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智慧型手機(jī)是地球上最普遍的消費(fèi)技術(shù)之一，包含大量高科技光學(xué)系統(tǒng)。大多數(shù)都有多個相機(jī)單元，這對設(shè)計師和製造商提出了挑戰(zhàn)，以滿足嚴(yán)格的性能、成本和尺寸要求。在這篇Blog中，我們將討論 Zemax 解決方案如何幫助應(yīng)對和克服這些挑戰(zhàn)。智慧型手機(jī)鏡頭模組用於智慧型手機(jī)相機(jī)的鏡頭模組非常複雜，每個模組都包含多個鏡頭元件。

來源：科學(xué)與技術(shù) 作者：蔣瑞 高天一 關(guān)鍵字：相控陣?yán)走_(dá) 天線冷板 散熱仿真 本文根據(jù)某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)天線艙內(nèi)的空間布局，對天線冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，并運(yùn)用有限元體積法的Icepak軟件對三維模型進(jìn)行散熱效能仿真，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，驗證了冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了相控陣?yán)走_(dá)天線陣面發(fā)熱插件通風(fēng)散熱要求。

在這個例子中，Ansys Lumerical INTERCONNECT的光子集成電路(PIC)建模能力與Icepak強(qiáng)大的熱仿真能力相結(jié)合，用于仿真和設(shè)計波分復(fù)用(WDM)收發(fā)器，同時考慮封裝中其他區(qū)域（例如電子集成電路(EIC)、印刷電路板(PCB) 等）的發(fā)熱。

設(shè)計變更的主導(dǎo)權(quán)，已大幅度的由傳統(tǒng)式的只做代工向上提升，每一批模具代工至少有一半以上的模具，是由 Tokyo Seiki 主導(dǎo)修改產(chǎn)品設(shè)計，例如最近接手的印表機(jī)組件的流道不平衡問題，以及某知名國際相機(jī)廠牌的產(chǎn)品翹曲改良。對癥下藥，增加產(chǎn)品強(qiáng)度：流動平衡與結(jié)合線問題改良流動平衡目的是避免成品後所發(fā)生變形的主要改善方案，尤其針對精密性產(chǎn)品，在分析過程中常以流動平衡指數(shù)來作為比較數(shù)據(jù)。

結(jié)果表明:相較于原方案，芯片結(jié)溫降低了約4℃，散熱結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量減小約25%，證明了該設(shè)計方法可有效提高產(chǎn)品的設(shè)計可靠性。 關(guān)鍵詞:控制器散熱設(shè)計;Icepak熱分析軟件;散熱優(yōu)化 0 ，引言 隨著汽車電動化、智能化逐漸成為未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向，作為汽車執(zhí)行決策的“大腦”，電子控制器已經(jīng)成為汽車零部件中最為重要的組成之一。

相較于使用風(fēng)冷散熱，調(diào)節(jié)單元間隙進(jìn)行散熱可明顯節(jié)約電池艙段的電力能源。

點(diǎn)擊立即報名 11/24 | 數(shù)模混合電路的EMC正向設(shè)計——攝像頭/毫米波/激光雷達(dá)的底噪與相噪挑戰(zhàn)講師簡介：倪勝 | Ansys 主任應(yīng)用工程師主題簡介：在高密度小型化電子系統(tǒng)演進(jìn)中，電源噪聲已成制約數(shù)模混合電路性能的關(guān)鍵瓶頸，如ADC、傳感器、毫米波/激光雷達(dá)等高敏系統(tǒng)的底噪與相噪。電源噪聲以非線性調(diào)制的方式干擾信號鏈路，導(dǎo)致性能劣化。

[3] 吳軍榮,秦海波,戴燕.基于ANSYS Icepak的混合擾流微通道冷板的研究與優(yōu)化[J].赤峰學(xué)院學(xué)報,2019,35(9):84-85.[4] 陳蘇蓉.有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的液冷板設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(10):95-96.[5] 李健,房磊,孔俊濤,等.雙層多形狀支流道冷板的性能分析[J].機(jī)械設(shè)計與制造,2021(12):150-153.

設(shè)計團(tuán)隊在理解并優(yōu)化電磁特性后，需要了解相控陣列系統(tǒng)的熱和結(jié)構(gòu)響應(yīng)。他們可以使用諸如Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件或Ansys Icepak電子冷卻仿真軟件等工具，這些工具可與高頻電磁求解器連接。如果天線安裝在車輛或飛機(jī)上，他們可能需要使用CFD工具，如Ansys Fluent流體仿真軟件，來了解和設(shè)計高速空氣動力載荷。

Ansys Discovery作為一款專為設(shè)計工程工作流程打造的仿真軟件，將實時物理與高保真仿真相結(jié)合，從而實現(xiàn)快速設(shè)計探索與高效決策，顯著縮短產(chǎn)品上市時間。

本文綜合石墨材料的高導(dǎo)熱率，將其與鋁散熱器的基底相結(jié)合。采用熱分析軟件 ANSYS ICEPAK 對其進(jìn)行熱仿真分析。

繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

對于PCB板級熱仿真，Icepak可以導(dǎo)入精確的布線，并通過metal fraction計算局部的導(dǎo)熱系數(shù)，這樣更好的得到一個貼合實際的結(jié)果。它還提供了各種熱阻模型，常用的雙熱阻模型，以及DELPHI模型，以及詳細(xì)模型。除此之外還包含各種宏命令，方便對于特定問題的求解，它也可與ANSYS workbench中其他模塊數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。 做板級熱仿真，首先第一步便是參數(shù)的收集。

之所以提出這個問題，是因為不同物體的表面，即使溫度相同，其燙感體驗也不相 同。也就是說，兩個表面不同的電子產(chǎn)品，即使溫度控制的完全一致，其溫度體驗卻可 能差別很大。這與材料的密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、材料表面形態(tài)、設(shè)備發(fā)熱情況等都 有關(guān)聯(lián)，影響機(jī)理還比較復(fù)雜。我會在后面的題目中詳細(xì)解釋。

并基于ANSYS Icepak仿真軟件，建立半導(dǎo)體制冷裝置的熱傳遞模型，分別模擬了半導(dǎo)體溫控裝置熱端和冷端的流動傳熱情況。仿真結(jié)果表明，在環(huán)境溫度為20℃、熱負(fù)荷為1000W時，半導(dǎo)體溫控裝置的出液口溫度達(dá)到6～45℃，滿足設(shè)計要求。

比如飛機(jī)氣動分析，介質(zhì)就是空氣，潛艇水下航行，介質(zhì)就是水； 旋轉(zhuǎn)機(jī)械CFD：CFX擅長做旋轉(zhuǎn)機(jī)械的CFD分析； 離散相分析：相對單相來說的，比如霧化噴嘴的模擬，被霧化的液體顆粒是一相，空氣是一相，研究霧化顆粒在空氣中的流動及分布，F(xiàn)LUENT提供了豐富的離散相仿真能力； 自由表面流：屬于多相流分析，比如液體在容器中的晃動分析，一相是液體，一相是空氣，研究交界面，也就是液面的運(yùn)動問題

該團(tuán)隊還使用Ansys Mechanical進(jìn)行有限元分析（FEA），用Ansys Fluent進(jìn)行計算流體力學(xué)（CFD）分析，用Ansys Icepak進(jìn)行電子熱管理，并使用Ansys SIwave進(jìn)行信號完整性、電源完整性和電磁干擾（EMI）分析。