KR100808791B1 - Drag Reduction Type Antenna Cover - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태풍과 돌풍 등의 풍압에 의한 항력을 저감시킬 수 있는 항력 저감형 이동통신용 안테나 커버에 관한 것이다.
본 발명은 안테나 커버의 전면과 측면 양쪽 경계부위에 제1완충부와 제2완충부를 연속하여 형성하고, 상기 안테나 커버의 외곽 형상과 같은 형상의 단면으로 형성되어 상기 안테나 커버의 상단부와 하단부를 각각 수용하는 상부캡과 하부캡으로 구성되어 제1완충부와 제2완충부가 적절하게 기류의 속도를 조절하여 돌풍에 의한 항력을 저감시킬 수 있게 됨으로써 통신용 철탑의 파괴나 전복에 의한 인적 물적 피해를 방지하고, 안테나의 지향각도를 유지하여 전파특성에 변화가 없게 되는 것이다.
이동통신, 안테나, 항력
The present invention relates to a drag reduction mobile antenna cover capable of reducing drag caused by wind pressure such as typhoons and gusts.
The present invention continuously forms the first buffer portion and the second buffer portion at both front and side boundary portions of the antenna cover, and are formed in a cross section having the same shape as the outer shape of the antenna cover, respectively. It consists of a top cap and a bottom cap to accommodate the first shock absorber and the second shock absorber to reduce the drag caused by the gust by adjusting the speed of the airflow properly, thereby preventing human physical damage from the destruction or overturning of the communication tower In addition, the directivity of the antenna is maintained so that there is no change in the propagation characteristics.
Mobile communication, antenna, drag
Description
도 1은 종래 이동통신용 안테나의 사시도1 is a perspective view of a conventional mobile communication antenna
도 2는 종래 이동통신용 안테나 커버에서의 기류의 흐름을 나타낸 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing the flow of air flow in the antenna cover for a conventional mobile communication
도 3은 본 발명의 이동통신용 안테나의 사시도3 is a perspective view of a mobile communication antenna of the present invention;
도 4는 본 발명의 이동통신용 안테나 커버의 분해 사시도Figure 4 is an exploded perspective view of the antenna cover for mobile communication of the present invention
도 5는 본 발명의 이동통신용 안테나 커버에서의 기류의 흐름을 나타낸 단면도Figure 5 is a cross-sectional view showing the flow of air flow in the antenna cover for mobile communication of the present invention
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 이동통신용 안테나 커버에서의 기류의 흐름을 나타낸 단면도Figure 6 is a cross-sectional view showing the flow of air flow in the antenna cover for a mobile communication showing another embodiment of the present invention
도 7은 안테나 커버에서 풍하중의 측정 방위도7 is a measurement orientation of wind load in the antenna cover
도 8은 본 발명의 풍동실험을 위한 비교예의 조건을 예시한 도면Figure 8 illustrates the conditions of the comparative example for the wind tunnel experiment of the present invention
도 9는 본 발명의 실시예에서 풍동기 실험 결과를 나타낸 그래프Figure 9 is a graph showing the wind tunnel test results in the embodiment of the present invention
도 10은 본 발명의 실시예에서 두께와 높이별 특성 시험에 적용된 모델의 사시도10 is a perspective view of a model applied to the thickness and height characteristic test in the embodiment of the present invention
도 11은 본 발명의 실시예에서 전면 커버의 두께와 제1완충부와의 관계를 나타낸 도면11 is a view showing the relationship between the thickness of the front cover and the first buffer in the embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 실시예에서 타입1의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 본체 대비 커버의 두께 비율과 풍속 조건에 따른 항력 저검도를 나타낸 그래프12 is a graph showing a low drag degree according to the thickness ratio of the cover and the wind speed conditions in the antenna cover having a cross-sectional structure of
도 13은 본 발명의 실시예에서 타입2의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 본체 대비 커버의 두께 비율과 풍속 조건에 따른 항력 저감도를 나타낸 그래프FIG. 13 is a graph showing drag reduction depending on a thickness ratio of a cover to a body and a wind speed condition in an antenna cover having a cross-sectional structure of
도 14는 본 발명의 실시예에서 타입3의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 본체 대비 커버의 두께 비율과 풍속 조건에 따른 항력 저감도를 나타낸 그래프14 is a graph showing the drag reduction according to the thickness ratio of the cover and the wind speed conditions in the antenna cover having a cross-sectional structure of Type 3 in the embodiment of the present invention
도 15는 본 발명의 실시예에서 타입1, 타입2, 타입3의 항력 비교표15 is a drag comparison table of
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
23 : 안테나 커버 조립체 230 : 안테나 본체 하우징23
240 : 전면커버 250 : 상부캡240: front cover 250: upper cap
260 : 하부캡 241 : 커버 전면260: lower cap 241: front cover
232,232a : 하우징 측면 233 : 하우징 배면232232a: housing side 233: housing rear
244,244a : 제1완충부 235,235a : 제2완충부244,244a: first buffer part 235,235a: second buffer part
본 발명은 이동통신의 신호를 수신하는 지향성 이동통신용 안테나에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도심의 건물 옥상에 설치되는 이동통신 기지국 또는 도 심 근교에 설치되는 기지국용 철탑의 안테나를 안테나 폴에 설치함에 있어 돌풍에 의한 항력을 저감시킬 수 있게 되는 개량된 구조의 항력 저감형 이동통신용 안테나 커버에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for directional mobile communication for receiving a signal of mobile communication, and more particularly, to install an antenna of an antenna tower of a mobile communication base station installed on a rooftop of a city center or a base station steel tower installed in a suburban area. The present invention relates to an antenna cover for drag reduction type mobile communication having an improved structure that can reduce drag caused by a gust.
이동통신용 안테나는 전파환경의 변화에 따른 안테나의 각도 조정 및 유지보수가 용이하도록 설계되는 것으로, 안테나 폴 외주면에 접촉하는 반원형의 곡면부가 형성된 고정용 브래킷을 상부와 하부에 장착하고, 전파환경에 적합하게 보울트를 간단하게 조작하여 안테나가 선회되는 각도를 조절할 수 있게 되어 도심 건물 옥상의 이동통신 기지국이나 도심 근교의 기지국용 철탑에 설치된다.The antenna for mobile communication is designed to be easy to adjust and maintain the angle of the antenna according to the change of the radio wave environment, and it is suitable for the radio wave environment by attaching fixing brackets having semi-circular curved parts in contact with the outer circumference of the antenna pole. By simply manipulating the bolts, it is possible to adjust the angle at which the antenna is swiveled so that it is installed in a mobile communication base station on the roof of a city building or a tower for a base station near the city center.
건물의 옥상이나 철탑과 같이 높은 구조물에 설치되는 안테나는 지상에서보다 많은 바람의 영향을 받게 된다. 따라서 이동통신용 안테나는 태풍이 있을 경우에 이동통신 안테나가 설치되어 있는 통신용 철탑이 파괴되거나 전복되는 경우가 발생하여 인적 물적 피해가 발생하게 된다. 더욱이 근래에는 기상이변 현상이 자주 발생하면서 돌풍의 강도가 점차 상승되고 있는 추세에 있어서 태풍과 돌풍에 대한 이동통신용 안테나의 안전성을 위한 구조적 개선이 필요한 실정에 있다.Antennas installed on tall structures, such as rooftops or pylons of buildings, are more affected by wind than on the ground. Therefore, in case of a typhoon, a mobile communication antenna may cause a destruction or overturning of a communication tower in which a mobile communication antenna is installed, resulting in human physical damage. Moreover, in recent years, as the extreme weather phenomenon frequently occurs, the intensity of the gust is gradually increasing, and there is a need for structural improvement for the safety of the antenna for mobile communication against the typhoon and the gust.
도 1은 종래 이동통신용 안테나의 사시도이고, 도 2는 종래 안테나 본체 하우징의 단면도를 나타내고 있다.1 is a perspective view of a conventional antenna for mobile communication, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional antenna body housing.
이 도면을 참조하면 종래의 이동통신용 안테나(1)는 안테나를 설치하기 위한 안테나 폴(10)과, 전파를 송수신하는 반사판이 내부에 설치되어 상기 안테나 폴(10)에 고정되는 안테나 커버 조립체(11)와; 적어도 2개가 결합되는 링크부재에 의하여 상기 안테나 폴(10)과 상기 안테나 커버 조립체(11)의 상부를 연결하는 상부 연결부(12)와; 상기 안테나 폴(10)에 상기 안테나 커버 조립체(11)의 하단부가 회전 가능하게 고정되는 하부 연결부(13)로 구성되는 것이다.Referring to this drawing, a conventional antenna for
여기서 안테나 커버 조립체(11)는 도 2에서 보는 바와 같이 평면상으로 되는 전면(110)의 양쪽 단부로부터 직각 방향으로 측면(111,111a)이 형성되고, 상기 전면(110)과 나란하게 되면서 측면(111,111a)의 단부가 연결되는 배면(113)으로 형성되는데, 공기 저항에 의한 항력을 감소시키기 위하여 전면(110)과 측면(111,111a)이 연결되는 모서리 부위는 만곡된 곡면(112,112a)으로 형성되어 내부에 설치되는 안테나 소자를 보호하게 된다. Here, the
상기한 도 1의 안테나는 종래 안테나의 일례를 소개한 것이며, 도 1에 예시된 안테나와 다른 형상의 안테나 들이 있으며, 대부분 풍압에 의하여 전면에 작용하는 항력을 최소화시키기 위하여 설계되고 있다.The antenna of FIG. 1 introduces an example of a conventional antenna, and there are antennas having different shapes from those of the antenna illustrated in FIG. 1, and are designed to minimize drag acting on the front surface due to wind pressure.
이러한 안테나 커버 조립체(11)는 건물의 옥상이나 철탑과 같이 높은 구조물에 설치되어 지상에서보다 바람의 영향을 많이 받기 때문에 방위가 변형되거나 파괴 전복의 위험성이 항상 있게 되는 것이다.Since the
일반적으로 물체의 곡면 표면에서 유동하는 유체는 면에 충돌하여 비스듬히 흐르기 때문에 곡면 부위에서는 가속이 생기게 된다. 따라서 곡면에서의 경계층 바로 밖의 유속은 최소가 되며, 유동하는 유체가 직접 접촉하기 시작하는 곡면으로부터 최외곽의 곡면까지 압력기울기가 음(蔭)이 되면서 경계층에서 유체에 작용하는 순압력에 의한 힘이 유동방향으로 작용하게 된다. 이러한 압력기울기는 상당한 크 기로 나타나게 되어 압력기울기가 '0'인 평판상 보다 적게 형성된다. 즉 유체가 작용하는 평판보다 곡면에서의 유속이 더 커지게 되면서 물체에 작용하는 항력은 평판보다 곡면에서 더 작게 나타난다.In general, fluid flowing on the curved surface of an object impinges on the surface and flows at an angle so that acceleration occurs at the curved portion. Therefore, the flow velocity just outside the boundary layer at the curved surface is minimal, and the pressure gradient from the curved surface where the flowing fluid begins to directly contact the outermost surface becomes negative, and the force due to the forward pressure acting on the fluid at the boundary layer It acts in the flow direction. These pressure gradients appear to be of significant magnitude and are less likely to form on a plate with a pressure gradient of zero. That is, as the flow velocity on the surface becomes larger than the plate on which the fluid acts, the drag on the object appears smaller on the surface than on the plate.
그리고 곡면이 끝나는 지점부터는 유체가 더 이상 표면을 따라 흐르지 않게 되면서 경계층에서의 속도의 감소에 의한 유동과 역류가 발생하게 되는데, 이렇게 물체의 경계층 표면에서 분리되어 물체의 후방향으로 유동되는 후류는 아주 큰 와동에 의하여 크게 교란되면서 그곳에서 압력이 감소하면서 물체에 작용하는 압력항력이 증가하게 된다.From the end of the curve, the fluid no longer flows along the surface, resulting in flow and backflow due to the decrease in velocity at the boundary layer. It is greatly disturbed by the large vortex, where the pressure decreases and the pressure drag acting on the object increases.
도 1 및 도 2에 도시한 종래의 안테나 커버 조립체(11)에 있어서 곡면(113,114)에 흐르는 유체는 면에 충돌하여 비스듬히 흐르기 때문에 곡면 부위에서는 가속이 생기면서 안테나 커버 조립체(11)에 작용하는 항력이 작아지게 되지만 평판상으로 형성되어 있는 전면(110)에서는 유속이 직각방향으로 작용하여 전면(110)에 작용하는 풍압의 에너지는 대부분 안테나 커버 조립체(11)의 항력으로 작용하게 된다. In the conventional
즉 태풍이나 돌풍에 의하여 안테나 커버 조립체(111)에 작용하는 풍압은 측면(111,112)을 통과하면서 역류와 후류를 형성하게 되는데, 전면(110)에 작용하는 항력과 측면(111,112) 및 배면(113)의 뒤쪽 공간에서 발생하는 역류와 후류는 안테나 커버 및 철탑의 연결 구조물에 진동과 변형을 초래하게 되어 국부 파괴나 전복이 일어나는 원인이 되고 있다.That is, the wind pressure acting on the
이와 같은 종래 대다수 이동통신용 철탑에서의 이동통신용 안테나에 대한 보 호 방법으로는 지지라인 등과 같은 구조물을 보강하거나, 하부에 무게추를 설치하는 방법을 사용하고 있으나, 이러한 방법들은 부가적으로 많은 비용을 필요로 한다.As a protection method for a mobile communication antenna in the conventional mobile communication tower, such a method is used to reinforce a structure such as a support line, or to install a weight on the bottom, but these methods are additionally expensive. in need.
안테나 본체 하우징에서의 항력을 저감시키기 위한 것으로 전면을 완전한 곡면으로 형성한 구조가 제안되었으나 이는 전면에 형성되어 있는 곡면을 흐르는 풍속에 가속이 생기게 되면서 배면쪽에서 그 풍속에 비례하는 큰 와류가 발생하여 항력에 의한 진동을 효과적으로 방지할 수 없었다.In order to reduce the drag on the antenna body housing, a structure is proposed in which the front surface is formed into a completely curved surface, but this is caused by an acceleration in the wind speed flowing through the curved surface formed on the front surface, which causes a large vortex in proportion to the wind speed on the back side. It was not possible to effectively prevent vibration by
이렇게 배면쪽에서 발생하는 와류를 감소시키기 위하여 배면 부위를 유선형으로 형성하는 것을 고려할 수 있지만, 이러한 구조는 전면에서 작용하는 풍압 및 풍속에 대하여 항력을 저감시킬 수는 있으나 측면에서 풍압 및 풍속이 작용할 경우에는 더 큰 항력이 발생됨으로 바람직하지 않다.In order to reduce the vortices occurring in the rear side, it may be considered to form a streamlined rear portion, but this structure can reduce drag against the wind pressure and wind speed acting on the front side, but when the wind pressure and wind speed act on the side, It is not desirable that greater drag is generated.
이동통신용 안테나는 구조적 안정성과 함께 대량생산이 가능하도록 저비용으로 제작될 수 있어야 하며, 자재의 보강설계나 부가적으로 설치되는 시설물보다는 현재의 안테나가 가지고 있는 기본적인 구조로부터 풍압에 의한 항력과 와류에 의한 맥동을 감소시켜야 한다.The antenna for mobile communication should be able to be manufactured at low cost to enable mass production with structural stability, and it should not be caused by drag and vortex caused by wind pressure from the basic structure of the current antenna rather than reinforcement design of materials or additionally installed facilities. Pulsation should be reduced.
이를 실현하기 위해서는 최소한의 비용으로 항력을 근본적으로 저감시킬 수 있는 안테나가 될 수 있도록 안테나 본체 하우징의 선형을 구조적으로 개선하는 것이 필요하다.To realize this, it is necessary to structurally improve the linearity of the antenna body housing so that the antenna can fundamentally reduce drag at a minimum cost.
본 발명은 이동통신용 안테나가 부설되는 철탑이 파괴되는 주요 원인이 되는 안테나의 선형을 개선하여 항력을 저감시킬 수 있도록 기존에 설치된 안테나의 구조로부터 추가적인 선형의 구조를 부여함으로써 풍압에 의한 항력을 저감시키는 것이다.The present invention provides an additional linear structure from the structure of the existing antenna to reduce drag by improving the linearity of the antenna, which is the main cause of the destruction of the steel tower on which the mobile communication antenna is installed, thereby reducing drag caused by wind pressure. will be.
풍압에 대하여 현재의 구조보다 유리한 항력을 가진 안테나의 선형 기준은 풍압을 가장 많이 받는 안테나 본체 하우징의 전면에서 작용하는 바람에 대한 항력 측정으로 결정할 수 있으므로 본 발명의 안테나 본체 하우징의 전면 구조에 대한 선형을 개선함으로써 소기의 목적을 달성하고자 한다.The linear criterion of the antenna having a drag more favorable than the current structure with respect to the wind pressure can be determined by the drag measurement against the wind acting on the front of the antenna body housing which receives the most wind pressure. It is intended to achieve its intended purpose by improving
본 발명이 의도하는 목적을 달성함에 있어서 이동통신 기술 및 서비스의 급속한 발달로 인하여 이미 많은 안테나가 설치되어 있는 상황에서 풍압에 의한 항력을 저감시킬 수 있는 새로운 선형의 안테나를 제작하여 교체하는 것보다는 기존에 설치되어 있는 안테나에 대하여 항력을 저감시킬 수 있는 구조를 부설하여 안테나의 선형을 개선함으로써 풍압에 의한 항력을 저감케하여 저비용으로 신속한 교체가 가능하게 하여 돌풍으로부터 안전을 확보할 수 있게 하는 것이다.In order to achieve the intended purpose of the present invention, due to the rapid development of mobile communication technology and services, rather than manufacturing and replacing a new linear antenna that can reduce drag due to wind pressure in a situation where many antennas are already installed. In order to reduce the drag due to wind pressure by improving the linearity of the antenna by installing a structure that can reduce drag against the antenna installed in the antenna, it is possible to quickly replace at a low cost to ensure safety from gusts.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 전면과 측면 및 배면이 형성하는 단면이 대략 사각체로 형성되어 내부에는 안테나 소자가 설치되고, 지향각과 경사각을 조절할 수 있도록 링크부재에 의하여 안테나 폴에 회전 가능하게 설치되어 도심의 건물 옥상에 설치되는 이동통신 기지국 또는 도심 근교에 설치되는 기지국용 철탑에서 이동통신 신호를 수신하는 이동통신 안테나의 안테나 본체 하우징을 형성함에 있어서, 안테나 본체 하우징의 전면과 측면 양쪽 경계부위에 제1완충부와 제2완충부를 연속하여 형성하고, 상기 안테나 본체 하우징의 외곽 형상과 같이 제1완충부와 제2완충부가 형성되어 상기 안테나 본체 하우징의 상단부와 하단부를 각각 수용하는 상부캡과 하부캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.Technical features for achieving the object of the present invention is that the front and side and the rear surface is formed in a substantially rectangular cross-section formed in the antenna element is installed inside, the antenna pole by the link member to adjust the direction angle and inclination angle In forming the antenna body housing of the mobile communication antenna that receives the mobile communication signal from the mobile communication base station rotatably installed on the roof of the building or the base station tower installed near the downtown, the front of the antenna body housing and The first buffer part and the second buffer part are continuously formed on both sides of the side surfaces, and the first buffer part and the second buffer part are formed like the outer shape of the antenna main body housing to accommodate the upper end and the lower end of the antenna main body housing, respectively. It characterized in that it comprises an upper cap and a lower cap.
본 발명에서의 제1완충부와 제2완충부는 하나의 안테나 본체 하우징에 일체로 형성될 수 있고, 바람직하게는 완충부를 구비하는 기존의 안테나 본체 하우징 전면에 제1완충부가 형성되어 별개로 제작되는 전면 커버가 부착되어 제1완충부와 제2완충부가 연속적으로 형성되는 것이다.In the present invention, the first shock absorber and the second shock absorber may be integrally formed in one antenna body housing, and the first shock absorber may be formed separately on the front surface of the existing antenna body housing including the shock absorber. The front cover is attached so that the first buffer portion and the second buffer portion are continuously formed.
이와 같은 본 발명의 안테나 커버는 전면에 작용하는 바람이 전면 커버의 제1완충부를 통과하면서 항력이 1차적으로 감쇄되고, 이렇게 항력이 감쇄됨에 따라 제1완충부의 경계면에서 증가되는 풍속은 안테나 본체 하우징의 제2완충부를 통과할 때에 제2완충부가 시작되는 부위에서 풍속이 감소된 다음 제2완충부를 통과하면서 2차적으로 항력이 감쇄되어 측면을 통하여 이동하게 됨으로써 안테나 본체 하우징을 완전히 통과할 때에는 감쇄된 풍속으로 인하여 배면의 후방에서는 와류가 적게 형성되어 그만큼 진동이 감소되는 것이다.In the antenna cover of the present invention as described above, the wind acting on the front surface of the front cover covers the first shock absorbing portion, and the drag is primarily attenuated. As the drag decreases, the wind speed increased at the boundary of the first shock absorbing portion is the antenna body housing. The wind speed is reduced at the beginning of the second buffer when passing through the second buffer, and then the drag is secondarily attenuated and moved through the side while passing through the second buffer. Due to the wind speed, less vortex is formed at the rear of the rear surface, thereby reducing vibration.
이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Such an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예와 관련된 도면을 나타내고 있다.3 to 5 show drawings related to the first embodiment of the present invention.
도 3에서 참조되는 본 발명의 안테나(2)는 주지된 바와 같이 안테나 폴(20)에 설치되는 상부연결부(21)와 하부연결부(22)에 회전 가능하게 고정되는 안테나 커버 조립체(23)로 구성된다.The
상부연결부(21)는 안테나 폴(20)의 외주면에 접촉하는 반원형의 곡면부가 형성되어 안테나 폴(20)의 상부에 고정되는 한 쌍의 고정용 브래킷(210)과 링크부재(211)로 되는데, 링크부재(211)의 한쪽 단부는 앞쪽에 위치하는 고정용 브래킷에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 안테나 커버 조립체(23)의 상부에 고정되어 하부연결부(22)와 상조하여 안테나 커버 조립체(23)의 방향각을 조절할 수 있게 되는 공지된 구조로 형성된다.The
하부연결부(22)는 안테나 폴(20)의 외주면에 접촉하는 반원형의 곡면부가 형성되어 안테나 폴(20)의 하부에 고정되는 한 쌍의 고정용 브래킷(220)으로 되어 앞쪽에 위치하는 고정용 브래킷에는 안테나 커버 조립체(23)의 하부가 선회가능하게 고정되어 상부연결부(21)와 상조하여 안테나 커버 조립체(23)의 방향각을 조절할 수 있게 되는 공지된 구조로 형성된다.The lower connecting
본 발명의 안테나 커버 조립체(23)는 도 3 및 도 4에서 참조되는 바와 같이 안테나 본체 하우징(230), 전면커버(240), 상부캡(250), 그리고 하부캡(260)으로 구성된다.The
안테나 본체 하우징(230)은 일정한 두께를 가지고 중공 형태로 되는 전면(231), 하우징 측면(232,232a), 하우징 배면(233)으로 형성되면서 전면(231)과 하우징 하우징 측면(232,232a) 사이의 모서리 부위에는 곡면으로 되는 제2완충 부(235,235a)가 형성되어 있다.The
전면커버(240)는 일정한 두께를 가지고 중공 형태로 되는 커버 전면(241), 커버 측면(242,242a), 커버 배면(243)으로 형성되면서 커버 전면(241)과 커버 측면(242,242a) 사이의 모서리 부위에는 곡면으로 되는 제1완충부(244,244a)가 형성되어 안테나 본체 하우징(230)에 고정된다.The
이러한 전면커버(240)는 합성수지 계열의 재질이 가지고 있는 열가소성을 이용하여 벤딩(bending)하거나 인발하여 중공체의 형상으로 제작하거나, 스펀지, EVA, 우레탄 등으로 성형하여 경량으로 되는 비중공체의 형상으로 제작할 수도 있다.The
전면커버(240)에 의하여 형성되면서 안테나 본체 하우징(230)의 전면(231)으로부터 제1완충부(244,244a)를 포함하여 돌출되는 폭(W1)은 측면쪽에서 작용하는 바람을 고려하여 하우징 측면(232,232a)과 제2완충부(235,235a)가 형성하는 폭(W2)의 35~50%에 해당하는 치수 비율로 되는 것이 바람직하다.The width W1 formed by the
이러한 전면커버(240)는 기존에 제작되어진 안테나 본체 하우징(230)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성되고, 커버 배면(243)이 안테나 본체 하우징(230)의 전면(231)에 접착제 또는 나사 등과 같은 체결구로 고정될 수 있으며, 의도하는 바에 따라서는 안테나 본체 하우징(230)과 전면커버(240)가 일체로 형성되게 할 수도 있다.The
상부캡(250)은 일정한 두께를 가지고 전면커버(240)가 부착된 안테나 본체 하우징(230)의 상단부를 수용할 수 있도록 안테나 본체 하우징(230)과 전면커 버(240)가 결합된 외곽 형상을 따라서 형성된다.The
이러한 상부캡(250)은 전면(251), 측면(252,252a), 배면(253)으로 형성되면서 전면(251)과 측면(252,252a)사이의 모서리 부위에는 제1완충부(254,254a)와 제2완충부(255,255a)가 연속적으로 형성되어 있고, 상부는 천정면(256)이 형성되어 전면커버(240)가 부착된 안테나 본체 하우징(230)에 씌워질 수 있게 되고, 배면(253)에는 링크부재(211)에 고정시키기 위한 고정편(257,257a)이 형성되어 있다.The
하부캡(260)은 일정한 두께를 가지고 전면커버(240)가 부착된 안테나 본체 하우징(230)의 하단부를 수용할 수 있도록 전면커버(240)와 안테나 본체 하우징(230)이 결합된 외곽 형상을 따라서 형성된다.The
이러한 하부캡(260)은 전면(261), 측면(262,262a), 배면(263)으로 형성되면서 전면(261)과 측면(262,262a)사이의 모서리 부위에는 제1완충부(264,264a)와 제2완충부(265,265a)가 연속적으로 형성되어 있고, 상부는 바닥면(266)이 형성되어 전면 커버(240)가 부착된 안테나 본체 하우징(230)에 씌워질 수 있게 되고, 배면(263)에는 고정용 브래킷(220)에 고정시키기 위한 고정편(267,267a)이 형성되어 있으며, 또한 상기 바닥면(266)에는 케이블이 통과할 수 있는 통상적인 케이블 인입구(268)가 형성되어 있다.The
이와 같은 본 발명은 전면커버가 일체로 형성된 안테나 본체 하우징 또는 안테나 본체 하우징(230)의 전면(231)에 전면커버(240)를 접착 또는 체결구를 이용하여 고정한 다음 통상적인 방법과 같이 안테나 소자를 안테나 본체 하우징(230) 내 부에 설치한 다음 안테나 본체 하우징(230)의 상부와 하부에 각각 상부캡(250)과 하부캡(260)을 씌우고, 도 3에서 보는 바와 같이 상부캡(250)은 링크부재(211)에 고정하고, 하부캡(260)은 고정용 브라킷(220)에 고정하면 전파특성에 알맞게 안테나 폴(20)에 대하여 경사지는 방향으로 설치된다.In the present invention as described above, the
이렇게 설치되는 안테나 본체 하우징은 바람에 대한 표면 마찰의 영향으로 전면에서 일정한 항력이 발생되는데, 도 5에서 보는 바와 같이 전면커버(240)의 커버 전면(241)에 작용하는 바람의 기류는 양쪽 커버 측면(242,242a)쪽으로 이동하게 되는데, 제1완충부(244,244a)의 표면에 흐르는 기체는 곡면을 따라 비스듬히 흐르기 때문에 곡면 부위에서 가속이 생기게 되면서 마찰저항이 1차적으로 감소되고, 이러한 유동 기체는 안테나 커버(230)의 제2완충부(234,234a)를 따라 흐르면서 2차적으로 마찰저항이 감소되어 하우징 측면(232,232a)를 따라 흘러가는 과정에서 안테나 커버(230)에 작용하는 항력을 최소화시켜주게 된다.The antenna body housing installed in this way generates a constant drag on the front surface due to the influence of the surface friction against the wind. As shown in FIG. 5, the airflow of the wind acting on the cover
여기서 일반적으로 곡면부를 흐르는 기체는 유속이 빨라지게 되면서 하우징 하우징 측면(232,232a)과 하우징 배면(233)의 뒷쪽 공간에서 강한 와류를 형성하게 되는데, 본 발명의 구조에서는 제1완충부(244,244a)를 통과하면서 유속이 빨라진 기체가 제2완충부(235,235a)가 시작되는 지점에 충돌하면서 유속이 어느 정도 감소된 다음에 다시 제2완충부(235,235a)를 지나게 된다.Here, the gas flowing in the curved portion generally forms a strong vortex in the rear space of the housing housing side surfaces 232 and 232a and the rear surface of the
이렇게 제1완충부(244,244a)와 제2완충부(235,235a)를 거치면서 적절한 유속을 가지고 흐르는 기체의 유동은 측면과 배면의 후위에서 완만한 유동 곡선을 형성하여 하우징 측면(232,23a)에서의 와류를 현저하게 감소시킬 수 있게 됨과 동시에 하우징 배면(233)의 후위에서 압력강하로 인하여 발생되는 와류를 또한 현저하게 감소시킬 수 있게 되어 안테나 커버(230)에 작용하는 항력이 저감되어 진동을 방지하고 안테나의 방향각을 일정하게 유지할 수 있게 된다.The flow of gas flowing through the
상기 설명에서는 안테나 커버(230) 및 전면커버(240)에서의 기체의 작용에 대하여 설명하였으나, 이러한 안테나 커버(230)와 전면커버(240)가 결합된 외곽의 형상과 동일한 형상을 가지고 있는 상부캡(250)에서의 제1완충부(254,254a)와 제2완충부(255,255a) 그리고 하부캡(260)에 형성되어 있는 제1완충부(264,264a)와 제2완충부(265,265a)에서도 동일한 항력 저감 작용을 하게 된다.In the above description, the action of the gas on the
앞서 설명한 실시예는 본 발명이 적용되는 일례, 즉 종래에 이미 시공되어 있는 안테나 본체 하우징의 전면에 항력을 저감시킬 수 있는 구조의 전면커버를 추가로 형성하는 기술 사상이 실현되는 일례를 나타낸 것으로, 기존에 설치되어진 다양한 선형의 안테나 본체 하우징에도 적용될 수 있는 것임은 물론이다.The embodiment described above shows an example to which the present invention is applied, that is, an example in which the technical idea of additionally forming a front cover of a structure capable of reducing drag on the front surface of an antenna body housing that is already constructed in the prior art is realized. Of course, it can also be applied to a variety of linear antenna body housing that is installed.
도 6은 다른 선형을 가지고 기존에 설치되고 있는 안테나 본체 하우징에 본 발명이 적용되는 실시예를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to an antenna body housing that has been previously installed with another linear shape.
이러한 실시예는 전면부(300)로부터 경사지는 평면상의 제1완충부(301,301a)와 곡면으로 되는 제2완충부(302,302a)를 연속적으로 형성한 것으로 도시되지 아니한 상부캡과 하부캡도 동일한 외곽 형상을 따라 형성되어 상기한 실시예와 같은 항력 저감 작용을 하게 된다.In this embodiment, the first and
본 발명의 항력 저감 작용을 시험하기 위한 풍동기 시험 결과는 다음과 같다.Wind tunnel test results for testing the drag reduction action of the present invention are as follows.
우선 도 7은 안테나 본체 하우징에서 풍하중이 작용되는 상태를 나타내고 있다.7 illustrates a state in which wind load is applied to the antenna body housing.
안테나는 통상적으로 최적의 전파 수신 상태를 유지할 수 있도록 경사지게 설치되지만, 안테나의 위험은 90°의 수직 상태에서 최대의 풍하중을 받게 되므로 본 실험에서는 90°로 직립된 상태에서 실험하여 안테나의 위험도를 계측하였다.Antennas are usually installed to be inclined to maintain an optimal radio wave reception condition, but the danger of the antenna is subjected to the maximum wind load in the vertical state of 90 °. In this experiment, the antenna is measured by standing up to 90 ° to measure the risk of the antenna. It was.
도 8은 풍동실험을 위한 실시예의 조건을 예시하고 있다.8 illustrates the conditions of the embodiment for the wind tunnel experiment.
도 9는 안테나의 전복 및 파괴에 작용되는 힘을 풍동기에서 6분력계로 계측한 결과의 그래프를 제시한 것이다.Figure 9 shows a graph of the results of measuring the force acting on the overturn and destruction of the antenna with a six-component meter in the wind tunnel.
여기서 MY는 Y축 모멘트이고, X는 X축에 대한 힘이다.Where MY is the Y axis moment and X is the force about the X axis.
상기와 같이 풍동기 실험에서 X방향에서 바람이 불 때에 모멘트는(y,-y)방향으로 작용한다. 따라서 안테나의 전복 및 파괴의 주요한 힘은 X축에 발생하는 힘을 측정하여 우열을 가름한다.As described above, when the wind blows in the X direction, the moment acts in the (y, -y) direction. Therefore, the main force of the antenna's overturn and destruction is to determine the superiority by measuring the force generated on the X axis.
이 그래프를 통하여 X축의 힘이 Y축의 모멘트와 비례함을 알 수 있다.This graph shows that the force on the X axis is proportional to the moment on the Y axis.
종래예의 안테나에 대한 실험 샘플은 종래 실물 안테나를 1/4 크기로 축소하고, 도 8에서 보는 바와 같이 본 발명의 제2실시예에서의 제1완충부의 각도(θ)를 75°, 60°, 45°로 형성한 안테나 커버의 비교예에 대하여 풍동기기를 이용하여 실험한 거동의 변화에 대한 데이터는 다음의 표 1과 같다.The experimental sample of the conventional antenna reduces the conventional physical antenna to a quarter size, and as shown in FIG. 8, the angle θ of the first buffer part in the second embodiment of the present invention is 75 °, 60 °, The data on the change of behavior tested using the wind tunnel device for the comparative example of the antenna cover formed at 45 ° are shown in Table 1 below.
상기 실험은 풍속 18m/sec와 26m/sec에서 실험하였으며, 실험 결과 항력의 저감도는 18m/sec에서 30% 이상 저감되고, 26m/sec에서 40% 이상 저감되고 있음을 확인하였으며, 풍속이 증가 될수록 항력의 저감이 증가될 수 있음을 알 수 있었다.The experiment was conducted at wind speeds of 18m / sec and 26m / sec, and the results of the experiment showed that the drag reduction was reduced by 30% or more at 18m / sec, and by 40% or more by 26m / sec. It was found that the reduction in drag could be increased.
이와 같은 본 발명은 풍압 및 풍속에 의하여 안테나 커버 주변에 작용하는 와류와 항력을 현저하게 감소시키게 된다.As described above, the present invention significantly reduces the vortex and drag acting around the antenna cover by the wind pressure and the wind speed.
본 발명의 기술적 사상을 기존에 다양한 선형을 가지고 제작되는 안테나 본체 하우징에 적용하고자 풍동기를 이용하여 도 10에 예시된 세 가지 타입의 모델로서 타입1(A), 타입2(B), 타입3(C)에 대하여 최적의 성능을 얻기 위한 두께와 높이별로 특성 시험을 하였다.In order to apply the technical idea of the present invention to an antenna body housing manufactured with various linear shapes, three types of models illustrated in FIG. 10 using a wind tunnel are type 1 (A), type 2 (B), and type 3 ( For C), the characteristics were tested by thickness and height to obtain optimum performance.
여기서, 풍동기의 사양은 25hz에서 12.5m/sec이고, 40hz에서 21m/sec이며, 50hz에서 26m/sec이다. Here, the specification of the wind turbine is 12.5m / sec at 25hz, 21m / sec at 40hz, 26m / sec at 50hz.
도 11은 본 발명의 실시예에서 전면 커버의 두께와 제1완충부와의 관계를 나타내고 있다. 이 도면에서 참조되는 바와 같이 전면 커버의 두께(X)에 대하여 제1완충부의 폭(Y)이 60~80%의 비율로 되는 것이 바람직하다.11 shows the relationship between the thickness of the front cover and the first buffer part in the embodiment of the present invention. As referred to in this figure, it is preferable that the width Y of the first cushioning portion is 60 to 80% of the thickness X of the front cover.
타입1(A)의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 풍속 조건에 따르는 본체 대비 커버의 두께 비율의 비교 그래프는 도 12와 같고, 그 비교표는 다음의 표 2와 같다. 시험 결과 풍속 26m/sec에서 항력이 48% 저감되었으며, 풍속이 증가함에 따라 급격한 항력의 차이가 나타나는 것을 알 수 있다.In the antenna cover having a cross-sectional structure of Type 1 (A), a comparison graph of the thickness ratio of the cover to the body according to the wind speed condition is shown in FIG. 12, and the comparison table is shown in Table 2 below. The test result shows that the drag is reduced by 48% at 26m / sec wind speed, and the sudden drag difference appears as the wind speed increases.
타입2(B)의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 풍속 조건에 따르는 본체 대비 커버의 두께 비율의 비교 그래프는 도 13과 같고, 그 비교표는 다음의 표 3과 같다. 시험 결과 풍속 26m/sec에서 항력이 28% 저감되었으며, 풍속이 증가함에 따라 급격한 항력의 차이가 나타나는 것을 알 수 있다.In the antenna cover having the cross-sectional structure of Type 2 (B), a comparison graph of the thickness ratio of the cover to the body according to the wind speed condition is shown in FIG. 13, and the comparison table is shown in Table 3 below. As a result of the test, the drag decreased by 28% at 26m / sec wind speed.
타입3(C)의 단면구조를 가지는 안테나 커버에서 풍속 조건에 따르는 본체 대비 커버의 두께 비율의 비교 그래프는 도 14와 같고, 그 비교표는 다음의 표 4와 같다. 시험 결과 풍속 26m/sec에서 항력이 41% 저감되었으며, 풍속이 증가함에 따라 급격한 항력의 차이가 나타나는 것을 알 수 있다.In the antenna cover having a cross-sectional structure of Type 3 (C), a comparison graph of the thickness ratio of the cover to the body according to the wind speed condition is shown in FIG. 14, and the comparison table is shown in Table 4 below. As a result of the test, the drag decreased 41% at 26m / sec wind speed.
타입1(A), 타입2(B), 타입3(C)의 단면구조로 되는 모델의 안테나 커버 본체 대비 전면커버의 항력을 비교한 그래프는 도 15와 같고, 그 비교표는 다음의 표 5과 같다.Fig. 15 is a graph comparing the drag of the front cover to the antenna cover body of the model having the cross-sectional structures of Type 1 (A), Type 2 (B) and Type 3 (C), and the comparison table is shown in Table 5 below. same.
이와 같은 본 발명은 풍압 및 풍속에 의하여 안테나 커버 주변에 작용하는 와류와 항력을 현저하게 감소시키게 되면서, 안테나 커버 외부 표면에 시각적으로 아름다운 도안이나 디자인의 무늬모양 및 이미지를 형성하면 도심의 주변환경 및 자연환경과 잘 어울릴 수 있는 친환경적인 이동통신용 안테나를 제공할 수 있다.The present invention is to significantly reduce the vortex and drag acting around the antenna cover by the wind pressure and wind speed, while forming a visually beautiful pattern or design pattern and image on the outer surface of the antenna cover and the surrounding environment of the city It can provide an eco-friendly antenna for mobile communication that can go well with the natural environment.
본 발명의 이동통신용 안테나 커버는 제1완충부와 제2완충부가 적절하게 기 류의 속도를 조절하여 돌풍에 의한 항력을 저감시킬 수 있게 되는 개량된 구조에 의하여 태풍이나 기상이변에 따르는 돌풍에 대하여 안정성을 제공할 수 있게 되어 통신용 철탑의 파괴나 전복에 의한 인적 물적 피해를 방지할 수 있고, 풍압에 의한 안테나 지향각도에 변화가 없어서 전파특성에 변화가 없게 됨으로써 이동통신써비스의 전파 품질에 신뢰성을 줄 수 있게 된다.The antenna cover for mobile communication of the present invention is to prevent the gust caused by the typhoon or extreme weather due to the improved structure that the first shock absorber and the second shock absorber can reduce the drag caused by the wind by appropriately adjusting the speed of the air flow. It is possible to provide stability to prevent personal damage caused by destruction or overturning of communication towers, and there is no change in the propagation characteristics due to no change in antenna orientation angle due to wind pressure, so that the reliability of radio wave quality of mobile communication service can be improved. I can give it.
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