BG67321B1 - Еластомерен състав за вграждане на компактна антена - Google Patents

Еластомерен състав за вграждане на компактна антена Download PDF

Info

Publication number
BG67321B1
BG67321B1 BG112593A BG11259317A BG67321B1 BG 67321 B1 BG67321 B1 BG 67321B1 BG 112593 A BG112593 A BG 112593A BG 11259317 A BG11259317 A BG 11259317A BG 67321 B1 BG67321 B1 BG 67321B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
antenna
human body
composition
embedding
layer
Prior art date
Application number
BG112593A
Other languages
English (en)
Other versions
BG112593A (bg
Inventor
Abdullah Al-Sehemi
G. Al-Sehemi Abdullah
Ahmed AL-GHAMDI
A. Al-Ghamdi Ahmed
Николай Дишовски
Тодоров Дишовски Николай
Габриела Атанасова
Лъчезарова Атанасова Габриела
Николай Атанасов
Тодоров Атанасов Николай
Original Assignee
The Research Center for Advanced Materials Science King Khalid University (KKU)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Research Center for Advanced Materials Science King Khalid University (KKU) filed Critical The Research Center for Advanced Materials Science King Khalid University (KKU)
Priority to BG112593A priority Critical patent/BG67321B1/bg
Priority to US15/819,273 priority patent/US20190106553A1/en
Publication of BG112593A publication Critical patent/BG112593A/bg
Publication of BG67321B1 publication Critical patent/BG67321B1/bg

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/02Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber with fibres or particles being present as additives in the layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/042Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/12Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising natural rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/022 layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/033 layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/24All layers being polymeric
    • B32B2250/248All polymers belonging to those covered by group B32B25/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/06Vegetal particles
    • B32B2264/062Cellulose particles, e.g. cotton
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/102Oxide or hydroxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/107Ceramic
    • B32B2264/108Carbon, e.g. graphite particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/208Magnetic, paramagnetic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/732Dimensional properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Обект на изобретението е еластомерен състав за вграждане на компактна антена, която ще може да се използва в близост до човешко тяло за изграждане на безжични комуникационни връзки на малко разстояние. Еластомерният състав за вграждане на компактна антена е на база естествен каучук, а компоненти, чиито количества са изразени в масови части на 100 масови части естествен каучук са: сяра - 1 до 2; фенил-трихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,1 до 0,5; дифенилгуанидин - 0,3 до 0,8; третичен бутил-бензотиазолил-сулфенамид - от 1 до 2; диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин - 1,5; полимеризиран триметилдихидрохинолин - 1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 15 до 30; бис-/триетокси-силилпропил/тетрасулфидсилан - от 0,1 до 4,0; 3-тиоцианато-пропил-триетоксисилан - от 2,0 до 6,0; въглеродни сажди - 5,0; в даден случай силициев диоксид - от 10 до 50,0, микрокристална целулоза - от 20,0 до 60,0. Съставът по изобретението е многослоен. Предимствата, които осигурява състава за вграждане на компактна антена са: висока ефективност, когато антената е поставена върху или в близост до модел на човешко тяло или метална повърхност, малък specific absorption rate SAR (погълната мощност) в модел на човешко тяло, когато антената е поставена върху или в близост до модел на тяло на човек.

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до еластомерен състав за вграждане на компактна антена, която ще се използва в близост до човешко тяло за изграждане на безжични комуникационни връзки на малко разстояние.
Предшестващо състояние на техниката
От нивото на техниката са известни следните патентни документи, в които са разкрити състави на еластомери, които се използват за изграждане на безжични комуникационни средства.
В патентен документ US 2010090905 (А1) е описан диелектричен еластомерен състав с огнеупорни свойства, който се използва за материал за изработване на антена. Съставът съдържа: метален хидроксид, като алуминиев хидроксид на прах, магнезиев хидроксид на прах, полибромидфенил етер и полибромобифенил до 100 т.ч. от еластомера, а еластомера е етилен пропиленов каучук.
В патентен документ KR 20100099420 А е разкрита антена за мобилни телефони, изградена от полимерен композитен материал със следния състав: термореактивна смола, термопластична смола, проводим метален прах, сажди и феритен прах, смесени в предварително определено съотношение.
Патентен документ JP 2008303246 А се отнася до високоефективен еластомер, който може да се използва за антени с висока стойност на реалната част на диелектричната проницаемост и ниски диелектрични загуби при допир. Съставът съгласно изобретението включва естествен или синтетичен етилен пропиленов каучук, пастообразен пигмент, състоящ се от дисперсен керамичен материал и цветен пигмент.
За най-близко техническо решение се приема документ ,А Flexible Planar Antenna on Multilayer Rubber Composite for Wearable Devices” Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 75, 31-42, 2017. Съставът съгласно публикация съдържа /мас.ч. на 100 мас.ч. каучук/ бутадиенакрилонитрилов каучук - 100, цинков оксид - 3, стеаринова киселина - 2, процесно масло - 10, изопропил-фенил-р-фенилен диамин - 1, N-третичен бутил-2бензотиазолилсулфенамид - 0,7, сяра - 1,5.
Техническа същност на изобретението
Цел на настоящото изобретение е да се създаде състав на основата на естествен каучук, който да намери приложение за вграждане на компактни, с малки размери антени, работещи в близост или върху тялото на човек и да осигурява повишаване на ефективността на излъчване на антената, която почти не се влияе от присъствието на човешко тяло, както и намалени стойности на погълната мощност (SAR) в човешкото тяло.
Съгласно изобретението е създаден еластомерен състав за вграждане на компактна антена, предизвикваща малка погълната мощност, която може да бъде поставена върху различни части на/или в близост до човешко тяло за реализиране на безжични комуникационни връзки на малко разстояние. Еластомерният състав за вграждане на компактна антена е многослоен и е дву- или трислоен.
BG 67321 Bl
Еластомерният състав за вграждане на компактна антена е на база естествен каучук и компоненти, чиито количества са изразени в масови части на 100 масови части естествен каучук са: сяра - 1 до 2; фенилтрихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,1 до 0,5; дифенилгуанидин - 0,3 до 0,8; третичен бутилбензотиазолил-сулфенамид - от 1 до 2; диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин - 1,5; полимеризиран триметил дихидрохинолин - 1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 15 до 30; бис/триетоксисилилпропил/тетрасулфид-силан - от 0,1 до 4,0; 3-тиоцианато-пропил-триетокси силан - от 2,0 до 6,0; въглеродни сажди - 5,0; в даден случай силициев диоксид - от 10 до 50,0, микрокристална целулоза - от 20,0 до 60,0.
Силициевият диоксид е синтетичен или от оризови люспи и е в следните количества, синтетичен силициев диоксид от 10 до 50 или силициев диоксид от оризови люспи от 10 до 50 или смес от тях в съотношение от 1:5 до 5:1.
До този момент при изграждане на безжични комуникации около тялото (for body centric communications) на човек в честотния диапазон от 2,38 до 2,5 GHz (Industrial, Scientific and Medical - ISM) не е известен еластомерен състав за вграждане на компактна антена на базата на естествен каучук, съдържащ силициев диоксид синтетичен или от оризови люспи, микрокристална целулоза и рапично масло.
Еластомерният състав за вграждане на компактна антена, съгласно изобретението, осигурява следните предимства.
Не изпитва товарни ефекти от присъствие на човешко тяло, поради факта, че е известно, че присъствието на глава или тяло на човек до антена на безжично устройство води до разстройване на резонансната честота, промяна на входния импеданс, промяна на диаграмата на насочено действие на антената и т.н.
Притежава висока ефективност, когато е поставена върху или в близост до модел на човешко тяло или метална повърхност.
Предизвиква малък specific absorption rate SAR (погълната мощност) в модел на човешко тяло, когато е поставена върху или в близост до модел на тяло на човек.
Подходяща за off-body (изграждане на връзка между устройство, поставено върху тялото на човек и външно устройство, най-често рутер) и on-body (изграждане на връзка между две устройства, поставени върху тялото на човек) комуникации в честотния диапазон 2,38-2,50 GHz.
Описаните предимства на еластомерния състав за вграждане на компактна антена са разгледани детайлно, при едно от предпочитаните изпълнения съгласно изобретението, при което металните елементи на антената са вградени в трислоен еластомерен състав, съставен от каучукови смеси на базата на естествен каучук, съдържащи микрокристална целулоза и рапично масло, силициев диоксид от оризови люспи, като са направени сравнения с антена, чиито метални елементи са вградени в дву- и трислоен композит на базата на бутадиенакрилонитрилов каучук и метална диполна антена:
1. Не изпитва товарни ефекти от присъствие на човешко тяло, тъй като е добре известно, че присъствието на глава или тяло на човек до антена на безжично устройство предизвиква разстройване на резонантната честота, промяна на входния импеданс, промяна на диаграмата на насочено действие на антената и т.н.
За да се представи описаното предимство, параметрите и характеристиките на антената са изследвани в свободно пространство и върху числен трислоен модел на човешко тяло, състоящ се от слой кожа, мазнина и мускул. От резултатите на фиг. 1 се вижда, че резонансна честота на антената в свободното пространство е 2.377 GHz. Резонансната честота на антената поставена върху слой кожа от трислоен модел е 2.377 GHz, т.е. няма разлика при работа на антената в свободното пространство. Способността да не се изменя резонансната честота се дължи най-вече на наличието на рефлектор и слой 3 на състава, които предпазват антената от ефектите на човешкото тяло.
2. Притежава висока ефективност, когато е поставена върху или в близост до модел на човешко тяло.
Ефективността на антената слабо се повлиява от присъствието на модел на човешко тяло, както се вижда от табл. 1. Резултатите показват, че когато антената с еластомерен състав съгласно изобретението МСС-2 /Пример 2 от настоящото изобретение, посочен в „Примерно изпълнение на изобретението”/ е поставена върху модел на човешко тяло притежава 26,26% (-5,81 dB) ефективност на излъчване, по-висока от тази на антени със състав NBR-1 /Състав на база бутадиенакрилонитрилов каучук, известен от посочения в предшестващото състояние на техниката документ „А Flexible Planar Antenna on Multilayer Rubber Composite for Wearable Devices”/. B свободното пространство ефективността на излъчване на антена с МСС-2 е 31,75% (-4,98 dB).
Таблица 1. Ефективност на излъчване на антени, чиито метални елементи са вградени в каучукови състави, поставени в свободно пространство и върху слой кожа от трислоен модел на тяло на човек при честота 2,456 GHz
BG 67321 Bl
Ефективност на антената в свободно пространство Ефективност на антената върху модел на човешко тяло
Антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен еластомерен състав(всички слоеве са МСС-2)_______________ 31,75% -4,98 dB 26,26% -5,81dB
Антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен състав (всички слоеве caNBR-1) 23,2% -6,35 dB 20,50% -6,88 dB
Антена, чиито метални елементи са вградени в двуслоен състав (всички 1 слоеве caNBR-1) 23,21% -6,34 dB 18,30% - 7,38 dB
Стандартна диполна антена 100% 0 dB 1,98% -17,03 dB
За да се покаже по-добре ефективността на антена, чиито метални елементи са вградени в еластомерен състав, съгласно изобретението, МСС-2 антената е поставена върху слой кожа на трислоен модел на човешко тяло, същата е сравнена с ефективността на антена, чиито метални елементи са вградени в NBR-1 при четири честоти от ISM честотен диапазон. Резултатите са представени в таблица 2.
Таблица 2. Ефективност на излъчване на антени, чиито метални елементи са вградени в каучуков състав, поставени върху слой кожа от трислоен модел на тяло на човек при четири честоти от ISM честотен диапазон
Ефективност на излъчване на антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен еластомерен състав (всички слоеве са МСС-2) Ефективност на излъчване на антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен състав (всички слоеве caNBR-1)
2,40 GHz 21,13% -6,75 dB 15,71% -8,04 dB
2,428 GHz 24,11% -6,00 dB 18,78% -7,26 dB
2,456 GHz 26,26% -5,81 dB 21,24% -6,73 dB
2,484 GHz 27,50% -5,61 dB 23,21% -6,34 dB
BG 67321 Bl
От представените резултати се вижда, че антената, чиито метални елементи са вградени в еластомерен състав МСС-2 съгласно изобретението, показва по-висока ефективност от антена, вградена в състав NBR-1 за всички честоти от ISM честотен диапазон.
3. Предизвиква малък SAR (погълната мощност) в модел на човешко тяло, когато е поставена върху или в близост до модел на тяло на човек.
За да се демонстрира това предимство е направено сравнение на SAR от три антени (антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен състав, антена, чиито метални елементи са вградени в двуслоен състав и диполна антена) върху модел на тяло на човек. Също така са представени данни за разпределението на SAR върху повърхността (слой кожа) на модел на човешко тяло, предизвикан от антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен състав.
Таблица 3. Погълната мощност SAR (W/kg), когато антената е поставена върху трислоен модел на човешко тяло при честота 2,456 GHz
Погълната мощност (SAR) (W/kg)
при 100 mW постъпила в антената мощност при 250 mW постъпила в антената мощност
Антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен еластомерен състав (всички слоеве са МСС-2) 0,1978 0,4946
Антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен състав (всички слоеве caNBR-1) 0,2280 0,5700
Антена, чиито метални елементи са вградени в двуслоен състав (всички слоеве са NBR-1) 0,8640 2,1600
Стандартна диполна антена ____________14,557____________ 36,3925
BG 67321 Bl
От представените резултати се вижда, че максималната стойност на погълнатата мощност (SAR) е наймалка в антената, чиито метални елементи са вградени в трислоен еластомерен състав съгласно изобретението МСС-2. Допълнителна информация за предимствата на антената, вградена в трислоен еластомерен състав по изобретението, са представени на фиг. 2.
Резултатите на фиг. 2 показват, че максималните стойности се явяват в края на ръбовете на антената. Под антената стойностите са с 10 до 100 пъти по-малки (от 0,028 до 0,002 W/kg). Това се дължи на рефлектора и на слой 3 на еластомерния състав, които са разположени между антената и модела на човешко тяло и осигуряват защита от преминаване на електромагнитни вълни.
Пояснение на приложените фигури
На фигура 1 е изобразен модул на коефициента на отражение от входа на антена, чиито метални елементи са вградени в трислоен МСС-2 еластомерен състав, поставена в свободно пространство и върху повърхността на трислоен модел на човешко тяло. Представените резултати са получени чрез изчисления с метода на крайните разлики във времевата област.
На фигура 2 е изобразено разпределението на погълнатата мощност (SAR) в трислоен модел на човешко тяло, когато антената е поставена върху слоя кожа на трислоен модел на човешко тяло.
На фигури За, 36, Зв, Зг е изобразена конфигурацията на антена.
На фигура За е изобразен поглед отпред на горния излъчващ елемент върху първия еластомерен слой.
На фигура 36 е изобразен долен излъчващ елемент, поставен върху втория еластомерен слой.
Ha фигура Зв е изобразен рефлектор.
На фигура Зг е изобразена структурата на слоевете на антената, където с позиции 1,2, 3,4, 5 и 6 е посочено както следва: 1 е горен излъчващ елемент, 2 е първи еластомерен слой, 3 е долен излъчващ елемент, 4 е втори еластомерен слой, 5 е рефлектор и 6 е трети еластомерен слой.
Примерно изпълнение на изобретението
Настоящото изобретение се илюстрира със следните предпочитани примерни състави, които по никакъв начин не ограничават неговия обхват.
Пример 1.
В този пример е представен конкретен състав на еластомерния състав, който се използва в два слоя и количествата на компонентите, са посочени в масови части на 100 масови части каучук и са: сяра - 1,6; фенилтрихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,3; дифенилгуанидин - 0,5; третичен бутил-бензотиазолилсулфенамид - 1,5; диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин - 1,5; полимеризиран триметил дихидрохинолин -1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 25,0; 3-тиоцианато-пропил-триетоксисилан - от 2,0 до 6,0, въглеродни сажди - 5,0; микрокристална целулоза - 60,0; бис-/триетокси-силилпропил/тетрасулфид /Si 69/ - 0,1, естествен каучук - 100.
Каучуковата смес е изработена на открит лабораторен каучуков смесител /тип валци/ с размер на валовете L/D 320x160 mm, фрикция 1.7 и скорост на по-бавния вал - 25 min'1. Вулканизацията на каучуковите смеси е проведена на електрическа хидравлична вулканизационна преса с плочи 400x400 mm при температура 150°С, налягане 10 МРа и време, определено от вулканизационните изотерми на смесите, снети на вулкаметър MDR 2000, производство на фирма Alpha Technology.
Изработването на каучуковата смес се извършва по начин, описан в таблица 4.
BG 67321 Bl
Таблица 4. Начин за изработване на каучуковата смес
:N Еластомери и ингредиенти Прибавят се на:
1. Естествен каучук 0 мин.
2. Цинков оксид, стеаринова киселина 5 мин.
3. Рапично масло, съвместители, пълнители 10 мин
4. Противостарители-диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин, полимеризиран триметил дихидрохинолин 20 мин
5. Ускорители-дифенилгуанидин; третичен бутил-бензотиазолил-сулфенамид 25 мин
6. сяра; фенил-трихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид 27 мин
7. Сваляне на готовата каучукова смес от вала 30 мин
Пример 2.
Конкретните стойности на компонентите на еластомерния състав, който се използва в три слоя, са в масови части на 100 мас. ч. каучук и са: сяра - 1,6; фенил-трихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,3; дифенилгуанидин - 0,5; третичен бутил-бензотиазолил-сулфенамид - 1,5; диметилбутил-фенил-рфенилендиамин -1,5; полимеризиран триметил дихидрохинолин - 1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид 3,0; рапично масло - 25,0; бис-/триетокси-силилпропил/тетрасулфид/Si69/ - 3,0; 3-тиоцианато-пропил-триетокси силан /Si-264/ - 3,0; въглеродни сажди N 550 - 5,0; силициев диоксид от оризови люспи - 30,0; микрокристална целулоза - 30,0; естествен каучук -100,0. Съставът е с лабораторен индекс МСС-2.
Изработването на каучуковата смес се извършва по описания в Пример 1 технологичен режим.
Пример 3.
Третият конкретен състав на еластомерния състав включва в масови части: сяра - 1,6; фенилтрихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,3; дифенилгуанидин - 0,5; третичен бутил-бензотиазолилсулфенамид - 1,5; диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин - 1,5; полимеризиран триметил дихидрохинолин /противостарител/ - 1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 25,0; бис-/триетоксисилилпропил/тетрасулфид-силан /Si 69/ - 4,0; 3-тиоцианато-пропил-триетокси силан /Si-264/ - 2,0; въглеродни сажди - 5,0; силициев диоксид /Ultrasil 7000 GR/ - 40,0; микрокристална целулоза - 20,0, естествен каучук - 100.
Изработването на каучуковата смес се извършва по описания в Пример 1 технологичен режим.
Пример 4.
В този пример е представен конкретен състав на еластомерния състав, количествата на компонентите са посочени в масови части на 100 масови части каучук и са: сяра - 1,6; фенил-трихлорометилсулфенил-бензенсулфонамид - 0,3; дифенилгуанидин - 0,5; третичен бутил-бензотиазолил-сулфенамид - 1,5; диметилбутилфенил-р-фенилендиамин -1,5; полимеризиран триметил дихидрохинолин -1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 25,0; 3-тиоцианато-пропил-триетоксисилан - 6,0, въглеродни сажди - 5,0; микрокристална целулоза - 60,0; естествен каучук - 100.
В таблица 5 са посочени количества на ингредиенти на примерни състави съгласно изобретението на 100 мас. ч. естествен каучук.
BG 67321 Bl
Таблица 5
Ингредиенти Пример-5 Пример-6
1. Естествен каучук /STR-Ю/ 100 100
2. Микрокристална целулоза 60 30
3. Силициев диоксид от оризови люспи 50 15
4. Силициев диоксид /Ultrasil 7000 GR/ 10 15
5. Въглеродни сажди N 550 5 5
6. 3-тиоцианато-пропил-триетокси силан /Si-264/ 6 3
7. Бис-/триетокси-силилпропил/тетрасулфид /Si 69/ 0,1 3
8.Рапично масло 15 30
9. Цинков оксид 3 3
10. Стеаринова киселина 2 2
11 .Полимеризиран триметил дихидрохинолин /TMQ/ 1,5 1,5
12.Диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин /6PPD/ 1,5 1,5
13. Третичен бутил-бензотиазолил-сулфенамид /ТВВ8/-ускорител 1 2
14. Дифенилгуанидин 0,3 0,8
15.Фенил-трихлорометилсулфенил-бензенсулфонамид /Vulkalent Е/С/ 0,1 0,5
16. Сяра 1 2
BG 67321 Bl
Ha фигури За, 36, Зв, Зг е изобразена конфигурацията на антена, чиито метални елементи са вградени в еластомерен състав, посочен в Пример 2.
Антената е изградена от три компонента - многослойна гъвкава еластомерна подложка, модифицирана версия на планарна диполна антена (излъчвател) и правоъгълен рефлектор. Еластомерните слоеве са изградени от МСС-2 еластомерен състав с дебелина от 1.5 mm и електромагнитни параметри (реална част на диелектричната проницаемост (ε(.) - 2.99, имагинерна част на диелектричната проницаемост - 0.11, проводимост (σ) 0,015). Електромагнитните параметри на синтезирания на основата на каучук състав са определени чрез метода на малките смущения при честота 2,56 GHz. Причината да се използва като подложка със състав съгласно настоящото изобретение, се дължи на факта, че той притежава добър баланс на механични (висока гъвкавост, способност да издържа на механични натоварвания) свойства и електромагнитни параметри (слабо изменение на ε^',ειΓ1'' и ( ) в широк честотен диапазон. Проводимите компоненти на антената са изградени от месингово фолио с дебелина 0,05 mm за излъчващите елементи и алуминиево фолио с дебелина 0,011 mm за отражателя. Между слой 2 и слой 3 на еластомерния състав е поставен рефлектор, както е показано на Фиг. Зг, за да се намалят стойностите на SAR в човешките тъкани, когато антената се поставя в близост до човешкото тяло.

Claims (1)

  1. Еластомерен състав за вграждане на компактна антена, съдържащ каучук, характеризиращ се с това, че каучукът е естествен, еластомерния състав е многослоен и компоненти на състава, чиито количества са в масови части на 100 масови части естествен каучук са: сяра - 1 до 2; фенилтрихлорометилсулфенил-бензен-сулфонамид - 0,1 до 0,5; дифенилгуанидин - 0,3 до 0,8; третичен бутилбензотиазолил-сулфенамид - от 1 до 2; диметилбутил-фенил-р-фенилендиамин - 1,5; полимеризиран триметилдихидрохинолин - 1,5; стеаринова киселина - 2,0; цинков оксид - 3,0; рапично масло - 15 до 30; бис-/триетоксисилилпропил/тетрасулфид-силан - от 0,1 до 4,0; 3-тиоцианато-пропил-триетоксисилан - от 2,0 до 6,0; въглеродни сажди - 5,0; микрокристална целулоза - от 20,0 до 60,0 и в даден случай силициев диоксид - от 10 до 50,0
BG112593A 2017-10-06 2017-10-06 Еластомерен състав за вграждане на компактна антена BG67321B1 (bg)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112593A BG67321B1 (bg) 2017-10-06 2017-10-06 Еластомерен състав за вграждане на компактна антена
US15/819,273 US20190106553A1 (en) 2017-10-06 2017-11-21 Elastomer composition intended for embedding a compact antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112593A BG67321B1 (bg) 2017-10-06 2017-10-06 Еластомерен състав за вграждане на компактна антена

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112593A BG112593A (bg) 2019-04-30
BG67321B1 true BG67321B1 (bg) 2021-05-17

Family

ID=65992996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112593A BG67321B1 (bg) 2017-10-06 2017-10-06 Еластомерен състав за вграждане на компактна антена

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190106553A1 (bg)
BG (1) BG67321B1 (bg)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG67373B1 (bg) * 2019-08-23 2021-09-15 The Research Center for Advanced Materials Science King Khalid University (KKU) Състав на еластомерен биокомпозит за изолиращи слоеве и подложки в гъвкави антени

Also Published As

Publication number Publication date
BG112593A (bg) 2019-04-30
US20190106553A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Trajkovikj et al. Diminishing SAR for wearable UHF antennas
Ha et al. Compact zeroth-order resonance antenna for implantable biomedical service applications
Iqbal-Faruque et al. Effects of mobile phone radiation onto human head with variation of holding cheek and tilt positions
Al-Sehemi et al. Design and performance analysis of dual-band wearable compact low-profile antenna for body-centric wireless communications
Li et al. Efficient and wideband implantable antenna based on magnetic structures
Hossain et al. Investigation of hand impact on PIFA performances and SAR in human head
BG67321B1 (bg) Еластомерен състав за вграждане на компактна антена
Al Ashwal et al. Compact UWB wearable antenna with improved bandwidth and low SAR
Sankaralingam et al. Performance of electro-textile wearable circular patch antennas in the vicinity of human body at 2.45 GHz
Alam et al. Printed microstrip-fed circular patch antenna for wireless communication
Faruque et al. Effects of hand on EM absorption and antenna performances for internal handset PIFA
Sultan et al. Low SAR, compact and multiband antenna for mobile and wireless communication
Ahmed et al. Novel wearable eagle shape microstrip antenna array with mutual coupling reduction
Abdullah et al. Multiband compact low sar mobile hand held antenna
Belrhiti et al. Calculating the SAR distribution in two human head models exposed to printed antenna with coupling feed for GSM/UMTS/LTE/WLAN operation in the mobile phone
Ramli et al. SAR for wearable antennas with AMC made using PDMS and textiles
Ahmed et al. Fractal antennas for wearable applications
Bonev et al. Parametric study of antenna with parasitic element for improving the hearing aids compatibility of mobile phones and the specific absorption rate in the head
KR20180071052A (ko) 인체 영향에 둔감한 안테나
Agaliya et al. Efficient wearable antenna design by patch area extension for body area network applications
Ma et al. A wearable flexible multi-band antenna based on a square slotted printed monopole
KR101110568B1 (ko) 이동통신 단말기
Purwanto et al. A multiband magnetic type wearable antenna for wireless patient monitoring applications
BG112837A (bg) Състав на композит за изолиращи слоеве и подложки в гъвкави антени
Karli et al. A WIFI antenna radiation effects on human head in the ISM band