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FloTHERM对无线接入基站中手机通讯模块内的多个散

坤道
基站可以有多?

   2011年世界的移动手机订阅突破60亿大关,导致移动基站数量的增加。这反过来需要建造更过不显眼的小型基站。在这种情况下,需要更多紧凑型散热器,以使基站内的元器件的温度保持在合理范围之内。位于韩国首尔的汉阳大学的工程师们在2010年利用市场领先的电子散热软件FloTHERM研究了这一问题。
 
   FloTHERM是和韩国PIDOTECH公司的一种新型过程集成和设计优化工PIAnO共同使用来解决此问题的。工程师们所进行的详细CFD研究,旨在对无线接入基站中(如图1)手机通讯模块的多个紧凑型散热器进行优化设计,以使手机订阅用户的无

线网络连接保持正常进行。
 
   紧凑型散热器集成在无线接入基站的前端和后端外壳中。这使得 基站外壳即使处于大范围温度变化 的环境中也能保持稳定的温度,并 且其采用对流循环气流的方式对其 电子元件进行散热。自然对流的方式更为可取,相比风扇散热,它更无声无息。研发人员认为,在此多
变量设计项目中,面临的挑战是如何为
散热器设置理想的高度、厚度和基底厚度以及为遮阳板和基站前 端散热器间设置理想的间隔(如图2)。
  
   最终目标是在减小系统体积的同时
实现对系统内12个关键元器件的结点温度 控制(如图3)。
  
   利用FloTHERM进行的CFD仿真(如图4所示)显示了基站系 统在极端操作环境
下的温度分布。 PIAnO 是用来进行实验设计所需的一系列CFD仿真以及自动执行 多变量设计方案的步骤。为得到理想的设计方案,抽样选取产品内的 54个点,热分析结果由54个样点 得出。在L54(21x325) 的正交列阵中可找到这些样点的精确位置,并可建立二次多项式回归模型对12个重要位置的温度进行估计。可利用近似模型对产品系统进行设计优化。

   这项研究利用PIAnO和FloTHERM软件对基站系统进行了设计优化,使得其体积缩小了41.9%,同时突破了其设计限制(如图5所示)。经测试得出的设计点最佳温度值和经FloTHERM仿真得出的温度值几乎是一样的,这说明此设计方法是有效的。


 


 

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