基于工业设计和电磁兼容的手机设计及仿真分析

论文摘要

在手机行业竞争日益激烈的今天,手机已经成为引领消费时尚的工业产品。面对日趋激烈的竞争市场和日益挑剔的消费者,如何保持和推动手机业的持续稳定发展,已成为手机厂商要解决的迫在眉睫的问题,实现手机工业设计的突破和创新正是大势所趋。本文是在以上分析的基础上,在以下几方面作了深入的探讨:1、利用工业设计的理论和方法,综合概念设计的创新思路,在手机的工程设计领域内首次将汽车造型与手机完美的融合,对传统手机的造型进行了创造性的研究,此项成果正在申请专利。2、通过对传统手机几种连接结构的研究,为了体现“以人为本”的理念,实现手机的差异化设计,利用工业设计软件,对汽车造型手机的连接结构的整个工业设计过程做了全面的分析和研究,此项成果也正在申请专利。3、通过时域有限差分法(FDTD)数值计算理论,结合手机和人体的生物电磁模型,研究了和探讨了手机天线近区场中的人体头部分别在辐射系统峰值功率和平均功率两种情况下发射时的SAR(辐射功率吸收比)分布,并将计算结果同现有的国际国内卫生标准进行了比较。4、手机电磁兼容是工程设计人员进行产品设计时必须考虑的关键性问题,在实际产品的电磁兼容设计中所使用的规则通常是经验法,其缺点是不能对各类电磁干扰和受扰现象进行系统分析与量化,对电磁兼容问题无法准确地进行预测和分析。本文通过ANSYS有限元电磁仿真技术,利用基本预测模型建立了系统的电磁兼容模型,着重仿真和计算出手机外壳对高频电磁波的电磁屏蔽的效能,并进行了比较分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 工业设计的现状
• 1.2 电磁兼容的背景
• 1.3 该手机设计的目的和意义
• 1.4 相关文献综述
• 1.4.1 工业设计
• 1.4.2 电磁兼容
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第二章 工业设计的基本方法及其应用
• 2.1 工业设计的基本方法
• 2.1.1 设计要素
• 2.1.2 设计程序
• 2.1.3 美学法则
• 2.2 在手机上的应用
• 2.2.1 设计程序的应用
• 2.2.2 美学法则的应用
• 2.3 小结
• 第三章 工业设计的创新理念及其应用
• 3.1 产品创新类型
• 3.1.1 模仿创新
• 3.1.2 改进型的产品创新
• 3.1.3 换代性产品创新
• 3.1.4 全新型产品创新
• 3.2 创新产品在外观方面的表现
• 3.2.1 人与机的关系
• 3.2.2 产品造型的形态观的塑造
• 3.3 工业设计在手机外形设计中的应用
• 3.4 实现手机设计差异化的途径
• 3.5 在手机上的应用
• 3.5.1 产品创新类型的体现
• 3.5.2 产品在外观方面的体现
• 3.5.3 手机设计差异化的应用
• 3.6 小结
• 第四章 结构设计和机构仿真分析
• 4.1 三维建模及装配设计
• 4.2 手机内部关键部件和部位的参数设计
• 4.2.1 Speaker 声腔结构设计
• 4.2.2 LCD 与壳体的配合设计
• 4.2.3 摄像头的固定设计
• 4.2.4 螺丝柱的设计
• 4.2.5 电池/电池卡扣的设计
• 4.2.6 FPC（软板）的设计
• 4.2.7 PCB 的定位设计
• 4.2.8 其它设计
• 4.3 机构仿真分析
• 4.4 小结
• 第五章 天线电磁辐射的FDTD 分析
• 5.1 时域有限差分法（FDTD）
• 5.1.1 FDTD 基本方程
• 5.2 电磁辐射的时域有限差分法的应用
• 5.2.1 人体的电磁效应
• 5.2.2 手机的电磁辐射
• 5.3 小结
• 第六章 壳体电磁屏蔽的有限元仿真分析
• 6.1 电磁屏蔽技术
• 6.1.1 电磁屏蔽意义
• 6.1.2 电磁屏蔽的有限元仿真技术
• 6.1.3 电磁屏蔽的技术要求
• 6.1.4 电磁屏蔽效能的计算
• 6.1.5 电磁屏蔽结构设计的原则
• 6.1.6 电磁屏蔽材料选用的原则
• 6.2 ANSYS 有限元技术
• 6.2.1 有限元技术
• 6.2.2 ANSYS 的分析过程
• 6.3 壳体电磁屏蔽效能的计算
• 6.3.1 电磁波在900MHz 状态下的屏蔽效能计算
• 6.3.2 电磁波在1800MHz 状态下的屏蔽效能计算
• 6.4 壳体电磁屏蔽的ANSYS 有限元仿真
• 6.5 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录