具有减阻降噪功能的自适应汽车天线的制作方法

本发明涉及一种具有减阻降噪功能的自适应汽车天线，特别是针对需要高速行驶的乘用车和商用车。

背景技术：

随着社会经济的发展，汽车走进千家万户，与此同时，人们对汽车外观和功能的要求也越来越高。人们通过将摄像头、收音天线和移动互联通信天线等集成在鲨鱼鳍外壳来实现所需的功能。汽车的智能化使得要集成在鲨鱼鳍外壳的元件越来越多，鲨鱼鳍外壳的尺寸也越来越大。

由于鲨鱼鳍外壳尺寸固定，一些鲨鱼鳍外壳后部在气流分离前具有突然中断的截尾形状，这使得在汽车高速运行时产生不必要的阻力和噪声。

现有的汽车天线专利多涉及天线外形的造型设计或者汽车天线内部元件的布置而对气动阻力和气功噪声的关注较少。造型独特的汽车天线在使车身外形更美的同时，也带来了增加气动阻力和气功噪声的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有汽车天线在汽车高速行驶时阻力和噪声大的问题，提供一种具有减阻降噪功能的自适应汽车天线。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有减阻降噪功能的自适应汽车天线，它包括内部控制元件和可变长度流线体外形，所述内部控制元件为车速采集器、控制器，所述可变长度流线体外形由尾盖、流线体外壳第一段、流线体外壳第二段三部分组成，尾盖设置于流线体外壳第一段端部，二者之间形成腔体，流线体外壳第二段设置于该腔体内，且控制器可控制尾盖打开并将流线体外壳第二段推出，推出后，流线体外壳第一段、流线体外壳第二段构成半个水滴形。

所述的水滴形流线体的长度为l，l＝160-300mm；横截面最大宽度为d，d＝80-160mm；水滴形流线体的纵截面由两段圆弧拼接而成，r1段为90度圆弧，圆心在水滴对称轴上，r1＝l/5-l/3；r2段圆弧的圆心与r1段圆弧圆心在同一直线上，且该直线与水滴对称轴垂直；流线体横截面为半椭圆形。

流线体外壳第一段长度为l1，l1＝1/2-2/3l；流线体外壳第二段的长度为l2，l1+l2＝l。

本发明的有益效果是：在高速行驶的乘用车上安装本发明具有减阻降噪功能的自适应汽车天线能有效降低汽车行驶过程中的阻力和噪声。

附图说明

图1为本发明流线体完全打开时，即在汽车高速时(大于s1且小于120km/h)流线体长度的俯视图，其中，(a)为流线体二维尺寸示意图，(b)为流线体三维结构示意图。

图2为本发明流线体横、纵截面的示意图，其中，(a)为流线体纵截面的示意图，(b)为流线体横截面的示意图；

图3为本发明控制流线体外形长度的原理图。

图4为本发明流线体在汽车低速时(小于s1)长度的示意图，其中，(a)为流线体二维示意图，(b)为流线体三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

本发明具有减阻降噪功能的自适应汽车天线包括尾部长度可变的流线体外形和内部控制元件，流线体外形为水滴形，内部控制元件为车速采集器、控制器。

流线体完整外形为半个水滴形。图1(a)所示为流线体的俯视图，流线体完整的长度为l，l＝160-300mm；横截面最大宽度为d，d＝80-160mm；图1(b)所示为完整流线体的三维图；图2(a)是完整流线体外形纵截面的示意图，其可由两段圆弧拼接而成，r1段为90度圆弧，圆心在长为l的线段(水滴对称轴)上，r1＝l/5-l/3；r2段圆弧的圆心与r1段圆弧圆心在同一直线上，该直线与水滴对称轴垂直；图2(b)是流线体横截面的示意图，其为半个椭圆，长轴长度为l5，l5≤d；短轴的长度的一半为l4。

流线体外形的尾部能根据车速的变化相应地伸长或缩短，实现该车速下汽车天线对整车阻力和噪声的影响最小的目标。如图1(a)所示，可变长度流线体分为两段，流线体外壳第一段6为基体，长度为l1，一般l1＝1/2-2/3l；流线体外壳第二段7的长度为l2，一般l2＝1/3-1/2l。

图3所示为具有减阻降噪功能的自适应汽车天线的实现原理图。汽车刚起动时，系统进行初始化，汽车天线流线体外形长度为l1，此时l2段被收放在l1段内；车速信号采集器1对车速进行实时采集并且将信息传送给控制器2，当车速上升到某设定值s1(s1≤120km/h)时，控制器2控制打开尾盖4，并控制推动流线体外壳第二段7伸出并保持；如果车速下降到s1时，控制器2控制流线体外壳第二段7收回，并合上尾盖4，尾盖的开合可以通过电机5驱动，流线体外壳第二段的伸出及收回可通过直线电机或推杆3实现。通过使汽车天线外形尾部的长度与车速相适应，汽车高速行驶时因天线产生的气动阻力和气动噪声将明显降低。

图4(a)所示为汽车刚起动和车速小于s1时，汽车天线流线体外形的三维示意图，图4(b)所示为流线体外形的二维图。此时，l2段完全位于基体l1段内。

参照图1(a)、图1(b)，内部控制元件车速信号采集器1的安装位置如图所示。车速信号采集器用于实时采集车速传感器的车速信号，并将其传递给控制器2，控制器2用于接收车速采集器的信号，对接收的信号进行处理，并控制相应执行器打开或闭合尾盖4，控制相应执行器完成汽车天线流线体外形尾部的伸出和缩回。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有减阻降噪功能的自适应汽车天线，它包括流线体外形和内部控制元件。流线体外形为半个水滴形，可变长度流线体外形由流线体外壳第一段、流线体外壳第二段、尾盖三部分组成；内部控制元件能根据实时车速的变化控制流线体外形的尾部相应地伸长或缩短。在乘用车车顶后部安装本发明汽车天线减阻降噪的仿生学设计外形能有效降低汽车高速行驶时的气动阻力和气动噪声。

技术研发人员：宋小文;胡俊超;廖诗睿;林文博
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2017.03.15
技术公布日：2017.10.03