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ANSYS的博客
2018年10月4日
对具有高数据传输速率的无线通信的需求正在增长。
消费者需要无线4K视频流、虚拟现实、云备份和对接。然而,无线传输这些数据是一个挑战。
Peraso的目标是用他们的W120 WiGig芯片组来克服这一挑战。这款设备提供千兆级数据传输,只有拇指驱动器那么小,可插入USB 3.0端口。
芯片组使用Wi-Fi联盟的新无线网络标准WiGig。
该标准在传统Wi-Fi使用的2.4 GHz和5 GHz频段的基础上增加了60 GHz的通信频段。结果是更高的数据速率,更低的延迟和动态会话传输与多波段设备。
理论上,W120 WiGig芯片组可以在没有数据线的情况下运行市场上一些最重的数据传输。Peraso面临的挑战是为芯片组设计一种方法来消散它产生的所有热量。
中的多物理场功能Ansys电子产品组合预测W120 WiGig芯片组的焦耳加热及后续热流效应。这些信息帮助他们迭代设计,以更好地散热。
系统设计师知道,要求大功率发射器在一个紧凑和具有成本效益的外壳转化为热的挑战。W120 WiGig芯片组也不例外。
W120 WiGig芯片组PCB的截面温度图。
这张地图显示了空气流动受到限制的热点
缩小PCB和外壳之间的间隙。
芯片组包括有源/无源组件和两个安装在印刷电路板(PCB)上的主芯片。由于焦耳热效应,系统达到相当高的温度。
为了散热,设计工程师设计了一个只与芯片相连的大散热器和一个只与PCB相连的小散热器。该系统还被封闭在具有有限开口的套管中。
无外壳的W120 WiGig芯片组空气流动模拟。采用Ansys Icepak软件进行仿真。无外壳的W120 WiGig芯片组空气流动模拟。采用Ansys Icepak软件进行仿真。
传统上,优化这一设置需要大量的试验和错误,因为测量外壳内的气流将是具有挑战性的。
相反,Peraso使用Ansys SIwave来模拟系统的焦耳热效应。此热图被传输到Ansys Icepak,进而模拟了电流热流、各向异性导热系数、热源等热效应。
这种多物理场模拟使Peraso能够预测W120 WiGig芯片组每个点的热量分布和温度。
从那里开始,Peraso工程师迭代他们的设计,直到达到最酷的设置。
这种模拟主导的设计策略帮助Peraso优化他们的系统,直到他们达到所需的传热平衡。要了解Peraso如何执行此迭代,请阅读剪断绳子.
无外壳的W120 WiGig芯片组空气流动模拟。利用ANSYS Icepak进行仿真。
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