阅读说明：本技术 一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统 (Processing method and system of plastic horn array antenna ) 是由 姚敏立 贾维敏 张峰干 伍宗伟 沈晓卫 金伟 侯榜欢 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统。本发明提供的塑料喇叭阵天线的加工方法及系统,通过塑料注塑成型获得各平板天线注塑件,然后对平板天线注塑件依次进行除油处理、粗化处理、敏化处理、活化处理、还原处理/解胶处理、化学镀镍处理、电镀铜处理、闪镀镍处理和烘干处理后,将各平板天线注塑件进行组装,即可获得喇叭阵天线。可见,本发明利用工程塑料注塑,同时利用电镀的方法实现塑料金属化,能够降低加工成本,缩短加工周期,为实现塑料喇叭阵天线的高效率大规模生产提供了可能。(The invention discloses a method and a system for processing a plastic horn array antenna. According to the processing method and system of the plastic horn array antenna, provided by the invention, each flat antenna injection molding piece is obtained through plastic injection molding, then the flat antenna injection molding pieces are sequentially subjected to oil removing treatment, coarsening treatment, sensitizing treatment, activating treatment, reduction treatment/dispergation treatment, chemical nickel plating treatment, electro-coppering treatment, flash nickel plating treatment and drying treatment, and then each flat antenna injection molding piece is assembled, so that the horn array antenna can be obtained. Therefore, the invention realizes plastic metallization by using engineering plastic injection and an electroplating method, can reduce the processing cost and shorten the processing period, and provides possibility for realizing high-efficiency large-scale production of the plastic horn array antenna.)

一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统

技术领域

本发明涉及移动卫星通信技术领域，特别是涉及一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统。

背景技术

随着经济全球化和信息化的发展，人们迫切需要在旅途中的任何地方、任何时间都能实时传递或接收宽带、大容量的语音、数据、图像、视频等多媒体信息，以便更快、更准确地掌握瞬息万变的时局。卫星通信是唯一能在不同环境下同时提供不同业务需求的通信系统。由于ITU分配给卫星移动业务的带宽较低，很难满足宽带通信业务的需求。基于卫星固定业务的“动中通”通信系统为这一问题的解决提供了可能。动中通卫星通信系统是指安装卫星天线的移动载体如汽车、火车、飞机、轮船等能够与静止卫星即同步轨道卫星建立通信链路并能够在载体快速运动的过程中保持通信链路畅通以实现实时通信的系统。静止卫星距地面的距离为36000公里，因此要实现移动载体与静止卫星间的宽带多媒体通信，就必须采用高增益的定向天线。

喇叭阵列天线的效率高，长宽比大，能够实现低轮廓，因此平板天线是卫星动中通天线的首选天线。但是长期以来，喇叭阵列平板天线主要通过数控加工，存在加工成本高，加工周期长的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统，能够降低加工成本，缩短加工周期。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种塑料喇叭阵天线的加工方法，所述加工方法包括：

采用注塑方法将工程塑料注塑成型，获得各平板天线注塑件；

对各所述平板天线注塑件的表面进行除油处理；

对除油处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行粗化处理；

对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行敏化处理和活化处理；

对活化处理后的各所述平板天线注塑件进行还原处理或解胶处理；

对还原处理或解胶处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行化学镀镍处理；

对化学镀镍处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行电镀铜处理；

对电镀铜处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行闪镀镍处理；

将闪镀镍处理后的各所述平板天线注塑件烘干后进行组装，获得喇叭阵天线。

可选的，所述采用注塑方法将工程塑料注塑成型具体包括：

根据天线频段的高低选用对应热膨胀系数的工程塑料进行注塑成型。

可选的，所述除油处理的温度范围为50℃～70℃。

可选的，所述粗化处理为化学粗化处理。

可选的，对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面依次进行敏化处理和活化处理之前，还包括：

对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行中和处理、还原处理或者浸酸处理。

可选的，所述敏化处理的敏化剂为二价锡盐溶液或三价钛盐溶液。

可选的，所述对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行敏化处理和活化处理，具体包括：

对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行胶体钯活化处理。

可选的，所述化学镀镍处理的温度低于所述工程塑料的热变形温度，所述化学镀镍处理的温度与所述工程塑料的热变形温度的差值大于或者等于20℃。

可选的，所述电镀铜处理的镀铜厚度为天线工作频段最高频率的趋肤深度的2倍。

一种塑料喇叭阵天线的加工系统，所述加工系统包括：

注塑模块，用于采用注塑方法将工程塑料注塑成型，获得各平板天线注塑件；

除油模块，用于对各所述平板天线注塑件的表面进行除油处理；

粗化模块，用于对除油处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行粗化处理；

敏化和活化模块，用于对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行敏化处理和活化处理；

还原或解胶模块，用于对活化处理后的各所述平板天线注塑件进行还原处理或解胶处理；

化学镀镍模块，用于对还原处理或解胶处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行化学镀镍处理；

镀铜模块，用于对化学镀镍处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行电镀铜处理；

闪镀镍模块，用于对电镀铜处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行闪镀镍处理；

烘干组装模块，用于将闪镀镍处理后的各所述平板天线注塑件烘干后进行组装，获得喇叭阵天线。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统，通过塑料注塑成型获得各平板天线注塑件，然后对平板天线注塑件依次进行除油处理、粗化处理、敏化处理、活化处理、还原处理/解胶处理、化学镀镍处理、电镀铜处理、闪镀镍处理和烘干处理后，将各平板天线注塑件进行组装，即可获得喇叭阵天线。可见，本发明利用工程塑料注塑，同时利用电镀的方法实现塑料金属化，能够降低加工成本，缩短加工周期，为实现塑料喇叭阵天线的高效率大规模生产提供了可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种塑料喇叭阵天线的加工方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的天线喇叭辐射层的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种塑料喇叭阵天线的加工系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种塑料喇叭阵天线的加工方法及系统，能够降低加工成本，缩短加工周期。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种塑料喇叭阵天线的加工方法的流程图。如图1所示，所述加工方法包括：

步骤101：采用注塑方法将工程塑料注塑成型，获得各平板天线注塑件。

平板天线注塑的材料可选用的工程塑料包括ABS(Acrylonitrile ButadieneStyren，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物PC/ABS、PEI(Polyetherimide，聚醚酰亚胺)等工程塑料。实际应用中，可根据天线频段的高低选用对应热膨胀系数的工程塑料进行注塑成型。频段越高，选用的塑料的热膨胀系数越小。注塑完成后，检查注塑件是否有缺陷。无缺陷再进入下一流程。

步骤102：对各所述平板天线注塑件的表面进行除油处理。

除油的目的是清除产品表面在模压、存放和运输过程中残留的脱模剂和油污。除油关系到电镀质量，若除油不彻底，会产生漏镀，影响电气性能。因此，本实施例对注塑件选用钢铁件除油液进行除油处理，除油液中化学除油粉的质量浓度为50g/l，除油时间为5min，除油处理的温度范围为50℃～70℃。除油溶液的温度不能超过塑料的粘流化温度，即不能使塑料发生变形。

步骤103：对除油处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行粗化处理。本实施例中的粗化处理为化学粗化处理。粗化工艺参数：粗化液中铬酐的质量浓度范围为350～450g/l，硫酸的质量浓度范围为350～400g/l，粗化处理的温度范围为60～70℃，粗化处理的时间范围为8～15min。

粗化能够提高零件表面的亲水性，并形成适当的粗糙度，以保证镀层有良好的结合力，粗化处理是决定镀层结合力的关键工序。

进一步地，本实施例在化学粗化处理后还进行了中和处理、还原处理或浸酸处理，以将残留在零件表面的镀液清洗干净，避免污染浸胶液。

步骤104：对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行敏化处理和活化处理。

敏化处理是使非金属表面吸附一层容易氧化的物质，以便在活化处理时被氧化，在制品表面上形成“催化膜”。实际应用中，可选用的敏化剂为二价锡盐溶液和三价钛盐溶液。本实施例中，采用二氯化锡的酸性溶液或二价锡的络合碱性溶液进行敏化处理。

活化处理是用含有催化活性金属如银、钯，铂、金等的化合物溶液，对经过敏化处理的工件表面进行再次处理的过程，以便在非金属表面产生一层催化金属层，作为化学镀时氧化还原反应的催化剂。活化过程的实质是，敏化后的工件表面与含有贵金属离子溶液相接触时，这些贵金属离子很快被二价锡离子还原成金属微粒，使其紧紧附着在工件表面上。

本实施例采用胶体钯活化处理把敏化、活化过程合并，一次完成，代替了敏化和离子型活化两道工序，有效提高了镀层的结合力。

步骤105：对活化处理后的各所述平板天线注塑件进行还原处理或解胶处理。

经活化处理清水清洗后的制品不能直接进入化学镀工序，需先进行还原处理或解胶处理。经离子型活化液处理的制品应进行还原处理，即在含有一定浓度的化学镀还原剂的溶液中短时间浸泡后不经水清洗直接放入化学镀槽进行化学镀。还原处理的目的是将残留在制品表面的活化液还原而除去，避免活化液进入化学镀液中引起镀液分解；同时，还可提高表面的催化活性。

步骤106：对还原处理或解胶处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行化学镀镍处理。

使塑料产品金属化是电镀前的最后一步。塑胶的耐热性能一般比较差，因此，所述化学镀镍处理的温度要低于所述工程塑料的热变形温度，实际应用中，所述化学镀镍处理的温度与所述工程塑料的热变形温度的差值大于或者等于20℃。本实施例中，选用常温化学镀镍方法进行处理。

步骤107：对化学镀镍处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行电镀铜处理。

化学镀镍完成后，进入塑料天线金属化的关键一步。本实施例采用硫酸盐镀铜的电镀铜工艺，其成分简单，溶液稳定，不产生有害气体，采用合适的光亮剂即可得到全光亮镀层，整平性能好。镀铜的厚度与天线的工作频段有关，本实施例中，所述电镀铜处理的镀铜厚度为天线工作频段最高频率的趋肤深度的2倍。

步骤108：对电镀铜处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行闪镀镍处理。

由于铜在空气容易氧化，在电镀铜工序完成后，对镀件再进行闪镀镍工序，以保护电镀铜层，保障各种环境下天线的性能。

步骤109：将闪镀镍处理后的各所述平板天线注塑件烘干后进行组装，获得喇叭阵天线。图2为组装完成后天线喇叭辐射层的结构图，其中，图2的(a)部分为喇叭辐射层的俯视图，图2的(b)部分为喇叭辐射层的侧视图，图2的(c)部分为喇叭辐射层的底视图。

图3为本发明实施例提供的一种塑料喇叭阵天线的加工系统的结构框图。如图3所示，所述加工系统包括：

注塑模块201，用于采用注塑方法将工程塑料注塑成型，获得各平板天线注塑件；

除油模块202，用于对各所述平板天线注塑件的表面进行除油处理；

粗化模块203，用于对除油处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行粗化处理；

敏化和活化模块204，用于对粗化处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行敏化处理和活化处理；

还原或解胶模块205，用于对活化处理后的各所述平板天线注塑件进行还原处理或解胶处理；

化学镀镍模块206，用于对还原处理或解胶处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行化学镀镍处理；

镀铜模块207，用于对化学镀镍处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行电镀铜处理；

闪镀镍模块208，用于对电镀铜处理后的各所述平板天线注塑件的表面进行闪镀镍处理；

烘干组装模块209，用于将闪镀镍处理后的各所述平板天线注塑件烘干后进行组装，获得喇叭阵天线。

本发明利用工程塑料注塑、化学镀和电镀工艺，能够实现天线的低成本、大批量生产。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。