CN102810741A - 一种天线罩及其制备方法 - Google Patents

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赵治亚
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Abstract

本发明提供一种天线罩的制备方法，所述制备方法为：按预设的金属微结构图案在有机薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板；通过热压膜将所述的层制板覆在有机树脂基板表面；在天线罩表面喷涂一层保护涂层。还涉及制备的天线罩。将超材料技术和丝网印刷技术应用于天线罩的制作，相对于现有的覆铜箔刻蚀技术，其能够实现大型天线罩的一体化制备，无需拼接，缩减了工艺流程，起到节能效果；其制备的天线罩能完好地保护天线的同时，既增强了天线罩的透波性，削弱了作为天线前面“障碍物”对信号传播的阻碍作用，又降低了天线罩对天线传播能量的反射。

Description

一种天线罩及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及超材料技术领域，更具体地说，涉及一种天线罩及其制备方法。
【背景技术】
超材料是近十年来发展起来的对电磁波起调制作用的材料。超材料一般是由一定数量的金属微结构附在具有一定力学、电磁学的基板上，这些具有特定图案和材质的微结构会对经过其身的特定频段的电磁波产生调制作用。
天线罩为保护天线免受自然环境影响的外壳，是通信***的重要组成部分。天线罩保护天线***免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线***工作性能比较稳定可靠，同时减轻天线***的磨损、腐蚀和老化，延长使用寿命。但是天线罩是天线前面的障碍物，对天线辐射波不仅会产生吸收和反射，同时还将改变天线的自由空间能量分布，从而在一定程度上影响天线的电气性能。造成这些现象的原因是：天线罩壁的反射和不均匀部分的绕射会引起天线主波瓣电轴偏移，从而产生瞄准误差；天线罩对高频能量的吸收和反射会引起传输损耗，从而影响天线增益(接收时使***噪声温度增加)。对于这个问题，传统天线罩材料工艺中的解决方案，一般着重于采取填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数。但这种工艺产出的材料，在某些频段内的能量反射依旧不小，并且能量透射方面仍有需要提升的空间。
超材料技术能为这个问题提供有效的解决方案。超材料天线罩利用特殊的金属微结构设计，结合相关基材特点，在天线工频频段，有效地实现了透波功率的增强且大幅度的减小反射功率。但是，目前利用超材料技术制备天线罩，一般都是通过在基板上覆铜箔，然后刻蚀线路的方法来制备。但是目前这种刻蚀工艺及仪器对基板的尺寸是有一定要求的，一般宽度不能大于650mm，对于制备大于650mm的天线罩，则要靠拼接的方式实现，而拼接的难度和成本都很高，所以这种工艺在制备大型天线罩方面具有局限性。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用丝网印刷技术制备透波性能好且损耗小的大型的天线罩及其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种天线罩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
按预设的金属微结构图案在有机薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板；
通过热压膜将所述的层制板覆在有机树脂基板表面；
在天线罩表面喷涂一层保护涂层。
所述有机树脂基板为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板。
所述有机薄膜的热变形温度高于丝网印刷所采用的导电油墨的固化温度。
所述有机薄膜为PET薄膜、PI薄膜或PES薄膜。
所述有机薄膜的厚度为0.051～0.1mm。
所述丝网印刷所采用的导电油墨为金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨或碳系导电墨。
所述热压膜的热压温度低于所述有机薄膜的热变形温度。
所述热压膜的厚度为0.02～0.04mm。
所述保护涂层的涂料为溶剂型涂料。
所述溶剂型涂料为丙烯酸类涂料、有机硅类涂料、氟碳类涂料或聚氨酯类涂料。
所述保护涂层厚度为20～40微米。
一种天线罩，由上述方法制备的天线罩，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板、覆在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板上的层制板、连接丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板和层制板的热压膜及天线罩表面的保护涂层；所述层制板包括有机薄膜和附着在有机薄膜上的金属微结构；所述保护涂层的涂料为溶剂型涂料。
采用本发明的技术方案具有以下有益效果：将超材料技术和丝网印刷技术应用于天线罩的制作，相对于现有的覆铜箔刻蚀技术，其能够实现大型天线罩的一体化制备，无需拼接，缩减了工艺流程，起到节能效果；其制备的天线罩能完好地保护天线的同时，既增强了天线罩的透波性，削弱了作为天线前面“障碍物”对信号传播的阻碍作用，又降低了天线罩对天线传播能量的反射，延长天线使用寿命的同时，也保证了天线工作的有效进行；选择低介电常数、低损耗的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)作为基板，提高了天线罩的机械强度和抗腐蚀能力。
【附图说明】
图1为实施例一的流程图。
图2为实施例二的流程图；
图3为实施例三的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种天线罩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
通过现有技术的积累，针对增加材料的透波性能、减少反射的要求，本发明有机树脂基板选择低介电常数、低损耗的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)基板，同时其强度高、硬度大、韧性好、抗压力性和冲击性能好，且容易加工，同时抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解.
a、按预设的金属微结构图案(如工字型、雪花型等)在有机薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板；
其中金属微结构为由金属丝构成的具有一定几何形状的平面或者立体结构；
丝网印刷所采用的导电油墨为金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨或碳系导电墨，由于导电油墨体系与选择的ABS基板不兼容，使得导电油墨体系不易印刷到ABS基板上，另一方面ABS基板的耐温性不高，而丝网印刷完后导电油墨需要固化，所以首先在本发明所采用的有机薄膜上通过丝网印刷技术加工出金属微结构制成层制板，并且所采用的有机薄膜的热变形温度要高于导电油墨的固化温度，如选择PET膜、PI薄膜或PES薄膜；当然在能够进行正常丝网印刷时，薄膜的厚度越薄越好，一般为厚度为0.051～0.1mm。
b、通过热压膜将层制板覆在有机树脂基板表面；
由于ABS基板的热变形温度一般为94～99℃，所以选择的热压膜的热压温度要低于ABS基板的热变形温度，一般选择在60～90℃之间，其厚度为0.02～0.04mm，如VAE膜。
c、在天线罩表面喷涂一层溶剂型涂料(如丙烯酸类涂料、有机硅类涂料、氟碳类涂料或聚氨酯类涂料等)作为保护涂层，其保护涂层的厚度一般为20～40微米。
由上述方法制备的天线罩，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板、覆在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板上的层制板、连接丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板和层制板的热压膜及天线罩表面的保护涂层；层制板包括有机薄膜(如PET薄膜、PI薄膜或薄PES膜)和附着在有机薄膜上的金属微结构。将超材料技术和丝网印刷技术应用于天线罩的制作，相对于现有的覆铜箔刻蚀技术，其能够实现大型天线罩的一体化制备，无需拼接，缩减了工艺流程，起到节能效果；其制备的天线罩能完好地保护天线的同时，既增强了天线罩的透波性，削弱了作为天线前面“障碍物”对信号传播的阻碍作用，又降低了天线罩对天线传播能量的反射，延长天线使用寿命的同时，也保证了天线工作的有效进行。
实施例一，如图1所示
a、按预设的工字型图案在厚度为0.051mm的PET薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板，采用的导电油墨为铜系导电墨；
b、通过厚度为0.02mm的VAE膜将层制板覆在ABS基板表面；
c、在天线罩表面喷涂一层丙烯酸类涂料作为保护涂层，其厚度为20微米的。
实施例二，如图2所示
a、按预设的工字型图案在厚度为0.08mm的PI薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板，本发明中金属微结构单元要求导电率越大越好，所以要选择方阻尽量小的导电油墨体系，如银系导电墨；
b、通过厚度为0.03mm的VAE膜将层制板覆在ABS基板表面；
c、在天线罩表面喷涂一层聚氨酯类涂料作为保护涂层，其厚度为30微米的。
实施例三，如图3所示
a、按预设的雪花型图案在厚度为0.1mm的PES薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板，采用银系导电墨；
b、通过厚度为0.04mm的VAE膜将层制板覆在ABS基板表面；
c、在天线罩表面喷涂一层聚氨酯类涂料作为保护涂层，其厚度为40微米的。
在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (12)

1.一种天线罩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：按预设的金属微结构图案在有机薄膜上通过丝网印刷技术制备金属微结构制成层制板；
通过热压膜将所述的层制板覆在有机树脂基板表面；
在天线罩表面喷涂一层保护涂层。
2.根据权利要求1所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述有机树脂基板为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板。
3.根据权利要求1所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述有机薄膜的热变形温度高于丝网印刷所采用的导电油墨的固化温度。
4.根据权利要求3所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述有机薄膜为PET薄膜、PI薄膜或PES薄膜。
5.根据权利要求1或3或4所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述有机薄膜的厚度为0.051～0.1mm。
6.根据权利要求1或3所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述丝网印刷所采用的导电油墨为金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨或碳系导电墨。
7.根据权利要求1所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述热压膜的热压温度低于所述有机薄膜的热变形温度。
8.根据权利要求1或7所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述热压膜的厚度为0.02～0.04mm。
9.根据权利要求1所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述保护涂层的涂料为溶剂型涂料。
10.根据权利要求9所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述溶剂型涂料为丙烯酸类涂料、有机硅类涂料、氟碳类涂料或聚氨酯类涂料。
11.根据权利要求1所述的天线罩的制备方法，其特征在于，所述保护涂层厚度为20～40微米。
12.一种天线罩，其特征在于，由权利要求1～11任一项方法制备的天线罩，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板、覆在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板上的层制板、连接丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基板和层制板的热压膜及天线罩表面的保护涂层；所述层制板包括有机薄膜和附着在有机薄膜上的金属微结构；所述保护涂层的涂料为溶剂型涂料。
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