雷达电子机箱的热设计与仿真分析
气球载雷达发射机箱的结构设计
安 装 弯角件 ，弯 角件 上配 有 Ｍ ６ 的标 准 系列螺 纹 孔 ，螺纹 孔
间距 为 ８ ８ ． ９ ｍ ｍ（ ２ Ｘ ４ ４ ． ４ ５ ｍ ｍ），以方便 发射机 箱按规 定位 置 安装 。
１ ． ２安 全性 设计 。 由于发 射机 箱 的功 率一 般都 较 大 ，包 含 大量 高 电压 、大 电流 的电子元 器件 ，考 虑到操 作者 的人 身 安 全 ，消除安 全 隐患 ，该 发射机 箱 主要采 用 以下 三种 措施 进 行 安 全 防护 ：１ ）在发 射 电源 附近用 醒 目的文 字 、颜 色 进 行
一
层６ ９ ％ 编制 密度 的编 织金属 网与一层 铝箔 的双层组合 屏蔽 １ ． ４走 线装置
电缆 。
好 ，接 口尺寸 符合 总体设计 要求 电磁 屏蔽性 好 ，抗 振性 能优 良 ，且散热效 果 明显 。完全 满足工程设 计要求 。∞ 参考 文献
… 高山． 气球 载雷达结构 总体 设计 【 Ｉ 】 ． 雷达科 学与技 术 ，２ Ｏ ｌ Ｏ ，
通风 量大 、不 易变形 而且屏蔽性 能高 。
种散 热方式有 效 。
三 、结 论
本文 探讨 了某型 号气球 载雷达 发射机 箱结构设 计 问题 ，
该机 箱 已经成 功地进 行 了实际应 用 。该 发射机 箱 电气性 能 良
３ ）电缆 对进 出发射 机箱 的电缆 考虑 进 行双 层屏 蔽 ，即
Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮＯ Ｌ ＯＧ Ｙ 技术应 用
气球载雷达发
的结构设计
◆刘 琳
摘要 ：气球 载 雷达发射机 箱对结 构设计提 出了较 高要 求。本文根 据其特 点 ，主要 从安全 设计 、电 磁 兼容设 计 、热设 计等 方面 阐述 了其结 构设 计过程 ，设计 出满足 工程设计要 求 的发射机 箱。 关键词 ： 发 射机 箱 ；电磁 兼容 ；安 全性设 计 ；热发射 机箱包 括前级 和末 前级组 件等共 ６ 个组 件 ，其在
防空雷达电子对抗仿真系统分析设计
防空雷达电子对抗仿真系统分析设计防空雷达电子对抗仿真系统是国防科技领域中非常重要的一项技术。
该系统可以对实际雷达进行仿真，进而分析其功能特性和电子攻击特性，为实际作战提供科学依据和技术支持。
本文将从系统分析和设计两个方面，探讨防空雷达电子对抗仿真系统的实现方法。
一、系统分析防空雷达电子对抗仿真系统主要是由仿真系统和协同控制系统两部分组成。
其中仿真系统主要实现防空雷达的仿真模拟，模拟雷达信号的发送和接收，模拟环境和干扰条件。
协同控制系统则负责管理和控制仿真系统的运行和数据处理。
仿真系统核心模块包括：模拟信号发生器模块、接收机模块、数字信号处理模块、图像处理模块、故障仿真模块等。
其中模拟信号发生器模块负责产生雷达发射的信号；接收机模块则接收雷达的回波信号，进行处理并输出相应的数据；数字信号处理模块则负责对接收到的信号进行采样、滤波、变换、识别等处理，提取其中的有用信息；图像处理模块则用于对采集到的图像数据进行处理、分析和识别；故障仿真模块则可以模拟故障情况，检测仿真系统的鲁棒性。
协同控制系统则负责对仿真系统的运行、数据处理和数据分析进行管理和控制。
其中，控制单元根据预设的仿真场景和任务要求，向仿真系统下发控制指令，使仿真系统按照预设的仿真步骤和流程运行，并在仿真结束后输出相关的数据和分析报告。
数据处理单元则用于对仿真系统采集到的数据进行处理、过滤和分析，提取其中的有用信息；数据存储单元则负责对处理后的数据进行储存和归档。
二、系统设计防空雷达电子对抗仿真系统实现过程中，需要考虑到系统的准确性、鲁棒性、安全性和易用性等方面。
因此，在系统设计中需要注意以下几个方面：1、硬件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要采用先进的计算机硬件和传感器等设备进行实现。
在硬件平台设计上，需要考虑到系统运行的计算性能、速度和稳定性等方面。
可以采用多核CPU和GPU并行计算等技术来提升系统的运行速度和效率。
2、软件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要依托于相应的软件平台进行开发和实现。
热与电磁仿真分析的作用与意义
• 随着热仿真软件技术的不断进步和工程化 程度的不断提高,热仿真分析技术在现代产 品设备(尤其是复杂系统)热设计中的地位和 作用也将会越来越大。
电磁仿真分析的意义
灵活性
方便的调整几何结构、材料属性、放置位置等关键参数 针对某一环节进行单独分析
全面、深入
可以根据用户要求分析任意部件、得到系统的任意电磁特性 提供比测试丰富得多的信息
效果
在虚拟原型上改进设计，确保设计一次成功
在电路设计中，电磁仿真技术的作用：
AC/DC 开关电源电路基本框图
• 1） 可以使用成熟的智能化设计规范来分析和引导电路设 计，并可提供对平面电路进行电磁场分析和优化的功能；
• 2） 允许工程师根据实际情况自定义关键器件工作频率范 围、材料特性、辅助电路参数等，可在时域或者频域内实 现对线性或非线性电路的综合仿真和分析；
• 3）可以进行任意三维无源结构的高频电磁场仿真，可以 直接得到特征阻抗、传播常数、辐射场、天线方向图等结 果。
电磁场仿真已经广泛地、成功地应用于电 磁性能预测、设计的多个方面。
• 热分析软件可以快速而准确地得到系统的 热设计分析结果,模拟出设备的温度场分布,
从而使设计者对设备的散热能力有直观、 准确的了解,能及时发现设计中电子机箱，箱内安装印制板插件与 电源模块。
• 通过热计算与仿真选择满足环境要求的最 优设计方案。
热与电磁仿真分析的作用与意义
热仿真分析的意义。
• 在产品开发初期借助热仿真软件进行仿真分析,为 设计者提供设计依据和参考,是产品设计的发展趋 势。
• 散热分析不仅是一种提高散热设计手段和方法的 有力工具,而且对于提高设计水平、减少设计反复、 缩短产品开发周期、提高设计者的前瞻性及设计 的准确性等都具有重要的意义。与此同时，还能 减少设计成本、提高产品的一次成功率,改善产品 的性能和可靠性,减少设计、生产、再设计和再生 产的费用。
机载电子设备机箱的温度场及仿真技术分析
机载 电子设备机箱的温度场及仿真技术分析
任 召 焦超锋 姜红 明
（ 六三一所 ，陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ４ ９）
【 摘 要 】 随着经济的发展和科 学技 术的进步 ，电子设 备在现 代 生活 中的应 用越 来越广泛 ，已经逐 渐渗 透到 民用和 军事领域 ，其 作 用也在逐渐扩 大，电子设备 的可 靠性 和安全性受到人们 的重视和
经过分析我们 可以得出结论：液冷电源模块工作时产生 的热量 主要通过冷却剂进行散发 ，通 过 自然对 流散发的热量极小 ，在进行 分析时可 以忽略 。因此 ，在对机 载电子设备进行设计时，对于散热 系统的设计只需要考虑冷却系统 的冷却效果 即可 。 ２ ． ２机 箱热仿 真分析 机载 电子设备 对于 环境适应性的要求很高 ，需要满足高温 、湿 热、盐雾、霉菌等 的防护 要求 ，而且邀 请具有抗 电磁干扰 的能力 ， 出于集成的需要 ，一般会对机 载机 箱采 取密 封式结构，加强对于 电 子设备 内部元件 的保护 。但是 密封 式结构的散热是一个重要问题 。 这里选择 冷却效果较好的液冷机箱进行分析和探讨 。 机载机箱 的密封性 导致其 散热比较复杂，其 内部的导热锁紧机 构比较复杂 ，主要依靠机箱箱 体与环境 的 自然对流以及冷板内冷却 剂的流动来散热 ，其热量 的散 发方式主 要依靠传导和对流，辐射传 热可 以忽略不计 。对于液 冷机 箱而言，由于机箱 自身的密 闭性 ，机 箱与空气的 自然对流散热 也可 以忽略，因此 ，其系统运行产生的热 量主要依靠冷板 中的冷却剂来传 导。一般情 况下，机载机箱采用的 是插入式结构 ，主要有左 右冷板 、前后面板 及上下盖板组成，其插 入式模块包括印制 电路板和模块 两种 形式，通过楔形锁紧条固定在 箱壁的导轨上。 ３ 总 结 与 展 望 由于机载 电子 设备逐渐 向着 小型化和集成化的方向发展，其使 用环境也越来越苛刻 ，为 了保 证电子设备的持续运 行，确保其正常 工作 ， 散热能力成为影响机载 电子设备可靠性和安全性的重要因素 ， 需 要 电子 设 备 设 计 人 员 充 分 重 视 ， 在设计阶段对其进行热仿真分析 ， 建立相应的模型进行实验 ，为 设计提供 相应 的数据参考。但是 ，由 于模型的建立十分 困难和 繁琐 ，对 于设计人员 自身的技能和经验要 求较高，电子设备 的热仿 真自动 分析模块得 以开 发和 发展 。 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｅ 自动分析模块的应用，使得热仿真分析技术的普及具备了可能性 。 对于其未来的发展 ，仍需要解决几个 问题 ： 首先 ，Ｃ Ａ Ｄ模 型在 导人生 成的热仿真模型时， 需要重新划分网 格， 由于仿真软件对 于模 型的模型的辨 识程度不高，网格的质量较 差 ，较为复杂 的模 型需要 进行 手工调整， 自动化程度较低 ，也加大 了工作人员 的工作压 力。因此 ，需要进一步对该技术进行改进和完 善 ，从简化模型结构和加强网格设置两个方面提高网格的质量。 其次 ，对数据 的处理和总结归纳功能不够完善 ，需要根据工程 的实际情况进行改进和创新 。
电子产品的散热问题
电子机箱机壳的热设计
名词概念
黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比。
机箱热设计的原则：
1.改善设备内部电子元件象机壳的传热能力
2.提高机箱向外界的传热能力
3.尽量降低传热路径上的热阻，形成一条低热阻的热流通路，保证设备
在允许的温度范围内正常工作。
一电子机箱机壳的热设计
1.增加机箱内外表面的黑度、开通风孔等，都可以降低温度
2.机箱内外表面高黑度的效果比低黑度的散热效果好
3.机箱两侧均为高黑度的散热效果优于一侧的散热。
4.在机箱内外表面增加黑度的基础上，合理的改进通风结构，加强冷却空气的对流，
可以明显的降低设备内部的温度。
二机箱通风面积的计算
在机壳上开通风孔是为了利用冷空气的对流换热作用，可以根据散热与电磁兼容性的要求综合考虑。
由通风孔散区的热量为
Φ
HAΔ
(W)
H——自然冷却设备的高度（或进、出风口的中心距）
A——进出风孔的面积（取较小值）CM²
Δt——设备内外的温度差
开通风孔的基本原则：
1）通风孔的开设要有利于气流形成有效的对流通道
2）进风孔尽量对准发热元气件
3）进风孔要离出风孔要远，防止气流短路，应开在温差较大的相应
位置
4）进风孔要注意防尘和电磁泄露
三热屏蔽
a 尽可能将通路连接到热沉
b 减少高温与低温元件之间的辐射偶合，加热屏蔽板形成热区与冷区
c 尽量降低空气与其他冷却挤的温度梯度
d 将高温元件装在内表面具有高的黑度，外表面具有低的黑度的外壳中，这些外壳与散热器有良好的导热连接。
元气件的引线是重要的导热通路引线尽可能的粗。
模块化电子设备机箱散热结构设计与仿真
模块化电子设备机箱散热结构设计与仿真摘要：随着电子设备的小型化和集成化发展，模块化电子设备在各领域中得到广泛应用。
模块化电子设备机箱的热设计对其散热性能有较大影响，因此，进行模块化电子设备机箱的散热结构设计，对于保证其正常工作具有重要意义。
本文主要以某模块化电子设备机箱散热结构设计为例，通过 ANSYS Flotherm软件对机箱进行热仿真分析，确定机箱的散热结构方案。
关键词：模块化电子设备；机箱散热；结构设计；仿真1引言电子设备机箱的散热结构设计是影响其工作性能和可靠性的关键，对于模块化电子设备而言，其机箱内部具有大量的电子元件，而这些电子元件的散热是通过对其内部散热通道进行合理布置来实现的，因此，对机箱进行散热结构设计对于保证模块化电子设备正常工作具有重要意义。
本文主要通过 ANSYS Flotherm软件对某模块化电子设备机箱进行热分析，确定机箱内部的散热结构方案，并对风扇转速、风窗与机框夹角及风道长度等影响散热效果的因素进行分析，为后续的机箱散热结构设计提供参考依据。
2模块化电子设备机箱散热结构设计2.1 电子设备机箱内部结构与热流密度电子设备机箱由盖板、背板、隔板和内部框架组成，其中，盖板与背板通过螺钉连接，隔板和内部框架通过螺钉连接。
由于电子设备机箱内部的热环境是不均匀的，因此，必须在盖板与背板之间安装隔热板来隔热。
在对电子设备机箱进行热设计时，首先要了解该机箱的工作温度范围、热流密度以及热传导系数。
一般情况下，电子设备机箱的工作温度范围为-40~+60℃，热流密度为0.3W/(m·K)~20W/(m·K)，热传导系数为0.3×10-6(W/(m·K))~0.3×10-4 (W/(m·K))。
电子设备机箱的散热方式主要有2种，一种是内部安装风扇，将热空气排出机箱内；另一种是在机箱上安装散热板，使热空气在机箱表面进行自然对流。
某雷达接收机箱结构设计
某雷达接收机箱结构设计介绍了某型号雷达接收分机机箱的研制过程。
通过内部器件的合理布局，用19英寸的机箱取代了初始设计的24英寸机箱，减小了体积；为满足机载条件下的冲击振动试验要求，对机箱进行了加固设计；合理制定散热方案解决了箱内器件的散热问题。
经过产品的使用验证，此机箱的结构设计完全满足指标要求。
标签：接收机箱；加固设计；散热设计1 引言雷达结构设计是雷达研制过程中的一个重要环节，它对保证雷达的优良性和可靠性起着重要的作用。
雷达的机动性、可靠性、安全性、环境适应性、工艺性等在很大程度上都通过结构设计来实现；雷达的造型、美观也取决于结构设计的水平。
某雷达接收分机是该雷达的重要组成部分，受限于总体尺寸，机箱宽高有严格限制，而且是一个混装机箱，箱内既安装有不同种类的模块，又安装有普通插件及CPCI标准插件。
接收分机安装在设备机柜内，要兼顾地面试验和挂装运七飞机使用条件，满足公路运输、飞机冲击、振动等要求。
所以，接收机箱的设计既要保证内部设备的布局合理，又要保证机箱具在良好的刚强度，同时还要提供内部器件运行的良好环境。
2 结构设计分机机箱结构布局如图1所示，机箱高6U。
校正源模块设计成与变频接收模块相同的结构形式，与3个六通道变频接收模块、1个本振源模块一起占用9.5个面板宽度。
频率源插件、模拟电源插件各占用2个面板宽度。
CPCI标准的1个时序控制板、3个数据采集板及1个数字电源共需要6个面板宽度。
接收分机共需要20个面板宽度，故选用19英寸的标准CPCI机箱进行改装设计。
图1 分机机箱布局3 刚强度设计为了兼顾地面试验和挂装运七飞机使用平台，满足公路运输、飞机冲击、振动等要求，将机箱上、下导轨分别设计成整体结构形式，如图2所示，且选用铝合金材料加工，以进一步增加刚强度。
机箱左右侧壁采用5mm厚铝板加固。
机箱内变频接收模块、校正源模块和本振源模块均设计成用锲形锁紧装置固定的机载固定方式。
对于频率源插件和模拟电源插件，在前面板上均采用4个松不脱螺钉固定，为进一步加固，在机箱后部又增加了定位销座。
电子设备机箱散热仿真分析
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｙ ｐｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｏ ｎｅ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ・ Ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｖ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｂ ｙ ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｔｗａ ｆ ｒ ｅ Ｉ ｃ ｅ ｐａ ｋ． Ｔｏ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ —
ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｐ ｅ ｒ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ・Ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ － ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｔ ｏ ｅ ｎｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｅ ｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｅ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ． Ａｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕｃ — ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｒｅ ａ ｅ ｎ ｈａ ｎｃ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ； ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ； ｌ ｃ ｅ ｐ ａ ｋ
地面雷达屏蔽导热机箱设计
细考 量 ， 并进 行 结构设计优 化 ， 其 满足各 项指标要 求 。最后通 过仿 真和 具体试验 验证 了结 构设计 的合 使 理性 ， 该机 箱的设 计成 功对 同类机 箱的设计提 供 了一种 有效 的解 决思路 。 关键词 ： 电磁 屏蔽设 计 ； 热设 计 ； 限元 有
中图分 类号 ： Ｎ ３ Ｔ １４ Ｔ ０ ；Ｋ ２ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８— ３０ ２ １ ）２— ０ ９— ５ １０ ５ ０ （ ０ ０ ０ ０ ０ ０
（ ｈ ８ ｅ ａｃ ｓｉ ｔ ｏ Ｅ Ｃ， Ｈｆｉ ３ ０ １ Ｃ ｉ ） Ｔ ｅ ｔ Ｒ ｓ ｒ Ｉ ｔｕｅ ｆＣ Ｔ ３ ｈ ｅ ｈｎ ｔ ｅ ０ ３ ， ｈｎ ｅ２ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｉ ｏ ａ ｙ ｔ ｏ ｅ ｗｉｈ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｈ ｅｄｉｇ，ｓ ａｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｏ ｉ ｇ ａｌａ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉｎ ｎ ・ ｓ ｒ ｃ ：ｔ ｓ ｎ ｔｅ ｓ ｏ ｃ ｐ ｔ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｓ ｉｌ ｎ ｃ ｅ ｌｎ ｎ ｏ ｌｎ ｌ ｔｏ ｃ ｎ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ ｃ ｂ ｎ ｔ ｅ ｔｏ ｉ ａ ｉ ｅ ．Ｇｅ ｅ ａｌ ｎ ｒｌ ｙ，ｔ ｒ ｒ ｓ ｍｅ ｃ ｎ ｉｔ ｃ ｕ ｒ ｄ ｉ ｈ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｈｅｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｆ ｃｓ ｏ ｃ ｒｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｐ ｃｓ，ｅ ｐ ｃａｌ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｓ ｅ ｉｌｙ ｂ ｔ ｅ ｈ ｓ ａｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅｃ ｏｉ ｇ，ａ ｌｏ ｂ ｔ ｅ ｈ ｈ ｅｄ ｎ ｎ ｈ ｅ ｌｎ ．Ｈｏ ｔ ｅ ｌｗｉ ｈ ｓｐ ｏ ｌｍ ｎ ｏ ｅ ｌｎ ｎ ｈ ｏ ｌｎ ｎｄ ａｓ ｅ ｗｅ ｎ ｔｅ ｓ ｉｌ ｉ ｇ ａ ｄ ｔｅ ｓ ａｉ ｇ ｗ ｏ ｄ ａ ｔ ｔ ｉ ｒ ｂ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ
基于Flotherm的电子设备机箱热分析应用
基于Flotherm的电子设备机箱热分析应用作者：张亮来源：《科技视界》2013年第07期【摘要】良好的热性能是保证机载电子设备安全可靠工作的重要条件，散热是电子设备结构设计中必须考虑的问题。
本文以某机载电子设备为例，介绍使用Flotherm软件分析电子设备热性能的步骤，结合笔者的经验对仿真分析中应当注意的问题做了简要说明，结果对于应用该软件分析其他机载电子设备热性能具有一定的参考意义。
【关键词】电子设备；热仿真；Flotherm0 引言随着电子技术的发展，设备的功率密度越来越大，对电磁兼容性的要求很高，一般机箱都设计成全封闭结构[1]。
输入功率相当一部分以热能形式散发出去，它们成为机箱中的主要热源。
而电子元器件一旦温度过高，便无法稳定可靠地工作[2-3]。
据统计，电子器件60%的故障是由热问题引起的[4]。
目前设计人员在产品设计阶段就普遍应用CFD软件对产品的热性能进行预估，以规避可能存在的器件散热问题。
其中Flotherm、Icepack等在电子设备热分析中应用较广。
本文以某种电子设备机箱的热分析为例，介绍Flotherm在工程中的应用。
1 Flotherm热分析的原理和基本流程Flotherm同时考虑传导、对流和辐射三种传热形式，其控制方程为质量、动量、能量三大守恒定律。
将三维求解空间离散后，每一个六面体看做一个单元，它的温度、压力值与其相邻的六个单元有关。
以温度为例，T表示单元中心温度，S表示影响它的热源，C为影响因子，单元的温度可以表示为下式[5]：T=（C0T0+C1T1+……+C6T6+S）/（C0+C1+……+C6）（1）每个单元建立T、u、v、w、P共五个方程，对所有网格联立求解方程组。
方程的解即为求解区域的压力场、速度场和温度场分布。
2 应用Flotherm分析某电子设备的热性能以某电子设备为例，介绍用Flotherm进行热分析的步骤。
该分析步骤同样适用于其他电子设备。
2.1 设备模型的简化图1 简化后设备的热仿真模型该设备包含17块PCB板，原始结构比较复杂，需要对其进行简化，包括CAD模型和PCB板的简化。
《2024年实际机箱系统的电磁兼容仿真分析》范文
《实际机箱系统的电磁兼容仿真分析》篇一一、引言随着电子技术的快速发展，机箱系统在各种电子设备中的应用越来越广泛。
然而，机箱系统在实际运行过程中常常会遇到电磁兼容（EMC）问题，这些问题可能会对系统的性能和稳定性造成严重影响。
因此，对机箱系统进行电磁兼容仿真分析，提前发现并解决潜在的电磁兼容问题，对于提高系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将针对实际机箱系统进行电磁兼容仿真分析，以期为相关研究和应用提供参考。
二、机箱系统概述机箱系统是电子设备中的重要组成部分，主要包括主板、电源、散热器、硬盘、风扇等部件。
这些部件在运行过程中会产生电磁场，如果这些电磁场相互干扰，就可能导致电磁兼容问题。
机箱系统的设计应考虑到电磁兼容性，以避免电磁干扰对系统性能和稳定性的影响。
三、电磁兼容仿真分析1. 建模与仿真环境在进行电磁兼容仿真分析时，首先需要建立机箱系统的三维模型。
通过使用专业的电磁仿真软件，如HFSS、CST等，可以模拟机箱系统在实际运行过程中的电磁环境。
在建模过程中，需要考虑到机箱的材质、形状、尺寸以及内部部件的布局等因素。
2. 仿真分析过程（1）电场与磁场分析：通过仿真软件对机箱系统进行电场和磁场分析，了解系统内部的电磁场分布情况。
这有助于发现潜在的电磁干扰源和受扰设备。
（2）传输线效应分析：机箱系统中的传输线（如数据线、电源线等）可能会产生电磁辐射和耦合，影响系统的电磁兼容性。
通过仿真分析，可以了解传输线对系统电磁兼容性的影响程度。
（3）屏蔽与接地分析：机箱的屏蔽和接地设计对于提高系统的电磁兼容性具有重要意义。
通过仿真分析，可以评估机箱的屏蔽效果和接地性能，以及它们对系统电磁兼容性的影响。
3. 仿真结果与分析通过仿真分析，可以得到机箱系统在不同工作状态下的电磁场分布、传输线效应、屏蔽与接地性能等数据。
通过对这些数据的分析，可以了解系统的电磁兼容性能，发现潜在的电磁兼容问题，并提出相应的解决方案。
四、潜在电磁兼容问题及解决方案1. 潜在电磁兼容问题根据仿真分析结果，机箱系统中可能存在的潜在电磁兼容问题主要包括：电磁干扰源与受扰设备之间的耦合、传输线辐射的电磁干扰、机箱屏蔽效果不佳等。
雷达系统建模与仿真报告
设计报告一十种随机数的产生一概述.概论论是在已知随机变量的情况下，研究随机变量的统计特性及其参量，而随机变量的仿真正好与此相反，是在已知随机变量的统计特性及其参数的情况下研究如何在计算机上产生服从给定统计特性和参数随机变量。
下面对雷达中常用的模型进行建模：均匀分布高斯分布指数分布广义指数分布瑞利分布广义瑞利分布Swerling分布t分布对数一正态分布韦布尔分布二随机分布模型的产生思想及建立.产生随机数最常用的是在(0,1)区间内均匀分布的随机数，其他分布的随机数可利用均匀分布随机数来产生。
均匀分布1>（0，1）区间的均匀分布：用混合同余法产生 (0,1)之间均匀分布的随机数，伪随机数通常是利用递推公式产生的，所用的混和同余法的递推公式为:1 n x =nx +C （Mod m ）其中，C 是非负整数。
通过适当选取参数C 可以改善随机数的统计性质。
一般取作小于M 的任意奇数正整数，最好使其与模M 互素。
其他参数的选择(1)的选取与计算机的字长有关。
(2) x(1)一般取为奇数。
用Matlab 来实现，编程语言用Matlab 语言，可以用 hist 函数画出产生随机数的直方图（即统计理论概率分布的一个样本的概率密度函数），直观地看出产生随机数的有效程度。
其产生程序如下：c=3;lamade=4*200+1; x(1)=11; M=2^36; for i=2:1:10000;x(i)=mod(lamade*x(i-1)+c,M); end; x=x./M; hist(x,10); mean(x) var(x)运行结果如下：均值 = 方差 =2> （a,b ）区间的均匀分布：利用已产生的（0，1）均匀分布随机数的基础上采用变换法直接产生（a,b ）均匀分布的随机数。
其概率密度函数如下：⎪⎩⎪⎨⎧-=01)(ab x p b x a x b x a ≥≤≤≤, 其产生程序如下：c=3;lamade=4*201+1; a=6;b=10; x(1)=11;M=2^36; for i=2:1:10000;x(i)=mod(lamade*x(i-1)+c,M); end; x=x./M;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% i=2:1:10000; y(i)=(b-a)*x(i)+a; n=5::11;hist(y,n),axis([a-1 b+1 0 max(hist(y,n))+20]); mean(y) var(y)上面程序中取 a = 6,b = 10 .即（6，10）区间上的均匀分布。
基于FLOEFD的电子设备机箱的热仿真分析
基于FLOEFD的电子设备机箱的热仿真分析摘要:随着电子设备的集成度逐渐提高，电子产品的热流密度也越来越大，散热问题是目前电子设备结构设计中首要要考虑的问题。
本文以某电子产品机箱为例子，介绍了基于FLOEFD软件对其进行热分析的仿真过程，并且简要介绍了仿真过程中的一些经验应用，对于工程中使用该软件进行机箱热性能分析具有一定的参考意义。
关键词电子设备热分析FLOEFD0、前言电子设备机箱被广泛应用于国防和民用的各个领域。
随着电子技术的飞速发展，机箱的热流密度越来越大，这对机箱的热设计提出更高的要求，机箱内各模块的电子元器件一旦温度过高便无法可靠地工作。
据研究表明，电子设备失效的原因有55％是由温度引起的[1]，过热损坏是电子设备失效的主要形式。
根据阿伦纽斯模型显示，器件温度每升高10℃，其失效率就会增加一倍[2]。
因此在机箱的结构设计阶段就需要考虑机箱的热设计。
目前设计师在产品设计阶段主要运用热仿真软件对产品的热特性进行分析，以规避产品未来可能遇到的散热问题。
目前主流的热仿真软件FLOEFD, Flotherm, ICEPAK在工程热分析中有广泛的应用。
本文以FLOEFD为仿真软件，分析了某电子设备机箱的热仿真过程和结果,验证器件在给定的环境和热负荷条件下是否能正常工作，对于不能正常工作的器件，提出改进措施。
1、机箱的结构布局机箱主要由上板、底板、左右侧板、前后盖板及6个插件组成，如图1 所示。
图1 机箱结构布局机箱的热设计以星体结构热传导为主，通过机箱安装面传导散热，以空间环境热辐射为辅，通过机箱外表面辐射散热。
插件按排列顺序和母板的划分，垂直插入各自的导轨槽内，然后采用锁紧装置锁紧。
插件内的印制板嵌入铝散热盒，尺寸略小于散热盒尺寸。
同时选择热导率高、有利于导热的多层板设计且在大功耗元器件与散热面之间填充了导热填料。
机箱热分布情况如表1 ：表1 机箱热分布情况表2、热仿真模型与仿真方法分机工作的最高环境温度：45℃、真空，热沉温度45℃，在图1中的下底面。
电子产品热设计及热仿真技术的应用分析
电子产品热设计及热仿真技术的应用分析摘要：随着装备性能的不断提升，复杂程度的不断提高，以及使用环境的日趋复杂，电子产品对可靠性的要求日益提高，可靠性已成为衡量电子产品使用性能的一项重要指标。
因散热不良引发的故障一直在电子产品故障发生中占有很大的比重，电子产品一旦出现热设计缺陷，往往在设计周期和设计成本等多方面造成极大的损失。
因此需要在产品设计源头加以控制，即在设计之初考虑产品的功能和性能的同时，考虑其散热等因素。
综合电子产品的性能设计和热设计，选择采用什么散热方式、使用何种散热材料等，其目的是高效率、低成本、高可靠地制造产品。
基于此，本文对电子产品热设计及热仿真技术的应用进行分析，为产品全生命周期设计提供验证支撑，达到合理可靠稳定运行的目的。
关键词：电子产品热设计；热仿真技术；应用分析引言电子产品是基于电子信息技术发展背景下的重要产物，电子信息技术是20世纪初诞生的一种新兴的技术，随着时代的发展与生产技术的不断革新，电子信息技术得到了进一步发展。
进入21世纪之后，电子信息技术已成为科学技术领域的重要标志之一，在各个行业及领域均具有非常广泛的应用。
伴随着大量电子产品的问世，不仅改变了人们传统的生活方式，也为人们的生产与生活带来了巨大的便利。
随着社会信息化的不断发展，电子产品多功能集成和便携的需求日益凸显，电子产品的集成化和小型化就成了目前电子产品的发展趋势，电子产品的集成化意味着功率会大概率的增大，与小型化的发展综合在一起意味着电子产品的单位体积功率密度会不断增大，因此电子产品的热设计就需要从粗放的经验设计向精确化的热理论设计发展。
热仿真就是支持电子产品精确化理论设计最佳手段。
通过热仿真将电子产品在性能设计的基础上叠加热设计，达到电子产品在最优热环境里发挥最佳性能的目的。
1电子产品热设计的意义1.1电子产品进行热设计的优势有效散热对于电子产品的稳定运行和长期可靠性而言至关重要，将电子产品热功能部件的工作温度控制在其有效工作的温度范围内，是提升电子产品可靠性的基本思路。
小型化军用电子机箱热设计结构探究
小型化军用电子机箱热设计结构探究摘要：随着电子元器件小型化、微型化以及相应集成技术的不断发展，电子器件的组装密度在不断升高，电子机箱的热流密度也随之增加；由于电子元器件的故障率与元器件温度呈指数增长的关系。
而电子设备热控制的目的就是为电器件提供良好的热环境，并在规定的热环境下工作稳定可靠，因此热设计基础是电子机箱设备可靠性的重要保障。
据此，本文主要对小型化电子机箱在结构设计中应注意的散热问题进行详细分析，降低由元器件温度过高导致电子设备功能损坏的情况，提高产品的可靠性。
关键词：小型化电子机箱；热设计；结构设计引言近年来，随着电子信息化的发展，组成电子设备的组件和元器件向超大规模的集成电路方向发展，热流密度不断增加。
尤其作为军用电子机箱，工作环境恶劣，有湿热、霉菌、盐雾、温度、抗电磁兼容等要求，因此在设计电子机箱时需保证箱体的密闭性，这给结构设计者带来极大的考验，本文主要利用传热学基础提高小型化电子机箱散热效率。
1.传热学基础电子机箱热设计主要理论基础是传热学，传热学主要研究热量的传递形式、传热机理以及传热计算方法等。
传热的基本形式包括导热、对流、辐射三种。
在电子设备中，这三种方式都有发生。
1. 1导热在受热不均匀的物体中，热量从高温处通过物体的分子、原子及自由电子逐渐传到低温处的现象，称为热传导，如固体内部的热量传递和不同固体之间的通过接触面的热传递。
传导在固体、气体、液体之间均能产生。
电子机箱内的发热元器件主要由灌封胶、铝基板、导热胶、散热器、热管等进行热传导。
热传导的基本计算公式满足傅立叶定律，单位时间热传导的热量与垂直热流的截面积和温度梯度成正比，同时也与材料的导热系数有关，导热系数越大，材料的导热性能越好，因为铝的导热系数高且密度低，所以散热器基本都采用铝合金加工。
1. 2对流在固体与气体或液体中，热量依靠物质的流动从一部分向另一部分转移的传递方式称为对流。
根据流动的起因不同，对流换热可分为自然对流和强制对流换热两种，前者是自身温度场的不均匀性造成不均匀的密度场，产生的浮生力作为动力，后者是有风扇或其它外部动力源形成。
高机动雷达密闭式机箱的热设计
高机动雷达密闭式机箱的热设计赵文; 祝崇辉; 陈松松; 石同武【期刊名称】《《机械与电子》》【年(卷),期】2019(037)009【总页数】4页(P12-15)【关键词】高机动雷达; 密闭式机箱; 热设计; NX8.5【作者】赵文; 祝崇辉; 陈松松; 石同武【作者单位】上海航天电子技术研究所上海201109【正文语种】中文【中图分类】TH122; TN957.80 引言近些年来，高机动雷达需要适应各类岛礁环境，面临的热环境条件包括高温、低气压、湿热、盐雾和霉菌等。
雷达作为一个复杂的电子机械设备，其电子设备具有总功耗高、热流密度大、体积小和重量轻等特点。
同时有资料表明，随着电子设备结温每增加10 ℃，其可靠性就会下降60%[1]，这些都给热设计带来了困难。
加固机箱适用于高机动性电子设备平台，要求适用于各类环境，包括岛礁环境。
为了实现电子设备的高可靠性，加固密闭式机箱(以下简称机箱)成为高机动雷达机箱结构的首选。
电子设备安装于机箱内部密闭的空间内，可以实现屏蔽电磁干扰，同时电子设备的热量通过热传导至机箱风冷板，再通过对流换热将机箱风冷板热量带走[2]。
在此，为了满足某高机动雷达的研制任务要求，开展了机箱的热设计工作，结合热仿真分析及优化和高温试验验证其散热效果。
1 结构布局为了满足高机动雷达系统的高温、低压、盐雾和霉菌等热环境条件，同时还需满足电子设备壳温不超过85 ℃的要求，机箱结构为强迫风冷的密闭式机箱，如图1所示。
机箱上下板内嵌有风冷板，风冷板在机箱面板端设有进风口；机箱背板设有出风口，在出风口安装轴流风机；机箱左右侧板设有几组外露直翅片，增加机箱自然对流的散热面积。
机箱上下板内侧设有多组卡槽，插件安装于卡槽内，通过楔形锁紧条与机箱锁紧，实现插件与机箱的固连。
PCB板上元器件的热量传导至插件冷板，再传导至机箱，机箱再通过风冷板与冷空气进行强迫对流换热将热量带走。
在整个热循环过程中，机箱内插件不与外部环境接触，避免了盐雾、霉菌和潮湿空气等恶劣环境对电子设备的危害；同时在机箱背部的电连接器和机箱前面板等位置做密封处理，让插件与外部环境达到气密隔离[3]。
机载电子设备机箱的温度场及仿真技术分析
机载电子设备机箱的温度场及仿真技术分析【摘要】随着经济的发展和科学技术的进步，电子设备在现代生活中的应用越来越广泛，已经逐渐渗透到民用和军事领域，其作用也在逐渐扩大，电子设备的可靠性和安全性受到人们的重视和关注。
电子设备失效的主要原因是受到环境因素的影响，而温度则是其中最常见的主要原因之一。
根据相关数据显示，电子设备故障有近乎一半以上是由于温度过高造成的。
本文针对机载电子设备机箱的温度场及仿真技术进行了细致分析，为电子设备的热仿真设计提供参考依据。
【关键词】机载电子设备；机箱温度场；仿真技术前言随着科学技术的不断进步，电子设备的发展也在不断加快，其特点主要表现在：微电子元件的集成程度和封装密度不断提高，电路板热流密度提高；电子设备的外形和尺寸不断缩小，热量集中，散热性能较差；电子设备应用范围不断扩大，其使用环境更加复杂，对于军事和航空航天领域而言，工作环境温差变化极大。
这些发展趋势直接表明，温度问题已经成为影响电子设备可靠性和安全性的重大问题。
设计人员在对电子设备进行设计时，必须充分考虑温度对于电子设备的影响，确保电子设备的正常安全使用。
1 电子设备热仿真分析电子设备的热仿真分析是运用仿真技术对电子设备系统运行和工作时的热状况进行相对真实地模拟和分析，从而确定产品的温度分布情况，制定科学合理的散热方法，从而消除电子设备中的热量集中点，减轻温度对于电子设备可靠性的影响，使得系统中的各个元件得以正常工作。
在设计阶段对电子设备进行热仿真分析，可以有效减少电子设备的设计、生产费用，提高产品的质量和使用寿命，改善电子设备的性能，缩短研制周期。
对我国目前电子设备的发展现状而言，在热分析和热仿真方面的起步相对较晚，发展速度缓慢，主要依靠借鉴外国的先进经验，没有形成系统而全面的项目，其准确性没有保证。
经过不断地努力和发展创新，现在，我国对于电子设备的热分析技术得到了进一步的发展，对于数据信息的处理和计算速度大大提高，计算的精准度也更加贴近实际，新的技术和分析方法不断得到应用，使得分析过程更加便捷。
弹载电子设备热设计分析
弹载电子设备热设计分析弹载电子设备热设计分析本文关键词：电子设备，分析，设计弹载电子设备热设计分析本文简介：摘要：随着大功率电子器件和大规模集成电路在弹载电子设备中的普遍应用，其散热难题日益突出。
现结合某小型弹载雷达的热设计，对弹载电子设备的散热技术进行了研究。
通过仿真手段，分析了大热耗元器件的瞬态工作温度变化，并开展了导热路径优化设计和相变储热设计，分析结果表明优化设计后，芯片温度明显降低，满足其工作温弹载电子设备热设计分析本文内容：摘要：随着大功率电子器件和大规模集成电路在弹载电子设备中的普遍应用，其散热难题日益突出。
现结合某小型弹载雷达的热设计，对弹载电子设备的散热技术进行了研究。
通过仿真手段，分析了大热耗元器件的瞬态工作温度变化，并开展了导热路径优化设计和相变储热设计，分析结果表明优化设计后，芯片温度明显降低，满足其工作温度指标要求。
关键词：弹载电子设备；热设计；相变材料引言弹载电子设备受应用平台的限制面临着可用空间和重量等多方面的限制，为了提升性能，大功率电子器件和大规模集成电路在弹载电子设备上的应用越来越多，导致其功率密度越来越大。
受外部气动加热的影响，在导弹飞行中段和末段开始工作的电子设备还要面临很高的初始工作温度，这使得弹载电子设备的散热问题日益突出[1-3]。
弹载应用平台的特殊性和电子设备短时工作的特点决定了其难以采用传统的风冷或液冷等传统的冷却方式解决设备散热的问题，目前，弹载电子设备主要采用热传导及热沉储热等被动冷却方式进行散热[4]。
本文结合某小型弹载雷达的热设计，对弹载电子设备的散热技术进行了研究。
1系统热设计1.1系统概述某小型弹载雷达系统由天线、TR组件、冷板、框架结构和后端电子设备组成，如图1所示（图中框架结构未显示）。
系统中主要的功率器件为8个TR组件，每个组件中包含8个大功率芯片，芯片尺寸为3mm×3mm×1.5mm，热耗为3.5W。
芯片先焊接在同样大小的钼铜上，再与铝合金底板焊接。
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第12期2010年12月机械设计与制造M achi ner y D es i gn&M anuf acf u陀文章编号：100l～3997(2010)12—0023’03雷达电子机箱的热设计与仿真分析方益奇1别、玲玲2(1西安电子工程研究所，西安710100)(2西安电子科技大学，西安710071)T her m o des i gn and s i m uI a t i on a na I ySi S of r adar el eCt r O ni c encI os ur eF A NG Y i l i1，S uN“ng—l i n矿(1X i’an E l e ct r oni c Eng i neer i ng R es ear ch I ns t i t ut e，X i’an710100，C hi na)(2X i(1i a n U ni ve r Si t y，X i’a n71007l，C hi na)7圮m矗赫s咖以i o凡；以￡危e s珊ne￡i，几e，口hem呷戈c，l ar妒c nI!cM Z以i on∞以￡7沈H扎o si m uZ m i o凡埘m蜘厶矿￡，地e，圮如一5“肥训如^co施昭，站5讥仍以zJb pD卯Pr un如埘^沈^PA℃，；a，‘伊s，陀m6)，cD，彬ec￡如n n阳p，优厄如岔5K ey w or ds：El ect m I I i c encl osur e；M at hem at i cal cal cl l l at i on；Them o s i m l l l at i on a na l ys i s!h●。
咖……州，Ⅲ。
咖。
幽“=?一………，咖㈨…一撕岍帅．c，咖m泓撕州…Ⅲ∞一mⅢ‘，Ⅲ‘>咖∞中图分类号：T H l2文献标识码：A1方案实现某雷达电子机箱，箱内安装印制板插件与电源模块。
由于电磁屏蔽需要，箱体内空间划分为两个独立的分隔舱，两者之间通过连接器进行信号传输。
由于机箱内的模块散热量较大，为了保证产品在设计}}{来以后满足散热要求，分别对两种方案的散热结果进行数值计算和仿真分析。
2外肋片冷却型机箱2。
1数值计算按严苛的条件，设插件模块仅靠两个夹紧端面传导散热，则焊接肋片的夹紧端面(单侧)的散热功率在60w左右，如图l所示。
(a)外肋片冷却型机箱(b)内肋片冷却型机箱图l机箱设计方案(1)可以看出：由于后端夹紧端丽的肋片位于风机进风口下面，风道的风阻较小。
风机的刚磊损失和风道的风阻主要与前端夹紧端面有关，下面进行前端面散热肋的换热计算，风机的工作参数主要由该端面的散热要求确定。
已知冷板高度(肋横截面高度)肚：0．007m，宽度(肋横截面宽度)6以17m，长度(风道向)j岿025m，冷板肋片的参如表l所示。
设环境温度￡。
-5d℃，冷板出风u温度垮★来稿日期：2010_02-0560℃。
则定性温度：f庐(r一2)忽=55℃，冷板表面许用温度【乞】s80℃。
表1冷板肋片的参数躲；怒燃j锱辨麓，糌(m m)(m)(m m)彩l A：(m2m。
)，≯‘攀‘：、dc(m m)肋而积与传热面积比A，．，4．t 垒：i Q：i!：Q i：!!!：竺!：垒鱼!Q：!堕①50℃时空气参数如下：pl_1．093k咖，，空气动力粘度口= 17．95×1晴n2／s，空气比热c≥1005J，(kg℃)，Jl却．698。
(1)60q【：时空气参数如下：pI ll．06k咖3，空气动力粘度口=18．97×l O～2／s，空气比热(≥1005J／(kg℃)，序=o．696。
取p产1．077k咖3，空气动力粘度口=18．46×1‰2／s，空气比热昭1005J，(kg℃)，辟司．697。
根据热平衡方程，所需风量为：Q，=_翌(m3／s)卸．0055(m3／s)=19．8(m3m)(1)。
pb凸f式中：p—空气的密度k咖3；C产崆气的比热J，(kg℃)；妒1总损耗功率60矽；△卜龄却空气的出口与进口温差(℃)。
冷板体积：y=0．007×o．17)(0．25=3×10一”肋片导热系数：后=180别(m℃)冷板横截而积：A^=o．0l×o．17=1．7×l旷h2冷板通道横截面积：A F6X AF=o．17×5．27×1cr3=0．9×l舻m2总换热面积：，4=6xD xA l：0．17×o．25×7．9=o．34m2流经冷板的流速：nI=Qr，A户6．11以流经冷板的质量流速：q押0=0．006k幽单位面积冷却剂的质鼋流量：强磬=面鲁曼》=6．67k酬s．m 2)24方益奇等：雷达电子机箱的热设计与仿真分析第12期空气冷却剂温升：△f：—旦}=9．95℃q—’空气冷却剂出口温度：垆‘l+△扭59．95℃定性温度：争=}【2计(计￡。
)1：675℃’雷诺数Re=竺k=823渊，属层流。
肋片效率：研=塑丝#盟=0．97其中，t aI访0)=旦；i÷双曲正切函数。
胆、／云簪=、／『丽淼辎，与肋片材料的物性和周冷板表面温度：屯=≤；}争=60．3℃曼f乞】压力损失△P由于口t拿r．=o．529，孚=378，查图可得：K=船鲁鼢篓≯)|=162蹦△乒老百=丽矗‰现5℃皓掣婴：而兰嗖：!彳：10．5别(m2．℃)呵A△f似尬测叠∞‘………‘～则鸭=≮L箐蛊骞笋习．1．尺勺=(芸裳)=，-5，层流。
…=竿=堂铲m115呐2．2仿真分析图2外肋片冷却型机箱热仿翼分析结果图3印制板插件的二维图与热分析模型对插件来说，热鼋由印制板元器件—导热衬垫一导热板—锁紧条—肋片的传递势必会引起插件温升。
若锁紧条长度为127m m 左右，并上土锁紧条配对使用时，其结合面的连接热阻在(0．2州)℃／w之间。
对导热衬垫来讲，其热阻为(1．5—撕)℃-cm可w。
已知某印制板插件上两个较热的芯片散热量均为10w，如图3所示。
设导热板传导引起的温升为△f。
，锁紧条引起的温升△f2_ 20)(0．2叼形：4℃，导热衬挚面积有芯片大小确定，大小为4cm×4cm，导热衬挚引起的温升△￡3-垡堕；旦竽芝坠x20：1．9℃，所以元器件的温度为：脚一△￡l+△f矿△f3(2)如图2所示，每个印制板插件均是按照最不利的条件进行仿真，此时印制板最热处位于模块的中心部位。
印制板元器件实际表面温度不会超过仿真中的最高温度加上锁紧条与导热衬垫引起的温升，即：f，莳79．“△f一△≠产85．7℃(3)嘲4(a)即制板插件的热分析结果为了突出风冷外散热肋片的作用，仅在单侧添加肋片，并施加给定流速和压力的冷却气体，使两者在数值上与图2机箱的冷板肋片中实际冷却流的速度和压力相当。
图4中对应的是两发热芯片的电蝴80栅，且左右相对于印制板中心线对称分布。
可以看出采用夕}肋风冷的单侧比另外—侧温度低l们c左右，由锁紧条引起的温升约为4℃左右。
如图4(b)所示可以看出，印制板下边缘几乎不参与热传导，N o．12D ec．2010机械设计与制造如果将印制板两边缘加工成异形的如图7所示，让底部垫板也参与热传导，这样整个插件到肋片壁的热阻更低。
图6与图4(b)相比，渝度下降2℃。
图4(b，单侧有无冷板肋片和图4(c)锁紧条引起的温升风冷作用的对比图5发热元件位置凋槌后图6垫板参与导热的热分析结果的热分析结果3内肋片冷却型机箱3．1数值计算3．1．1模块的导热分析因为没有中空的风道，该类机箱内部可使用的搴间较大，考虑到两分隔舱的信号传输等线路原因，印制板插件布局方案稍有调整，部分插件的功能拆分或合并，印制板在数量上有所增加，但总的散热功率保持不变。
此时插件仪靠散热肋散热，风冷将其热量带走，下面对发热量最大的电源模块进行热计算和仿真。
图7异形印制板插件图8电源模块结构尺寸电源模块外形尺寸，如图8所示：长(a)×宽(b)=乏30m nl×140H抛；模块厚度是拄30m m，壳体壁厚6=2m m，材料为硬铝2A12，为了增大对流换热面积，在8油的单侧面上设计有散热齿，其等效长度为230m m，数量为20个，高度为25姗，齿宽与齿间距为2m m，散热肋顶端到箱体分隔板的E巨离d-3m m，按不利条件，设模块的发热功率集中在壳体中心面，发热量为30w，根据热传导定律：岱^xs×孚(4)式中：Q—所需传递的热量；孚一一温度梯度；豇—导热板的导热系数；S—温度梯度方向的截面积。
则有：鲁一罟=1石石品ki丁一125℃／m，则壳体中心面到肋壁的温差为：△f．一』}×÷=19℃。
3．1．2机箱内对流散热分析计算机箱内嗣崮自对流的换热系数可j贤Fi譬}干算：n 一2。
也以c(半)(形，m2℃)(5)式中：e一比热以kg℃)妒—空气动力粘度k咖．s．蝴过插件风道的重量流速k跏12s；卜—考尔本数；七—空气的导热系数聊m℃。
考尔本数．，取决于雷诺数胁及风道的长宽比的大小。
当200s R e s1800，风道长宽比等于或大于8时，j=—：面；重量流速：c_寿=击‘寿甲Q，。
寿刊舶(6)式中：啦量流量k蜘；Ar通风道截面积m2；咖—热流量Ⅳ；P—空气密度k咖3；Q!厂流量m3，s o取定性温度筇们C；模块尺寸如图8所示，不计散热肋片时，风道当量直径约为：出等_2恐；勰等=o．晰m冷却空气的流速与风机风量有关，经计算约为∞=0．74n以，所以：月萨等=气等器_247；风道的长宽比140，7瑚，卢÷=o．027；且c甲扭1．093×0．74=0．8lk∥(m2。
s)；尺缸九号心G(P)”：o．027×1005×o．8l×(0．698)。
-28别(m2℃)；插件外壁对流等效换热面积约为：A-23×1叙l矿+20×0．005x 023×023=0．0552m2，所以外侧对流热阻R：足2寺2面更羹i五万2 O．65叼彤；故△f刮派=30如．65=19．5℃。
电源模块内部最热点的温度为：镩一△件△f声0℃+19．5℃+1．9℃_71．4℃。
3_2仿真分析在进行仿真分析时，将电源模块看成发热量为30w的导热体，并在模块的发热面表贴散热肋片，仿真结果如图9(a)、图9 (b)所示。
监测点位于模块中心处，最高温度72℃左右，与数值计算结果相比误差在l％以内。
如图9所示可以看出：有散热肋片的左侧面基本上没有热量聚集，而在电源模块右侧面远离风机口的位置，可以看出有热量聚集的现象，聚集的热量影响到电源右侧两到三个插件。
．图9热仿真结果4总结介绍了某雷达电子机箱的两种不同设计方案，通过热计算与仿真选择满足环境要求的最优{殳汁方案。