기계적 다운틸팅 기능을 갖는 기지국 안테나 공력 소음에 관한 수치 연구

Title
기계적 다운틸팅 기능을 갖는 기지국 안테나 공력 소음에 관한 수치 연구
Authors
이영복
Keywords
기계적다운틸팅기능을갖는기지국안테나공력소음에관한수치연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
무선 통신 시장이 꾸준히 성장함에 따라 도심지 주위에 통신 장비들이 급격히 늘어나고 있다. 특히 건물 옥상이나 도로, 심지어 인도까지 설치되는 기지국용 안테나의 경우 외관뿐만 아니라 바람에 의한 소음 때문에 많은 민원을 받고 있다. 지금까지 통신 시장의 짧은 역사로 인하여 소음 문제가 크게 부각되지 않았지만 꾸준히 증가하는 민원으로 인해 도심지 근처 BTS 안테나 설치는 또 다른 사회적 문제로 발전하고 있다. 따라서 안테나 설치 전 반드시 소음에 대한 사전 검토가 필요할 것으로 예측되나 산업과 연관된 소음 연구의 기초적인 자료가 부족한 것이 현실이다. 본 연구에서는 기지국용 안테나를 원형 실린더로 이상화 하여 수치해석 과정을 시행하였다. 이러한 원형실린더에서의 와류로 인해 발생되는 소음에 관련한 연구는 공력소음 연구의 기초가 되는 분야로 많은 연구자들에 의하여 다양한 실험조건 및 방법으로 연구가 수행되어 왔다. 그러나, 아직까지도 후류에서의 와류거동과 이로 인한 소음발생 관련하여 확실히 검증되지 못한 사실들이 많으며 특히, 통신 품질을 개선하기 위해 실시한 다운틸트와 같은, 각도 0°, 15°의 경사진 실린더의 경우 기초 연구가 더욱 부족하다. 따라서 본 연구에서는 경사진 실린더 후류에서의 유동과 소음 특성을 3D 수치해석으로 비교 분석하였다. 공력 소음해석에 있어서 가장 중요한 요소 중 하나인 레이놀즈수가 인 아임계영역으로 설정하였으며, 유동해석의 경제성을 고려하여 압력 기반 해법을 적용하였다. 경사각이 증가할수록 스트롤수는 “cosine law”에 따라 점차 감소할 것이며, 소음레벨 또한 감소하는 경향을 보일 것으로 예측된다
Description
1. 서론 1 1.1 연구동기 1 1.2 기존의 연구 현황 3 1.3 연구 목적 및 범위 4 2. 수치 기법(Numerical method) 5 2.1 지배 방정식(Governing equation) 5 2.2 수치해석 이론 9 2.3 와류 소음 예측법 11 3. 수치계산의 유효성 검증 14 3.1 대상 모형 및 수치계산 조건 14 3.2 난류모형에 따른 영향 15 3.3 고찰 16 4 실린더의 유동 및 공력 소음 17 4.1 2D 대상 모형 및 수치계산 조건 17 4.2 2D 수치계산을 통한 난류모형 및 시간간격에 따른 영향 18 4.3 경사각을 갖는 3차원 실린더의 유동 및 공력 소음 계산 21 4.4 고찰 24 5. 결론 25 REFERENCES 27
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22251
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College of Engineering(공과대학) > Graduate School of Engineering (공학대학원) > Theses(공학대학원 석박사 학위논문)
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