1.本发明涉及减小平板状天线1在流体作用下的气动阻力技术领域,尤其涉及一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器。
背景技术:2.随着5g信号的普及,5g基站的数量也在急剧增加,基站天线在使用时存在的一些空气动力学问题也一一突显出来。平板状天线在气流的作用下会产生很大的流动阻力。当平板状天线置于流场中时,其迎风面为正压,背风面由于发生了流动分离产生了大范围的负压区,这种压力差造成的压差阻力几乎占据了天线阻力的全部。因此有必要研究如何降低天线的气动阻力,以降低天线的安装成本。
3.现有的平板状天线减阻技术主要包括依靠外界能量输入的主动控制法和通过改变气动外形的被动控制法,这些措施在使用过程中都存在一定的局限性,如主动控制法需要持续的能量输入,并且可靠性有待验证;被动控制法通过导角、改变天线边缘处的外形等措施,虽然在一定攻角范围内有效,但超出其最佳使用范围就会失效,并且这些措施都无法用于已经安装的天线,为此我们提出一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,来解决以上问题。
技术实现要素:4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器及减阻方法,从减小尾迹宽度的角度实现天线减阻,旨在解决现有技术中存在的结构设计复杂,结构成本高已经无法用于成品天线的技术问题。
5.为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
6.一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,包括:
7.平板状天线,所述平板状天线用于接收信号;
8.柔性漩涡发生器本体,所述柔性漩涡发生器本体设置在平板状天线侧面的中线位置,呈一维阵列安装;
9.固定装置,所述固定装置用于平板状天线整体的固定安装。
10.优选地,所述平板状天线的侧壁上设置有安装件,所述安装件链接柔性漩涡发生器本体和平板状天线,所述柔性漩涡发生器本体一段固定在安装件上,所述柔性漩涡发生器本体远离所述安装件一端为自由端。
11.优选地,所述固定装置包括固定设置在所述平板状天线侧壁上的固定板,所述固定板上固定设置有加固螺栓,所述固定板通过加固螺栓与所述平板状天线固定连接,所述固定板的侧壁上固定设置有固定夹板,所述固定夹板的侧壁上固定设置有连接杆,所述连接杆的外侧壁上活动设置有移动夹板,所述移动夹板可在所述连接杆的外侧壁上滑动,所述连接杆的外侧壁上设置有螺纹段,所述螺纹段的外侧壁上螺纹设置有螺母,所述螺母的侧壁与所述移动夹板的侧壁相抵紧,所述移动夹板与所述固定夹板的相向侧夹持有固定
杆。
12.优选地,所述柔性漩涡发生器本体为轻质、柔韧、耐磨的薄膜结构。
13.优选地,所述柔性漩涡发生器本体为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。
14.优选地,所述柔性漩涡发生器本体的形状可以为矩形,三角形,弧形,其长度l=4cm和宽度h=4cm及安装间距d=5cm和安装角度为45
°
。
15.优选地,所述柔性漩涡发生器本体可用粘结材料粘于安装件顶部。
16.一种平板状天线的减阻方法,包括:
17.在平板状天线侧面中线位置间隔安装多个用于平板状天线的柔性漩涡发生器本体;
18.通过柔性漩涡发生装置的高频拍动在平板状天线后方产生强烈的漩涡脱落;
19.改变平板状天线背风面的风压分布,减小分离区域的尾迹宽度,进而减小所述平板状天线迎风面和背风面的压力差,减小所述平板状天线所受的阻力。
20.相比现有技术,本发明的有益效果为:
21.本发明提供的柔性漩涡发生装置的有益效果在于:与现有技术相比,本发明柔性漩涡发生装置本体对平板状天线的结构不做限定,使得其结构简单,制作成本低;本发明提供的柔性漩涡发生装置本体可用于已经安装使用的成品天线,不需对其做出任何改造,可直接安装使用,本发明提供的减阻方法利用柔性漩涡发生器本体的自适应拍动,使得气流在分离点处不断产生漩涡,从而减小负压区尺寸,达到减阻目的。与现有技术相比,本发明提供的减阻方法,针对任何风攻角下的天线都可达到减阻目的。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的结构示意图;
23.图2为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的结构正面示意图;
24.图3为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的本体结构示意图;
25.图4为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的本体尺寸结构示意图;
26.图5为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的异形三角结构示意图;
27.图6为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的异形长条结构示意图;
28.图7为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器设有透风孔的结构示意图;
29.图8为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的斜向安装结构示意图;
30.图9为本发明提出的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器的安装件结构示意图。
31.图中:1、平板状天线1;2、固定板;3、加固螺栓;4、固定夹板;5、连接杆;6、移动夹
板;7、螺母;8、螺纹段;9、固定杆;10、安装件;11、柔性漩涡发生器本体。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
33.参照图1-9,一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,包括:
34.平板状天线1,平板状天线1用于接收信号;
35.柔性漩涡发生器本体11,柔性漩涡发生器本体11设置在平板状天线1侧面的中线位置,呈一维阵列安装;
36.平板状天线1的侧壁上设置有安装件10,安装件10链接柔性漩涡发生器本体11和平板状天线1,柔性漩涡发生器本体11一段固定在安装件10上,柔性漩涡发生器本体11远离安装件10一端为自由端;
37.柔性漩涡发生器本体11为轻质、柔韧、耐磨的薄膜结构;
38.柔性漩涡发生器本体11为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料;
39.柔性漩涡发生器本体11的形状可以为矩形,三角形,弧形,其长度l=4cm和宽度h=4cm及安装间距d=5cm和安装角度为45
°
;
40.柔性漩涡发生器本体11可用粘结材料粘于安装件10顶部;
41.柔性漩涡发生器本体可为厚度渐变型;
42.柔性漩涡发生器本体表面可以设置多个透风孔;
43.安装件10为方拱形,可直接插在天线的四周;
44.安装件10为矩形薄片,并设有螺孔,可使用螺丝固定在天线正面四周;
45.固定装置,固定装置用于平板状天线1整体的固定安装,固定装置包括固定设置在平板状天线1侧壁上的固定板2,固定板2上固定设置有加固螺栓3,固定板2通过加固螺栓3与平板状天线1固定连接,固定板2的侧壁上固定设置有固定夹板4,固定夹板4的侧壁上固定设置有连接杆5,连接杆5的外侧壁上活动设置有移动夹板6,移动夹板6可在连接杆5的外侧壁上滑动,连接杆5的外侧壁上设置有螺纹段8,螺纹段8的外侧壁上螺纹设置有螺母7,螺母7的侧壁与移动夹板6的侧壁相抵紧,移动夹板6与固定夹板4的相向侧夹持有固定杆9。
46.柔性漩涡发生装置本体11对平板状天线1的结构不做限定,使得其结构简单,制作成本低;本发明提供的柔性漩涡发生装置本体11可用于已经安装使用的成品天线,不需对其做出任何改造,可直接安装使用;
47.一种平板状天线的减阻方法,包括:
48.在平板状天线1侧面中线位置间隔安装多个用于平板状天线1的柔性漩涡发生器本体11;
49.通过柔性漩涡发生装置的高频拍动在平板状天线1后方产生强烈的漩涡脱落;
50.改变平板状天线1背风面的风压分布,减小分离区域的尾迹宽度,进而减小平板状天线1迎风面和背风面的压力差,减小平板状天线1所受的阻力;
51.提供的减阻方法利用柔性漩涡发生器本体11的自适应拍动,使得气流在分离点处不断产生漩涡,从而减小负压区尺寸,达到减阻目的。与现有技术相比,本发明提供的减阻方法,针对任何风攻角下的天线都可达到减阻目的。
52.本发明中,平板状天线1通过固定装置,转动螺母7,使得移动夹板6向固定夹板4靠近,将固定杆9进行夹紧,安装多个用于平板状天线1的柔性漩涡发生器本体11在安装件10上,将安装件10安装在平板状天线1上,通过柔性漩涡发生装置的高频拍动在平板状天线1后方产生强烈的漩涡脱落;
53.改变平板状天线1背风面的风压分布,减小分离区域的尾迹宽度,进而减小平板状天线1迎风面和背风面的压力差,减小平板状天线1所受的阻力。
54.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
55.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
56.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,包括:平板状天线(1),所述平板状天线(1)用于接收信号;柔性漩涡发生器本体(11),所述柔性漩涡发生器本体(11)设置在平板状天线(1)侧面的中线位置,呈一维阵列安装;固定装置,所述固定装置用于平板状天线(1)整体的固定安装。2.根据权利要求1所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述平板状天线(1)的侧壁上设置有安装件(10),所述安装件(10)链接柔性漩涡发生器本体(11)和平板状天线(1),所述柔性漩涡发生器本体(11)一段固定在安装件(10)上,所述柔性漩涡发生器本体(11)远离所述安装件(10)一端为自由端。3.根据权利要求1所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述固定装置包括固定设置在所述平板状天线(1)侧壁上的固定板(2),所述固定板(2)上固定设置有加固螺栓(3),所述固定板(2)通过加固螺栓(3)与所述平板状天线(1)固定连接,所述固定板(2)的侧壁上固定设置有固定夹板(4),所述固定夹板(4)的侧壁上固定设置有连接杆(5),所述连接杆(5)的外侧壁上活动设置有移动夹板(6),所述移动夹板(6)可在所述连接杆(5)的外侧壁上滑动,所述连接杆(5)的外侧壁上设置有螺纹段(8),所述螺纹段(8)的外侧壁上螺纹设置有螺母(7),所述螺母(7)的侧壁与所述移动夹板(6)的侧壁相抵紧,所述移动夹板(6)与所述固定夹板(4)的相向侧夹持有固定杆(9)。4.根据权利要求1所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述柔性漩涡发生器本体(11)为轻质、柔韧、耐磨的薄膜结构。5.根据权利要求1所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述柔性漩涡发生器本体(11)为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。6.根据权利要求1所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述柔性漩涡发生器本体(11)的形状可以为矩形,三角形,弧形,其长度l=4cm和宽度h=4cm及安装间距d=5cm和安装角度为45
°
。7.根据权利要求2所述的一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,其特征在于,所述柔性漩涡发生器本体(11)可用粘结材料粘于安装件(10)顶部。8.一种平板状天线1的减阻方法,其特征在于,包括:在平板状天线(1)侧面中线位置间隔安装多个用于平板状天线(1)的柔性漩涡发生器本体(11);通过柔性漩涡发生装置的高频拍动在平板状天线(1)后方产生强烈的漩涡脱落;改变平板状天线(1)背风面的风压分布,减小分离区域的尾迹宽度,进而减小所述平板状天线(1)迎风面和背风面的压力差,减小所述平板状天线(1)所受的阻力。
技术总结本发明公开了一种用于平板天线减阻的柔性漩涡发生器,包括:平板状天线,所述平板状天线用于接收信号;柔性漩涡发生器本体,所述柔性漩涡发生器本体设置在平板状天线侧面的中线位置,呈一维阵列安装;固定装置,所述固定装置用于平板状天线整体的固定安装;所述平板状天线的侧壁上设置有安装件,所述安装件链接柔性漩涡发生器本体和平板状天线,本发明提供的柔性漩涡发生装置的有益效果在于:与现有技术相比,本发明柔性漩涡发生装置本体对平板状天线的结构不做限定,使得其结构简单,制作成本低;本发明提供的柔性漩涡发生装置本体可用于已经安装使用的成品天线,不需对其做出任何改造,可直接安装使用。可直接安装使用。可直接安装使用。
技术研发人员:刘治威 王汉封 尹亚鹏 陈文龙 崔峰 杨双月 李文舒
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:2022.04.18
技术公布日:2022/7/5