相器的热特性及各种封装参数对其热特性的影响，提出了改善移相器组件散热特性及提高其可靠性的方法。主要开展的工作有： 1.运用有限元仿真软件ANSYS10.0，建立了微波数字移相器的参数化有限元模型，模拟了微波数字移相器的热场，并对其进行了分析。将计算机模拟值与采用红外热像探测仪测得的实验值进行比较并修正，误差很小，验证了有限元仿真模型的准确性以及模拟结果的有效性。 2.运用单元模型分析法，建立了移相器中做为热源的PIN管在不同工艺材料和结构中的单元热传导模型，并通过与全模型的比较，说明了用单元模型进行组件中有源器件热性能研究的可行性。 3.研究了环境条件、封装和工艺结构参数与移相器热性能的关系，并进行了热结构优化设计。研究发现：（1）封装底板温度和环境温度均与组件各器件温度呈线性变化；（2）环境对流系数与组件各器件温度大致呈反比例变化；（3）增加组件封装材料的导热系数可较大幅度减小器件温度，同时改变诸如基板厚度或封装尺寸等各相关组件的几何尺寸也可在一定程度上减小器件温度。 总之，通过开展微波数字移相器的热模拟仿真研究，建立了典型移相器产品以及有源器件单元的有限元热分析模型，并与实际产品红外热像分析结果的进行了对比修正。在移相器和单元热模型的基础上，研究工艺结构和参数与热性能的相关性，为实际工程应用的产品提供定量的热设计指导，优化和改进产品热设计，使产品功率下热分布均匀合理，从而提高产品指标性能及可靠性。