阅读说明：本技术 一种超低损耗超轻天线罩及制造方法 (Ultra-low loss and ultra-light antenna housing and manufacturing method thereof ) 是由 曾志雄 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开天线罩,罩体具有辐射面和非辐射面,辐射面包括实心的蒙皮层以及发泡层,非辐射面为实心结构,非辐射面与辐射面通过注塑成型而构成一体成型的罩体。本发明还公开天线罩的制造方法,第一挤出机、第二挤出机和第三挤出机同时往成型模具内注射同种材料的热塑性混合料,第一挤出机和第二挤出机注入含有发泡剂的热塑性混合料,完成辐射面的成型填充,第一挤出机注射不含发泡剂的热塑性混合料而成型非辐射面,并且第二挤出机和第三挤出机注射的含有发泡剂的热塑性混合料与第一挤出机注射的热塑性混合料融合在一起,在出模瞬间,压力释放,出模后发泡而得到一体成型的罩体。采用前述方法制造的天线罩损耗低、重量轻。(The invention discloses an antenna housing, wherein a housing body is provided with a radiation surface and a non-radiation surface, the radiation surface comprises a solid skin layer and a foaming layer, the non-radiation surface is of a solid structure, and the non-radiation surface and the radiation surface form an integrally formed housing body through injection molding. The invention also discloses a manufacturing method of the antenna housing, wherein the first extruder, the second extruder and the third extruder simultaneously inject thermoplastic mixture of the same material into the forming die, the first extruder and the second extruder inject the thermoplastic mixture containing foaming agent to complete the forming and filling of the radiation surface, the first extruder injects the thermoplastic mixture without foaming agent to form the non-radiation surface, and the thermoplastic mixture containing foaming agent injected by the second extruder and the third extruder is fused with the thermoplastic mixture injected by the first extruder, at the moment of die stripping, the pressure is released, and the die stripping is foamed to obtain the integrally formed housing. The antenna housing manufactured by the method has low loss and light weight.)

一种超低损耗超轻天线罩及制造方法

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技术领域

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本发明涉及一种超低损耗超轻天线罩，本发明还涉及一种超低损耗超轻天线罩制造方法。

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背景技术

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5G时代数据传输的特点是高速度、低延时、大容量,然而随着频率越高,电磁波越趋近于直线传播,传播过程中的衰减也越大。因此,提升天线的传输效率和信号的传输质量,降低传输损耗至关重要。

作为基站天线的重要组成部分,天线罩不仅保护天线内部,而工其材料的介电性能对信号的传输效率、传输质量也有直接影响。材料的介电常数Dk越高,贮存电能能力就越大,阻碍信号传输能力就越强,信号传输越慢。介电损耗因子Df越高,介质电导和介质极化滞后效应越明显,电能损耗或信号损失越多,尤其是毫米波。反之,材料介电常数和介电损耗因子越小,信号传播损失越小,信号失真程度越低。因此,5G时代天线罩材料的超低损耗特性变得尤为重要。

与传统无源天线不同,5G时代天线以Massivc MIM○有源天线和有源先源一体化天线等为主。然而,无论是Massivc MIMO有源天线,还是有源无源一体化天线,均具有尺寸大、重量重和发热量大等特点,均要求天线内部材料能够耐高温、轻量化等要求。因此,天线罩作为既影响天线辐射性能,又影响天线机械性能的重要零件,首当其冲要满足耐高温和轻量化的要求。

所以,5G时代天线罩材料,除了满足4G时代的基本电气和机械性能外,还应该具有更低损耗、更高耐温、更低密度等特点。

4G时代,基站天线罩多采用玻璃钢(FRP)、硬质聚氯乙烯(UPVC)及其他复合材料等。5G时代,这些材料已不能全面满足超低损耗、更高耐温、更低密度等要求,特别是在毫米波频段。如玻璃钢(FRP)天线罩,具有良好的强度、刚度、耐候性,可以耐较高温度(15O℃以上),但是其介电损耗高(介电常数≥4.0)、密度高(密度约1,75g/cm3)。不满足5G时代低损耗、轻量化的需求。而且玻璃刚是热固性材料,不可回收再利用,不符合绿色环保的要求。硬质聚氯乙烯(UPVC)天线罩,虽然满足基本的机械性能要求,且具有易成型、成本低、可回收再利用等优点,但是其介电损耗较高(介电常数≥3.2)、密度较高(密度约1,钙g/cm3)、不耐高温(20℃开始软化)。不满足5G时代低损耗、轻量化、耐高温的需求。另外,还有一些改性复合材料天线罩其性能也有明显改善。但是,也存在以下几方面不足：

其一该改性复合材料的密度1.11～1.40g/cm³,与现有非改性材料相比,其密度并不低,难称低密度。如现有材料PP的密度约为0.91g/cm³,ASA的密度为1.05g/cm³等。

其二该改性复合材料的介电常数为2.62～3.42,与现有材料相比低得并不明显,优势不明显,难称低损耗。如现有材料PP的介电常数约为2.60～2.80，ASA的介电常数约为3.OO～3.10

综上所述，开发新型的损耗更低、密度更低的天线罩及制作方法成为行业的迫切需要。

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发明内容

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本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，损耗低、重量轻的天线罩。

本发明还提供一种制造超低损耗超轻天线罩的制造方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超低损耗超轻天线罩，包括罩体1，所述的罩体1具有辐射面11和非辐射面12，其特征在于：所述的辐射面11包括实心的蒙皮层11a以及位于蒙皮层11a之间的发泡层11b，所述的非辐射面12为实心结构，并且所述的非辐射面12与辐射面11通过注塑成型而构成一体成型的所述罩体1。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的蒙皮层11a、发泡层11b和非辐射面12均采用PC/ASA合金材料制成。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的蒙皮层11a的厚度为0.1mm至0.5mm。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的发泡层11b的发泡率为20％至80％，综合密度为0.2g/cm³至0.5g/cm³。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的辐射面11的介电常数Dk1≤2.00,介电损耗因子Df1≤0.0025，热变形温度T1≥170摄氏度。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的非辐射面12的介电常数Dk2≤3.20,介电损耗因子Df2≤0.004，热变形温度T2≥170摄氏度，综合密度为1.05g/cm³。

如上所述的超低损耗超轻天线罩，其特征在于：所述的罩体1的整体密度为0.85g/cm³。

一种超低损耗超轻天线罩的制造方法，其特征在于：包括如下操作：通过第一挤出机10、第二挤出机20和第三挤出机30同时往成型模具40内注射同种材料的热塑性混合料，所述的成型模具40内设有用于成型罩体1的型腔，所述的第一挤出机10和第二挤出机20的料头从左右两侧注入含有发泡剂的热塑性混合料，左右两侧的热塑性混合料完成辐射面的成型填充并在中间融合在一起，第一挤出机10的料头从成型模具40正面注塑不含发泡剂的热塑性混合料而成型非辐射面12，并且第二挤出机20和第三挤出机30注射的含有发泡剂的热塑性混合料与第一挤出机10注射的热塑性混合料在型腔内融合在一起，在出模瞬间，压力释放，出模后发泡而得到一体成型的罩体1。

如上所述的超低损耗超轻天线罩的制造方法，其特征在于：通过控制发泡剂添加量以及控制成型模具40的温度、压力和挤出速度控制发泡层11b的发泡率。

如上所述的超低损耗超轻天线罩的制造方法，其特征在于：所述的热塑性混合料包括如下重量份的组分：ASA含量5～25,PC含量30～60，玻纤含量5～30，添加的发泡剂含量为0.5～5。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明天线罩的罩体的辐射面包括蒙皮层和位于蒙皮层之间的发泡层，构成三明治结构，并且非辐射面为实心结构并与辐射面连接在一起构成一体成型的整体结构，因此，由于辐射面是如此的三明治结构，能够大大降低信号的损耗，减轻天线罩的重量，而非辐射面为实心结构，能够提供足够的支撑，具有很强的机械性能。所以三明治结构的辐射面与实心结构的非辐射面一体成型为天线罩，在降低损耗、降低产品重量以及获得足够的机械性能方面做到最优越。

2、本发明制造天线罩的方法是第一挤出机、第二挤出机和第三挤出机同时往成型模具中注射同种的热塑性混合料，因此，三个挤出机注射的物质能够在成型模具内融合为一体，从而成型一体的辐射面和非辐射面，而且第二挤出机和第三挤出机的热塑性混合料中添加有发泡剂，因此第二挤出机和第三挤出机注射的热塑性混合物成型发泡层，从而得到传输信号强和重量轻的辐射面。因此，采用上述制造方法，最终得到一体成型罩体，整个罩体一体成型，结构牢固，而辐射面是三明治结构，降低了整个罩体的重量，降低了信号传输的损耗，适合推广应用。

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附图说明

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图1是本发明天线罩的截面图；

图2是本发明天线罩的局部剖视图；

图3是本发明制造天线罩时的示意图。

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具体实施方式

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下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图2所示，一种超低损耗超轻天线罩，包括罩体1，所述的罩体1具有辐射面11和非辐射面12，所述的辐射面11包括实心的蒙皮层11a以及位于蒙皮层11a之间的发泡层11b，所述的蒙皮层11a的厚度为0.1mm至0.5mm。所述的非辐射面12为实心结构，并且所述的非辐射面12与辐射面11通过注塑成型而构成一体成型的所述罩体1。辐射面11包括蒙皮层11a和位于蒙皮层11a之间的发泡层11b，构成三明治结构，并且非辐射面12为实心结构并与辐射面11连接在一起构成一体成型的整体结构，因此，由于辐射面11是如此的三明治结构，能够大大降低信号的损耗，减轻天线罩的重量，而非辐射面12为实心结构并与辐射面11是一体成型的整体结构，能够提供足够的支撑，具有很强的机械性能。所以三明治结构的辐射面11与实心结构的非辐射面12一体成型为天线罩，在降低损耗、降低产品重量以及获得足够的机械性能方面做到最优越。

所述的蒙皮层11a、发泡层11b和非辐射面12均采用PC/ASA合金材料制成。

在本实施例中，所述的发泡层11b的发泡率为20％至80％，综合密度为0.2g/cm³至0.5g/cm³。所述的辐射面11的介电常数Dk1≤2.00,介电损耗因子Df1≤0.0025，热变形温度T1≥170摄氏度。所述的非辐射面12的介电常数Dk2≤3.20,介电损耗因子Df2≤0.004，热变形温度T2≥170摄氏度，综合密度为1.05g/cm³。所述的罩体1的整体密度为0.85g/cm³。因此，整个天线罩的信号传输损耗小，重量轻，结构强度高，各方面达到优越的平衡，适合推广应用。

如图1至图3所示，一种超低损耗超轻天线罩的制造方法，包括如下操作：通过第一挤出机10、第二挤出机20和第三挤出机30同时往成型模具40内注射同种材料的热塑性混合料，所述的成型模具40内设有用于成型罩体1的型腔，所述的第一挤出机10和第二挤出机20的料头从左右两侧注入含有发泡剂的热塑性混合料，左右两侧的热塑性混合料完成辐射面的成型填充并在中间融合在一起，第一挤出机10的料头从成型模具40正面注射不含发泡剂的热塑性混合料而成型非辐射面12，并且第二挤出机20和第三挤出机30注射的含有发泡剂的热塑性混合料与第一挤出机10注射的热塑性混合料在型腔内融合在一起，在出模瞬间，压力释放，出模后发泡而得到一体成型的罩体1。第一挤出机10、第二挤出机20和第三挤出机30同时往成型模具40中注射同种的热塑性混合料，结合性好，因此，三个挤出机注射的物质能够在成型模具40内融合为一体，从而成型一体结构的辐射面11和非辐射面12，而且第二挤出机20和第三挤出机30的热塑性混合料中添加有发泡剂，因此第二挤出机20和第三挤出机30注射的热塑性混合物成型发泡层11b，从而得到传输信号强和重量轻的辐射面11。因此，采用上述制造方法，最终得到一体成型罩体1，整个罩体1一体成型，结构牢固，而辐射面11是三明治结构，降低了整个罩体的重量，降低了信号传输的损耗，适合推广应用。

在控制发泡层11b的发泡率时可以通过控制发泡剂添加量以及控制成型模具40的温度、压力和挤出速度来进行控制。

本实施例中，所述的热塑性混合料包括如下重量份的组分：ASA含量5～25,PC含量30～60，玻纤含量5～30，添加的发泡剂含量为0.5～5。