第39卷第3期2023年6月Electro-MechanicalEngineering·环境适应性设计·DOI:10.19659/j.issn.1008–5300.2023.03.006射频系统散热结构非梯度拓扑优化方法*张灏1，周金柱1，刘法2，问弄鼎1（1.西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室，陕西西安710071；2.中国电子科技集团公司第十研究所，四川成都610036）摘要：随着射频系统向着小型化、高密度、高性能的方向发展，散热问题已经成为制约射频系统发展的关键问题之一。射频系统热设计指标复杂多样，基于梯度的拓扑优化方法需要推导复杂的灵敏度信息，因此无法适应多变的热设计指标。文中提出了一种射频系统散热结构非梯度拓扑优化方法，首先通过材料场级数展开方法对散热结构拓扑优化模型和设计变量进行表征和降维；然后构建了散热结构非梯度拓扑优化模型，针对降维后的拓扑优化问题，采用基于克里金代理模型的非梯度拓扑优化方法进行求解；最后，通过给出的射频系统散热结构数值算例，证明了该方法可以在不需要推导灵敏度的情况下有效求解射频系统散热结构拓扑优化问题。关键词：射频系统；散热结构；非梯度；拓扑优化；材料场级数展开中图分类号：TK124文献标识码：A文章编号：1008–5300(2023)03–0024–05Non-gradientTopologyOptimizationMethodforHeatDissipationStructureofRFSystemZHANGHao1,ZHOUJinzhu1,LIUFa2,WENNongding1(1.KeyLaboratoryofElectronicEquipmentStructureDesignofMinistryofEducation,XidianUniversity,Xi’an710071,China;2.The10thResearchInstituteofCETC,Chengdu610036,China)Abstract:WiththedevelopmentofRFsystemstowardminiaturization,highdensityandhighperformance,heatdissipationhasbecomeoneofthekeyissuesrestrictingthedevelopmentofRFsystems.ThethermaldesignindicatorsofRFsystemsarecomplexanddiverse.Thegradient-basedtopologyoptimizationmethodneedstoderivecomplexsensitivityinformation,soitcannotadapttothechangingthermaldesignindicators.Inthispaper,anon-gradienttopologyoptimizationmethodforheatdissipationstructureofRFsystemisproposed.Atfirst,thetopologyoptimizationmodelofheatdissipationstructureischaracterizedandthedimensionofdesignvariablesarereducedbythematerial-fieldseriesexpansionmethod.Then,anon-gradienttopologyoptimizationmodelofheatdissipationstructureisconstructed.Thetopologyoptimiz...
