CPU散熱器的電磁輻射仿真分析

分別取鰭高為O mm，35 mm和55 mm時(shí)，由散熱器的電場(chǎng)增益2D圖看到，隨著橫向鰭高度的增加，在散熱器底部產(chǎn)生了明顯的輻射，并且其輻射方向隨鰭高度的增加也在變化，如圖8所示，但對(duì)其兩個(gè)主要輻射方向影響不大。
2．2．2 縱向鰭的影響
縱向鰭，即鰭走向沿著y軸，以z軸對(duì)稱兩邊各11個(gè)，鰭高度為0～50 mm變化，間隔5 mm進(jìn)行仿真分析，得出第一諧振頻率及此頻率時(shí)電場(chǎng)增益隨鰭高度的變化曲線，如圖9所示。從圖9中可以看出?？v向鰭的變化對(duì)諧振頻率的影響較大，而且比較復(fù)雜，尤其是在鰭的高度20 mm時(shí)，隨著鰭高度的增加，第一諧振頻率有350 MHz的漂移，在鰭高為20 mm時(shí)，出現(xiàn)了多個(gè)不同的諧振點(diǎn)。當(dāng)鰭的高度>20 mm時(shí)，諧振頻率基本保持在2．65～2．7 GHz。同時(shí)也觀察到縱向鰭高度的變化對(duì)電場(chǎng)增益影響不大，其保持在8．0 dB，偏差0．4 dB左右。20 mm是個(gè)特殊點(diǎn)，此時(shí)仿真中出現(xiàn)3個(gè)接近的諧振點(diǎn)，只觀察了諧振最強(qiáng)的2．7 GHz，所以得出較小的電場(chǎng)增益。

分別取鰭高為0 mm，33．1 mm，50 mln時(shí)，由散熱器的電場(chǎng)增益2D圖看到，隨著縱向鰭高度的增加，在散熱器底部產(chǎn)生了明顯的輻射，并且其輻射方向隨鰭高度的增加也在變化，但對(duì)其兩個(gè)主要輻射方向影響不大，如圖10所示。
由縱向鰭和橫向鰭的仿真分析可以看出，總體上縱向鰭與橫向鰭表現(xiàn)出幾乎一致的效應(yīng)，也就是說(shuō)鰭的取向?qū)ι崞鞯妮椛浞较蛴绊懖淮?。但是縱向鰭高度的變化對(duì)諧振頻率的影響還是很明顯的，尤其當(dāng)鰭的高度在20 mm以下變化時(shí)，諧振頻率漂移很大。

3 結(jié)束語(yǔ)
本文重點(diǎn)分析了兩個(gè)因素對(duì)散熱器諧振頻率、諧振頻率處的電場(chǎng)增益及輻射方向的影響，即散熱器底面尺寸的長(zhǎng)寬比、鰭取向和鰭高度變化。通過(guò)研究可以看出，散熱器底面長(zhǎng)寬比的變化對(duì)諧振頻率有著明顯的影響；鰭的取向和高度對(duì)諧振頻率也有一定影響，隨著鰭的變化，諧振頻率有大約100 MHz的漂移，尤其對(duì)于縱向鰭，在其高度20 mm時(shí)，影響更加明顯；這3個(gè)因素對(duì)電場(chǎng)增益也有影響，但總體影響不大，基本保持在8．0 dB左右。但電場(chǎng)增益已經(jīng)大于大多數(shù)無(wú)線通信系統(tǒng)中便攜式器件的天線增益，使得散熱器表現(xiàn)出明顯的天線效應(yīng)；另外可以看到散熱器電場(chǎng)輻射有明顯的方向性，但其也受到散熱器底面尺寸及鰭高度的影響。由此，在設(shè)計(jì)或者選擇散熱器時(shí)，需要綜合考慮這些因素，使得散熱器的電磁輻射及干擾減到最小。