基于矢量有限元法的热沉结构电磁辐射研究

 高频、高功率芯片工作时会产生大量的热,热沉可以有效地帮助芯片散热.然而在高频环境下,热沉往往成为主要的电磁辐射源,降低了整个系统的电磁兼容能力,所以有必要对热沉的电磁辐射特性进行研究.本文采用矢量有限元法,从不同的接地方式、散热鳍片数目及厚度变化、鳍片高度变化几个方面分析了热沉的电磁辐射特性,提出了影响谐振频率的关键因素,并从电磁兼容角度提出了热沉设计的注意事项.数值仿真表明,合理的选择接地方式可以有效地提高谐振频率,降低电磁能量辐射;散热鳍片的数目和厚度变化对于谐振频率和电磁辐射没有明显的影响,然而鳍片的高度对于电磁辐射能量影响显著.     

孔阵结构近场屏蔽特性有限元数值仿真

 为控制电子设备工作温度,设备机箱上一般设计有用于通风散热的孔阵.孔阵的存在造成了电磁能量的泄漏,导致设备内外电磁信号的相互干扰.当辐射源与屏蔽体间距及相邻屏蔽设备间距满足近场条件时,必需进行近场屏效分析.本文基于电磁场理论,阐述了孔阵屏蔽效能的有限元计算原理,对比分析了近场数值计算屏效和基于平面波理论计算屏效两种方法,研究了相关参数对近场屏效的影响规律,提出了提高近场屏效的设计方法,并在此基础上对不同形状孔阵进行了屏效数值计算.理论分析和仿真计算结果表明,基于平面波理论的孔阵屏效计算方法不能用于近场屏效计算,数值法是近场屏效计算的有效方法;数值仿真表明,在保证孔阵面积不变的条件下,通过减小孔规格与辐射源波长的比值、增加孔数可以提高近场屏效,但工程中常用的三种形状的孔阵近场屏效基本相同.