Radar velikih razmjera tipična je oprema koja koristi radio metode za otkrivanje ciljeva i određivanje njihove prostorne pozicije, a antenski proizvodi na radaru korisni su za poboljšanje točnosti odašiljanja i primanja podataka, a njihova je izvedba presudna za radar. Zbog dugotrajnog rada antenskih proizvoda u vanjskim okruženjima i njihovih visokih, tankih i dugih karakteristika, vrlo su osjetljivi na utjecaj prirodnog vjetra i mogu smanjiti učinkovitost. U težim slučajevima može dovesti do gubitka autentičnosti podataka detekcije radara, čak i kvarova opreme, nedostatka važnih informacija i uzrokovati ekonomske gubitke. Stoga, kako bi se poboljšala otpornost antenskih proizvoda na vjetar i osigurala kvaliteta rada radarske opreme, Institut za mjeriteljstvo radija i televizije, pouzdanost i inženjerstvo zaštite okoliša organizirao je istraživački tim za provođenje simulacijskih metoda analize za procjenu snage otpora vjetra i životni vijek proizvoda radarske antene.
Antena je sklona deformaciji kada je izložena vjetru, što utječe na rad radara
Postoje rezultati istraživanja koji pokazuju da utjecaj opterećenja vjetrom na proizvode radarske antene čini značajan udio u ukupnom opterećenju, a ponekad čak i odlučujuću ulogu [1]. Godine 2023. objavljeno je da je tijekom prolaska tajfuna "Mawa" kroz Guam velika skupina elektroničkih antena na otoku, uključujući radare za daljinsko pretraživanje i dva velika kućišta satelitske komunikacijske antene, pretrpjela ozbiljnu štetu, što je rezultiralo padom otočne snage sposobnost otkrivanja tijekom određenog vremenskog razdoblja i izlaganje značajnim troškovima održavanja.
Kao jedna od ključnih komponenti radara, antenski proizvodi uglavnom koncentriraju energiju zračenja tijekom radarskog prijenosa kako bi osvijetlili cilj i prikupljaju signale refleksije cilja tijekom prijema. Zbog potrebe za dugotrajnim radom na otvorenom, osobito u obalnim područjima, antenski proizvodi često su pod utjecajem vjetra. Opterećenja vjetra koja djeluju na proizvode antene, posebno nasumične vibracije generirane pulsirajućim opterećenjem vjetra, mogu uzrokovati deformaciju površine refleksije antene, odstupanje od izvorne površine, što rezultira smanjenjem određenih pokazatelja učinkovitosti antene. U težim slučajevima može izgubiti autentičnost signala i čak uzrokovati kvarove opreme, što rezultira nepredvidivim udarima i gubicima.
[1] Zhang Zengtai. Razmatranje opterećenja vjetrom u projektiranju strukture radarske antene [J]. Moderna elektronika. 1997., 4.58-61
Virtualno polje vjetra s više terena poboljšava kvalitetu proizvoda antene
Uobičajeno korištene metode istraživanja otpornosti na vjetar proizvoda radarske antene uključuju ispitivanje ispitivanja u zračnom tunelu i istraživanje simulacije. Međutim, velika ispitivanja u zračnom tunelu imaju visoke troškove i duge cikluse, a metode simulacijske analize često imaju prioritet za ocjenu. Međutim, postojeća istraživanja otpornosti radarskih antena na vjetar temeljena na metodama simulacijske analize ne uzimaju u obzir izmjenično naprezanje koje stvaraju fluktuirajuća opterećenja vjetrom i vibracije izazvane vrtlogom na antenskim strukturama pod opterećenjima vjetrom, te njihov utjecaj na čvrstoću linijskih struktura pod dugim -trajni učinci. Stoga je istraživački tim proveo relevantno istraživanje metoda i razvio skup tehnologije analize simulacije za otpornost na vjetar i procjenu životnog vijeka proizvoda radarske antene.
Ova se tehnologija usredotočuje na negativne učinke pulsirajućeg vjetra i vrtložno inducirane vibracije antenskih struktura i može postići konstrukciju virtualnih polja vjetra u različitim uvjetima terena. Putem digitalnog modeliranja, višestruki okolišni stresovi kao što su uvjeti vjetra i mora se spajaju kako bi se postigla točna procjena otpornosti na vjetar i procjena životnog vijeka proizvoda radarske antene pod uvjetima okoline u kojima dominira opterećenje vjetrom, pružajući podršku podacima za konstrukcijski dizajn proizvoda i poboljšavajući kvalitetu proizvoda. U isto vrijeme, uz pomoć tehnologije analize digitalne simulacije, izbjegava visoke troškove i probleme dugog ciklusa velikih ispitivanja u aerodinamičkim tunelima i dugotrajnih ispitivanja trajnosti i ima tri glavne prednosti: točnu procjenu, nisku cijenu i kratki ciklus. Trenutno je podnio zahtjev za jedan patent izuma Kineskoj nacionalnoj upravi za intelektualno vlasništvo i pružio usluge simulacijske tehnologije za više od 10 kupaca, sa zrelim tehničkim mogućnostima.
Pružiti snažnu potporu razvoju visokotehnoloških industrija
Ova se tehnologija može primijeniti na veliku opremu poput antena kopnenih komunikacijskih baznih stanica i radarskih objekata na offshore platformama, a također je prikladna za strukturnu analizu čvrstoće i procjenu životnog vijeka pod djelovanjem gibanja fluidnog medija. Uz procjenu snage otpora vjetra i životnog vijeka velike opreme, simulacija se također može provesti na gibanju i stanju naprezanja zraka, vode, ulja, sedimenta, višefaznih miješanih fluidnih medija i fluidnih čvrstih spojnih medija u svemirskim područjima, pružanje podatkovne podrške za dizajn strukture proizvoda i procjenu životnog vijeka u zrakoplovstvu, željezničkom prijevozu, novim energetskim vozilima i drugim područjima.
| Scenariji usluge proširenja nove tehnologije | ||
| Broj | Servisno polje | Scenariji usluge |
| 1 | Aerospace | Simulacija i analiza stanja fluida unutar zrakoplovnog cjevovoda i spremnika za skladištenje |
| 2 | željeznički tranzit | Procjena simulacije i analiza dizajna konstrukcije otpora vjetra vlakova velikih brzina |
| 3 | Nova energetska vozila | Provođenje proračuna simulacije konačnih elemenata i analize toplinskog upravljanja za radnu okolinu baterijskih paketa |
| 4 | Offshore oprema | Strukturalna čvrstoća i procjena životnog vijeka u jakim i olujnim vremenskim uvjetima |
| 5 | Elektronički uređaji | Simulirajte proces prijenosa topline toplinski vodljivih tekućina/krutih medija, analizirajte i procijenite učinak hlađenja prostora, učinak rasipanja topline sklopova i komponenti |
| 6 | Može pružiti usluge prilagođene potrebama kupaca | |