本文關(guān)鍵詞：高速寬帶光模塊電磁干擾及熱設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著數(shù)據(jù)通信和電信技術(shù)的快速發(fā)展,光網(wǎng)絡(luò)信息容量激增,高速光模塊成為當(dāng)前光通信領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。以CFP、CFP2、CFP4以及QSFP+封裝形式為主的100Gbit/s光收發(fā)模塊,具有高集成度且支持熱插拔的特點(diǎn),主要應(yīng)用于以太網(wǎng)核心路由器、交換機(jī)、大型數(shù)據(jù)中心。圍繞高速光模塊封裝中光與熱、電磁多場(chǎng)互作用及綜合設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究,具有重要的科學(xué)意義。本文針對(duì)高速光模塊的散熱和電磁兼容問(wèn)題開(kāi)展了以下研究：首先給出了CFP模塊內(nèi)部組件功能及布局,分析模塊以及組件的散熱路徑,建立熱阻模型,進(jìn)行初步的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。提出了具有內(nèi)部散熱通道的光模塊組件級(jí)復(fù)合散熱結(jié)構(gòu),改善散熱效果。然后,利用熱仿真軟件FLOTHERM分析模塊內(nèi)部的熱場(chǎng)分布,提出改進(jìn)方案,最終使模塊的工作殼溫滿足指標(biāo)要求。接著對(duì)光模塊進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計(jì),]POSA、ROSA夕加屏蔽殼,組件之間用隔板隔開(kāi),屏蔽殼與中間隔板均采用三層吸波屏結(jié)構(gòu)。本文首先分析了簡(jiǎn)單吸波屏的原理,并在此基礎(chǔ)上提出基于光子晶體隔離層和新型納米復(fù)合材料吸波層的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過(guò)有限元仿真軟件HFSS分析吸波屏反射系數(shù),驗(yàn)證方案的可行性。又由于光模塊尺寸較小,組件間距也很小,且需要功能開(kāi)孔以通尾纖或滿足散熱需求,基于傳輸線法計(jì)算開(kāi)孔屏蔽殼的屏蔽效能(SE),并研究相關(guān)參數(shù)對(duì)SE的影響。最后,通過(guò)HFSS仿真結(jié)果驗(yàn)證對(duì)于高速光模塊的電磁兼容設(shè)計(jì)達(dá)到一定的屏蔽效果。本文圍繞高速寬帶光收發(fā)模塊的散熱問(wèn)題和電磁干擾問(wèn)題,為CFP/CFP2/CFP4封裝形式的高速寬帶光模塊提供了一種可行的散熱和電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,提高模塊整體的散熱效率,減小電磁噪聲的影響,為1OOG高速寬帶光模塊的電磁屏蔽和熱管理提供理論模型和設(shè)計(jì)原型。
【關(guān)鍵詞】：高速光模塊 熱設(shè)計(jì) 熱流體動(dòng)力學(xué) 熱流路徑 電磁兼容 傳輸線法 電磁干擾屏蔽
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN03;TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 光網(wǎng)絡(luò)的最新進(jìn)展9-10
• 1.1.2 高速光模塊的發(fā)展趨勢(shì)10-11
• 1.2 光組件的最新發(fā)展11-13
• 1.2.1 光發(fā)射子組件TOSA11-12
• 1.2.2 光接收子組件ROSA12-13
• 1.2.3 光雙向收發(fā)組件BOSA13
• 1.3 光模塊封裝可靠性13-16
• 1.3.1 光模塊封裝中的熱狀態(tài)問(wèn)題13-14
• 1.3.2 光模塊封裝中的電磁兼容問(wèn)題14-15
• 1.3.3 熱設(shè)計(jì)與電磁兼容設(shè)計(jì)的仿真軟件15-16
• 1.4 本文主要研究工作16-17
• 第二章 光模塊熱設(shè)計(jì)與電磁兼容設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)17-27
• 2.1 光模塊系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 熱設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)18-22
• 2.2.1 熱量傳遞基本方式18-20
• 2.2.2 熱管散熱器20-21
• 2.2.3 常用的導(dǎo)熱材料21-22
• 2.3 電磁兼容設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)22-26
• 2.3.1 屏蔽機(jī)理與效能22-23
• 2.3.2 電磁帶隙理論23-25
• 2.3.3 電磁屏蔽材料的發(fā)展25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 .光模塊封裝的熱設(shè)計(jì)27-43
• 3.1 光模塊熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)27-29
• 3.1.1 光模塊熱設(shè)計(jì)目標(biāo)27
• 3.1.2 光模塊熱參數(shù)27-29
• 3.2 光模塊熱環(huán)境分析及初步散熱設(shè)計(jì)29-32
• 3.2.1 模塊整體散熱路徑29-30
• 3.2.2 內(nèi)部組件散熱路徑30-31
• 3.2.3 具有內(nèi)部散熱通道的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 3.3 熱仿真分析32-42
• 3.3.1 建立仿真模型32-33
• 3.3.2 求解計(jì)算及結(jié)果顯示33-35
• 3.3.3 結(jié)果分析及方案改進(jìn)35-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 光模塊封裝的電磁兼容設(shè)計(jì)43-61
• 4.1 光模塊電磁環(huán)境分析43-45
• 4.1.1 電磁輻射源與輻射路徑43-44
• 4.1.2 光模塊EMC分析與設(shè)計(jì)目標(biāo)44-45
• 4.2 光模塊電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法45-51
• 4.2.1 屏蔽殼分倉(cāng)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)45-46
• 4.2.2 基于光子晶體和納米復(fù)合材料的吸波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-50
• 4.2.3 屏蔽結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)50-51
• 4.3 電磁屏蔽效能分析51-57
• 4.3.1 單孔對(duì)屏蔽效能的影響51-54
• 4.3.2 孔陣對(duì)屏蔽效能的影響54-57
• 4.3.3 屏蔽殼開(kāi)孔設(shè)計(jì)57
• 4.4 仿真結(jié)果與分析57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61
• 5.2 展望61-63
• 致謝63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士期間參與課題與發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 卓安生;茍書(shū)智;;100G光模塊功能與發(fā)展演進(jìn)[J];電信網(wǎng)技術(shù);2014年08期

2 劉尚合;劉衛(wèi)東;;電磁兼容與電磁防護(hù)相關(guān)研究進(jìn)展[J];高電壓技術(shù);2014年06期

3 顧立;譚智勇;曹俊誠(chéng);;太赫茲通信技術(shù)研究進(jìn)展[J];物理;2013年10期

4 呂景峰;孫飛;;某型模塊的熱設(shè)計(jì)及仿真[J];電子科技;2013年08期

5 張杰;趙永利;;軟件定義光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[J];中興通訊技術(shù);2013年03期

6 袁超;付星;羅小兵;;含有熱界面材料的界面熱阻模型[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年04期

7 陳新平;楊顯清;;基于HFSS的有孔屏蔽體的屏蔽效能分析[J];信息技術(shù);2012年10期

8 熊青松;張武平;陳晉敏;;用于以太網(wǎng)的40Gbit/s CFP光模塊設(shè)計(jì)[J];光通信研究;2012年04期

9 王治國(guó);;光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)探討[J];甘肅科技;2012年13期

10 黃白;;淺析基于Vectoring技術(shù)的寬帶提速[J];科技資訊;2012年09期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 嵇譽(yù);高速光通信中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 彭麟;微波平面周期結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 賀克林;10G b/s的XFP光模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：高速寬帶光模塊電磁干擾及熱設(shè)計(jì)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：256244