Ansys2025全球仿真大会：基于EVDE ADP的基站产品360°Wind Load自动化设计流程

ANSYS,

Inc

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/nsys基于EVDEADP的基站产品360

。Wind

Load自动化设计流程刘宁

I爱立信（中国）通信有限公司Abstract随着5G基站的广泛部署，风载荷对天线稳定性的影响日益重要。传统风载荷分析方法依赖风洞测试或复杂的CFD仿真，既耗时又对专家要求高。为提高仿真效率，爱立信开发了基于EVDE平台的Wind

Load

ADP自动化仿真流程。该流程通过简单GUI界面，自动进行基站天线的360°风载荷分析，包括几何创建、网格生成、Fluent求解、后处理和报告生成。仿真前处理能在5分钟内完成，仿真结果与风洞测试误差小于10%。报告自动生成PDF，包含计算设置和风载荷数据，帮助设计人员优化天线结构。与传统CFD方法相比，Wind

Load

ADP显著提升了仿真效率，减少了设计迭代时间，使非专家也能轻松完成风载荷分析。该工具为基站天线设计优化和5G网络建设提供了技术支持，

推动了产品研发与创新。©2025ANSYS,

Inc.

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Innovation

That

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nnan

Advancennent2

Company

Introduction

EVDE-EricssonVirtual

HW

Designer

Wind

Load

Background

Wind

LoadADP

Visionand

Conclusion©2025ANSYS,

Inc.

powering

Innovation

That

Drives

H

nnan

AdvancennentAgenda3

Company

Introduction•爱立信公司1876

年成立于瑞典的斯德哥尔摩，业务遍布全球

140

多个国家，是全球领先的提供端到端全面通信解决方案以及专业服务的供应商。爱立信的核心业务包括：

网络、电信专业服务和多媒体•

研发(R&D)是爱立信业务的核心，全球拥有约26,000名员工。爱立信的工程师、研究人员和世界各地的科学家都在关注技术的创新和演进。爱立信拥有超过6万项专利，

是行业中最强大的知识产权组合之一•爱立信中国研发中心是瑞典以外最大的研发机构，

研发人员分布北京、上海、南京、广州、成都五个城市，涵盖了爱立信所有的产品线。此外，爱立信还在北京设立了全球三大创新中心之一，以便跟中国的创新企业更好的开展合作©2025ANSYS,

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Innovation

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Advancennent4

2000,s1976195618762020Company

Introduction•More

than

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enabling

communication©2025ANSYS,

Inc.

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Innovation

That

Drives

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Advancennent18841923187819811990,s5

EVDE-EricssonVirtual

HW

Designer•EVDE

是一个仿真平台，包含一系列称为

ADP（Automated

Design

Process）的工具。ADP

是根据爱立信需求定制的自动化硬件仿真流程，每个

ADP

覆盖一个特定领域。它能够执行复杂的仿真，

这些仿真通常需要很长的执行时间、要求用户具备仿真工具的专家知识，并且在某些情况下手动运行几乎是不可能的。•实施自动化仿真的理念是降低用户对仿真工具的专业知识的门槛，并允许更广泛的团队运行涵盖整个产品而不是一小部分产品的复杂仿真。这种方法将提高我们的产品质量，并减少硬件开发中的原型运行次数。•EVDE

ADP

主要包含Board

Design,Filter

design,Thermal

Electronics,Thermal

Structure四个领域，其中Wind

load

ADP

属于

Thermal

Structure的一个应用场景。TraditionWay

Smart

Development©2025ANSYS,

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powering

Innovation

That

Drives

H

nnan

Advancennent6Wind

Load

Background•

基站天线市场发展非常迅猛。为了充分满足日益增长的数据传输容量需求，天线的设计正变得更加高效和复杂。即使天线的集成密度不断提高，这仍对其外部尺寸产生了影响。•随着这种发展，尤其是在现场更换天线或加装额外天线时，现有天线杆塔的强度可能无法再得到保证。因此，进行现代化改造的天线站点运营商将面临额外成本。此外，

强风（例如在风暴或飓风期间）带来的高风荷载是一个特别的挑战。移动网络运营商（MNO）或其承包商始终对天线站点的设计和规格设计负有法律责任。从结构分析的角度考虑站点安全性时，必须将产品Wind

Load纳入考量。©2025ANSYS,

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powering

Innovation

That

Drives

H

nnan

Advancennent7

Wind

Load

Background从

20世纪

80年代首批基站天线问世至今，爱立信一直开展研究，

以确定风荷载的最佳方法。其中基站产品风荷载目前有三种公认的方法：

标准经验公式计算

(EN

1991-1-4) CFD

流体仿真

风洞测试标准公式计算CFD

仿真模拟风洞测试©2025ANSYS,

Inc.

powering

Innovation

That

Drives

H

nnan

Advancennent8

Wind

Load

Background•NGMN-Alliance-电信设备测试方法标准化组织,

为基站天线的电气、机械参数及测试方法提供全球统一规范，覆盖增益、波束宽度、隔离度等关键指标。建议为基站天线提供360

。极坐标图风荷载数据，其中测量间隔不超过10

。。其中，

部分运营商明确需要通信设备公司提供

360°

的Wind

load数据。•

风阻的需求大部分都可以在风洞中进行测试，但这种方式耗时且成本高昂。所以进行

CFD仿真模拟是产品开发中必不可少的一个环节。©2025ANSYS,

Inc.

powering

Innovation

That

Drives

H

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Advancennent不同角度下的产品外形Basta12数据结果要求Basta12标准文档9

Wind

LoadADP•常规的风阻仿真流程需要对产品每个迎风角度进行几何设置，分别建立流体域，网格设置处理，最后在fluent求解及后处理。例如360°的风阻需求，每隔10°度计算一个风阻，需要进行36次求解过程，而且每个角度都需要仿真专家进行细致的前处理，最后进行大量的数据统计。

这样的方法占用了大量的时间和精力，最终的结果还需要进行校核。•爱立信基于这个背景，研究了基于基站产品风阻的自动化仿真流程Wind

LoadADP,使得用户能够通过简单的GUI操作，完成360°风阻的设置和求解，并且仿真精度在90%以上。10©2025ANSYS,

Inc.开始几何简化处理ADP自动生成0

。-360

。流体域几何ADP自动生成36个角度3D网格ADP自动进行Fluent

求解设置ADP自动调用求解模块及后处理ADP自动输出仿真报告结束开始几何简化处理初始流场几何0。生成0

。3D网格Fluent求解设置计算及后处理...背面流场几何360。生成360

。3D网格Fluent求解设置计算及后处理数据整合及分析结束0

。风阻计算手动设置36次迭代360

。风阻计算自动进行360。风阻计算Wind

LoadADP求解传统方式Wind

LoadADPWind

load自动化设计流程（ADP）

是一个基于网页的工具，允许用户对天线几何结构进行气动载荷计算，通过多风向研究压力分布。完整工作流程包含以下核心步骤：•几何创建：导入基站几何文件，使用最小角度、最大角度和步长（Min

Angle

、Max

Angle

和

Step）来描述不同来流方向。•网格生成：通过

Fluent

Meshing

执行工作流•

计算运行：基于

Fluent

求解器执行仿真•后处理：在网页界面展示Wind

Load极坐标图（Polar

Plot）和仿真云图•

报告生成：自动创建

PDF

格式分析报告计算运行

后处理极坐标数据生成报告powering

InnovationThatDrivesHnnanAdvancennent多角度几何自动创建11©2025ANSYS,

Inc.自动创建加密网格Wind

loadADP-Result后处理结果可视化，更加形象地体现基站产品在风场中的受力状态和流动特征：•

每个产品不同角度的风阻值及最大最小值•

速度结果云图，压力结果云图，流体迹线动图不同角度速度云图

不同角度压力云图

不同角度的风阻极坐标图©2025ANSYS,

Inc.

powering

Innovation

That

Drives

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Advancennent12

Göttingen-typewithopentest

section:•Nozzle

area:

7,07

m•Length

of

the

test

section:

4,5

m•

Turbulence

ratio:Tu<

0.5•Wind

speed:

40

m/sThe

most

important

partsofthetest

rig

are:•Open

test

section

with

a

turn

table

(360°)•Nozzle,

3

meters

in

diameter•Bending

moment

balance

(resolution:+/-0,01

N)•Datacquisitionsystem:single

channel

precision

bridgeamplifier

modules

ML38Bfor

MGCplus

(Hottinger

Baldwin

Messtechnik)and

Digital

PCIdataacquisitiondevice,

16bit

(National

Instrumnts)©2025ANSYS,

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Innovation

That

Drives

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AdvancennentWindTunnel13

Wind

LoadCompassionCFD仿真和风洞测试结果对比：©2025ANSYS,

Inc.

powering

Innovation

That

Drives

H

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AdvancennentWind

LoadADP结果风洞测试14

Wind

Load

ADP

仿真结果和风洞测试结果对比：•

Wind

Load

ADP

运行

0°

:10°

:180°

,由于产

品对称，通过镜像到-180°to0°。•

在大多数角度下，仿真结果和测试结果能

够很好的闭环，误差小于10%。•

对于一些差异较大的角度会综合分析在特

定角度下，测试和仿真引起的误差。Wind

LoadADP和风洞测试结果对比ComparisonADPvswindtunnel

measurements©2025ANSYS,

Inc.

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Innovation

That

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