3G系统中某种Node B的热仿真分析

景麦丽 (1. 航天时代电子公司771 所,陕西西安　710075)
王更 (2. 深圳中兴通讯股份有限公司西安研究所,陕西西安　710075)

【摘要】：用Flotherm软件对 3G系统中某种NodeB的不同散热结构进行了仿真分析 ,通过对各种分析结果的比较 ,找出了适合该NodeB的散热模型 ,并在此基础上进行优化设计 ,以供实际应用借鉴。
【作者单位】： 航天时代电子公司771所 深圳中兴通讯股份有限公司西安研究所
【关键词】： 热仿真 Flotherm 散热 优化设计
【分类号】：TN929.5

Thermal Simulation Analysis of a Node B in the 3G System
JING Mai-li , WANG Geng
(1. Aerospace Times Electronics Corporation 771 Institute , Xi′an 710075 , China)
(2. Shenzhen ZTE Telecommunication Joint Stock Co. Ltd. Xi′an Institute , Xi′an 710075 , China)
Abstract :This paper analyzes different heat dissipating models of different structures with Flotherm software. By comparing the results , we have found the model suitable for the Node B and on the basis of this , we have carried out an optimized design which can be used in practical application.
Keywords :thermal simulation ;Flotherm;heat dissipating ;optimized design

0　引　言随着现代通讯技术的不断发展 ,通讯产品的功率越来越大 ,散热量也就相应地增大 ,但实际使用时又对产品的温升有很大的限制 ,所以传统的热设计方法已经完全不能满足这种技术挑战。而基于计算流体动力学、数值传热学和有限元分析法的现代热仿真技术正是能够满足目前需要的热设计手段,特别是随着商用仿真软件的完善,热仿真技术得到了越来越广泛的应用。文中介绍采用Flotherm 软件对3G 系统中某种Node B 的不同散热结构进行热仿真分析的情况。通过对十二种结构进行计算分析,确定了适合该Node B的设计模型。并在此基础上进行了优化设计,以供实际应用借鉴。

1 　物理模型
实际模型包括散热器、遮阳板以及一个四面拼装的机箱。机箱内主要有4 个SWIPA2RF 模块和1 个电源模块,机箱的材质为铝板。
2 　有限元模型的建立

2. 1 　散热器的建模
散热器要根据网格数和使用者的需求来决定建何种模型。若使用者需要知道散热器的肋片之间的空气流速和温度等情况,就需要建复杂的模型,否则可以建简单的模型。但复杂模型会产生很细密的网格,会对计算机的性能提出很高的要求,同时需要较长的计算时间。

2. 2 　PSU和SWIPA2RF 模块的建模
文章主要叙述控制发热器件周围的温度,各芯片的具体散热并不是分析的重点,因此文中对PSU 和SWIPA2RF 模块进行模块级建模。
2. 3 　机箱的建模
由于机箱是密封的,而且在机箱内部散热主要是通过自然对流进行的,因此按照Flotherm 手册,对机箱的建模采用thick wall ,并给以一定的厚度。

3 　整机的热仿真分析
3. 1 　目的及假设条件
首先对整机的出世模型进行系统分析,然后变换散热器的肋片数量、肋高以及遮阳板的状态及高度,比较分析以寻求最佳的装配,使得机箱内的各器件周围的温度不超过85 ℃或者更低。图1 是Flotherm 所示出
的仿真模型图。

4 　总　结
依照设计数据和上面的仿真结果,可以确定第十二种方案是一种比较合理的方案,但从优化的角度讲,第11 种和12 种算例的结合才是最佳的设计。
总之,文中的分析和计算表明,在设计阶段对产品进行仿真分析就可以确定产品内部的流场分布和温度分布,提前预知结果,并能提供优化设计,提高产品的质量。

热设计论文下载：3G系统中某种NodeB的热仿真分析.pdf

标签： 点击： 评论: