[實用新型]高山雷達(dá)站導(dǎo)流板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320195079.9
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203213336U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何易培;周航;杜建華;王華明;廖建清;劉必勝;牟學(xué)東;王辰
• 申請（專利權(quán)）人: 中華人民共和國福建海事局
• 主分類號: E04B1/92
• 分類號: E04B1/92;E04D13/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及雷達(dá)天線保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及高山雷達(dá)站導(dǎo)流板。

背景技術(shù)

我國沿海許多雷達(dá)站選址位于孤島高山，臺風(fēng)頻發(fā)，部分站址風(fēng)速高達(dá)70m/s以上。雷達(dá)天線是體積大、重量大的設(shè)備，并且雷達(dá)設(shè)備工作時為勻速旋轉(zhuǎn)運動，對工作風(fēng)速要求較高。對雷達(dá)室外設(shè)備防風(fēng)指標(biāo)提出了很高的要求。目前我國常用的VTS系統(tǒng)雷達(dá)設(shè)備主要有兩個廠家，一個為丹麥TERMA公司產(chǎn)品，一個為德國ATLAS公司產(chǎn)品。所提供的常規(guī)設(shè)備型號為TERMA18ft（約5.8m）水平極化天線，ATLAS22ft（約6.6m）水平極化天線，根據(jù)兩個廠家提供的資料，雷達(dá)天線的工作風(fēng)速均為45m/s，生存風(fēng)速一般為55m/s-60m/s。為了滿足高山雷達(dá)站雷達(dá)設(shè)備的安裝使用要求，目前常用的雷達(dá)天線罩雖然有很好的防風(fēng)作用，但將損耗一部分雷達(dá)能量、減小作用距離，并且需要單獨設(shè)置架設(shè)基礎(chǔ)，造價較高。

目前，對于雷達(dá)設(shè)備防風(fēng)應(yīng)用主要采用雷達(dá)天線防護(hù)罩。雷達(dá)天線防護(hù)罩是使用一種電磁透波功能的復(fù)合材料，將其架設(shè)在雷達(dá)天線上，對其進(jìn)行防護(hù)。由于材料對電磁波的反射與吸收，電磁波在透過天線罩材料時，同時伴隨著能量損失。為了減小損失能量，雷達(dá)天線罩要求其原材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐候性好、透波性好等特點，因此使用雷達(dá)天線防護(hù)罩成本太高。

根據(jù)天線罩設(shè)備性能分析，結(jié)合我國沿海大部分雷達(dá)站的具體情況，雖然天線罩可以實現(xiàn)67m/s以上的抗風(fēng)要求，滿足雷達(dá)站風(fēng)速較高的要求，但難以在很多雷達(dá)站采用，主要有兩個原因：

第一，船舶交通管理系統(tǒng)雷達(dá)設(shè)施探測定位于監(jiān)視沿海水域，雷達(dá)天線的增益對于距離的探測至關(guān)重要，因此應(yīng)盡量減少對雷達(dá)天線增益的損耗。而雷達(dá)天線罩由于選用的材料吸收反射以及折射等原因，造成了對雷達(dá)發(fā)射、接受功率的損耗，降低了雷達(dá)的探測距離；

第二，天線防護(hù)罩自身造價較高，需較大的安裝場地，并且對基礎(chǔ)要求更高，而沿海雷達(dá)站選址位于高山地帶，場地較為狹小，建設(shè)較大的安裝基礎(chǔ)耗資增加、建設(shè)難度大。

如圖1所示，高山雷達(dá)站一般是在高山上建的房屋4的屋頂安裝雷達(dá)天線3，雷達(dá)天線3位于房屋4的屋頂邊緣，在這個位置上，雷達(dá)天線3暴露于強(qiáng)向上風(fēng)中。計算結(jié)果表明，接近邊緣的風(fēng)速可以增加了1.5個因子，風(fēng)向可以改變45度。這使得雷達(dá)天線3的兩端處于一個不均勻分布式垂直風(fēng)荷載上，即一端暴露在風(fēng)中，而另一頭在屋頂?shù)谋幼o(hù)下。對雷達(dá)天線3所受風(fēng)力情況進(jìn)行分析，

具體情況如圖2所示，按照一般的氣動標(biāo)準(zhǔn)，垂直方向的風(fēng)為升力，水平方向的風(fēng)為阻力。對天線截面處的風(fēng)進(jìn)行分解，公式如下

其中，ρ表示風(fēng)強(qiáng)度（KG/M³），V表示風(fēng)速（m/s），C_L/D表示升力或阻力與α之間的曲線關(guān)系，α表示風(fēng)與水平方向的夾角，L表示受力體長度，

針對以上公式進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，雷達(dá)天線3受風(fēng)的角度對風(fēng)的升力和阻力影響很大，在其他參數(shù)確定的情況下，升力和阻力隨受風(fēng)角度的變化曲線如圖3所示，其中，實線代表阻力、虛線代表升力，由圖3可知，阻力方向改變90度，其空氣動力學(xué)的力量增加了5倍，即當(dāng)傾斜方向的風(fēng)吹向房屋屋頂，將風(fēng)分解為水平方向的力和豎直方向的力，水平方向的力碰到房體時，一部分風(fēng)方向轉(zhuǎn)為豎直方向，所以增加了豎直方向風(fēng)力的大小。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低廉、不影響雷達(dá)自身設(shè)備性能的前提下能有效減小達(dá)到雷達(dá)天線的風(fēng)力的高山雷達(dá)站導(dǎo)流板。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：高山雷達(dá)站導(dǎo)流板包括若干塊導(dǎo)流板本體和若干個支架，所述導(dǎo)流板本體為矩形或梯形板狀結(jié)構(gòu)，若干塊導(dǎo)流板本體拼接在一起，固定于安裝有雷達(dá)天線的房屋屋頂?shù)倪吘壍挠L(fēng)側(cè)，所述導(dǎo)流板本體其與房屋屋頂邊緣存在一定夾角，所述每個導(dǎo)流板本體底面固定有兩個或兩個以上的支架；所述支架的一端固定在導(dǎo)流板本體的底面，其另一端固定在房屋的墻體上，所述導(dǎo)流板本體與支架間存在一定夾角。

本實用新型的有益效果是：本實用新型所述高山雷達(dá)站導(dǎo)流板可以阻擋分解的豎直方向的升力，改變其上升方向，使上升的升力沿導(dǎo)流板本體方向向遠(yuǎn)離雷達(dá)天線的方向流到，即使流到導(dǎo)流板本體邊緣時，一部分風(fēng)向上流到，但其風(fēng)力已經(jīng)減弱很多；所以通過剛性導(dǎo)流板的架設(shè)改變風(fēng)的方向，有效的干擾了因房屋遮擋而形成的上升風(fēng)力對雷達(dá)天線的的損壞，解決風(fēng)在邊界流動造成風(fēng)速和風(fēng)向改變的問題，從而提高了雷達(dá)設(shè)備的防風(fēng)指標(biāo)，且所述高山雷達(dá)站導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，成本較低，且不影響雷達(dá)設(shè)備自身性能。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。