微型发射器中的热传递分析及散热特性的验证

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Heat Transfer Analysis and Validation of Heat Dissipation Characteristics in Miniaturized Transmitters

针对微型化需求，研究采用石墨和铜片优化发射器散热结构，通过热传递分析与实验验证发现，铜片使温度余量提升6%，仿真误差仅1%，并建议钎焊技术减少空气间隙以增强热导效率。

　　

摘要

本研究聚焦于微型发射器的冷却设计，旨在解决因小型化和高性能需求所带来的结构和空间限制问题。由于预计会采用高发热组件并提高集成度，因此有必要改善微型发射器的散热性能，以确保其具有足够的温度裕度。为此，在微型发射器的安装部件上使用了石墨和铜片。为了在受限的安装条件下保证热可靠性，研究人员进行了热传递分析和实际测量以验证效果。考虑到微型发射器在无强制对流的密封空间内运行，并且安装于内部结构上的边界条件，无论在常温还是高温环境下进行的热传递分析均证实，主要发热部件均在其允许的温度范围内工作。通过使用铜片为这些部件提供额外的温度裕度，与基础模型相比，温度裕度提高了6%以上。此外，仿真结果与实验结果之间的相关性分析显示两者仅存在1%的差异，这证明了仿真结果的可靠性。为减少铜片与外壳底部表面之间的空气间隙，采用钎焊等双金属界面粘合方法有望实现较高的热传导效率，从而进一步确保温度裕度。