CN106229671A - 金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法及其得到的天线 - Google Patents

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Abstract

本发明所设计的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，将泡沫材料对应的表面加工成扼流圈形状，对于扼流圈部分进行金属化，形成扼流圈天线结构。这种方法的特点是以低成本易加工的泡沫材料作为主要骨架，对其表面进行金属化，通过形成的金属化层来达到扼流圈的功能。通过上述方法得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线，包括天线罩、扼流圈、天线底座和接收天线，所述的天线罩和扼流圈之间的空间为泡沫材料，天线罩附着在泡沫材料的上部表面，扼流圈由泡沫材料下部表面金属化结构构成，也可以是所述的扼流圈是由泡沫材料形成的型材结构以及泡沫材料表面的金属化层结构构成。

Description

金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法及其得到的天线
技术领域
本发明涉及卫星导航天线技术领域，具体涉及一种采用金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法及其得到的天线。
背景技术
卫星导航信号经过地面或附近物体反射，形成多径干扰，扼流圈天线是一种有效抑制多径干扰的卫星导航及测量天线。
传统的扼流圈天线中的扼流圈结构是由3～5个金属同心圆环构成。一般采用机加工、压铸等加工金属工艺制作，重量达5～10公斤；传统扼流圈加工困难、成本高、信号衰减小等局限性，难以实现低剖面，无法实现共形和轻量化，导致GNSS扼流圈天线价格昂贵，对于高精度扼流圈天线大规模应用等构成严重制约。
发明内容
为了解决上述问题，本发明设计了一种轻量化，低成本且信号损耗小的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法及其得到的天线。
为了达到上述目的，本发明所设计的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，将泡沫材料对应的表面加工成扼流圈形状，对于扼流圈部分进行金属化，形成扼流圈天线结构。这种方法的特点是以低成本易加工的泡沫材料作为主要骨架，对其表面进行金属化，通过形成的金属化层来达到扼流圈的功能。
进一步的方案是包括以下步骤：a)模具发泡得到泡沫材料的预制胚料；b)通过热压使预制胚料精密成型；c)对精密成型的预制胚料进行表面金属化。所述的步骤b)中，在预制胚料相应位置制备镶件，在镶件和其他需要精密配合的部位采用机加工保证配合精度。所述的机加工后的预制胚料表面喷涂增强涂料或强化漆，固化后使得预制胚料的表面形成表面膜层。通过热压能强化预制胚料的强度，通过机加工能进一步提高装配精度，而喷涂增强涂料或强化漆，待增强涂料或强化漆固化后能在预制胚料表面形成洁净、平整、光亮的膜层，从而进一步的方便后续的金属化工序。
进一步的方案为，所述的泡沫材料是硬质聚氨酯泡沫或硬质聚醚酰亚胺或硬质聚苯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺，所述的金属化是通过喷涂或刷涂或浸涂银浆或电镀银的方式实现。
更进一步的，所述的金属化泡沫轻质扼流圈是天线罩和扼流圈一体化结构，泡沫材料的上部表面为天线罩结构，下部表面为金属化表面形成的扼流圈。
更进一步的，所述的金属化泡沫轻质扼流圈是扼流圈单体化结构，泡沫材料的上部表面或上下部表面为金属化表面形成的扼流圈。
其中：优选性能较佳的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)，其具有密度低、拉伸及压缩强度大、低介电常数、低损耗等综合性优点，更适合制作天线罩和扼流圈一体化的实现方式。
优选性价比较佳的硬质聚氨酯泡沫(PUR)，其具有发泡工艺简单、价格低廉等优点，更适合制作扼流圈单体实现方式。
通过上述方法得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线，包括天线罩、扼流圈、天线底座和接收天线，其特征是所述的扼流圈由泡沫材料型材构成，在泡沫材料型材表面设有金属化层。
更进一步的方案是，所述的天线罩为泡沫材料型材构成，其下表面三维形状既为扼流圈的形状，在其下表面镀设金属化层形成扼流圈结构，所述的天线罩的上表面上设有涂料层或强化漆层。
更进一步的方案是，所述的扼流圈是由泡沫材料形成的型材结构以及泡沫材料上下表面的金属化层结构构成。
综上所述，本发明的有益效果在于：
(1)采用金属化泡沫制造轻质扼流圈天线，实现扼流圈批量生产的轻量化和高强度,有利于扩大天线适用领域。
(2)通过采用精密的模具，实现产品的高效加工，有利于保证高精度、高质量和一致性。
(3)泡沫塑料的材料成本，发泡模具和热压模具加工成本，都低于铝合金的加工成本，实现产品综合成本的下降，有利于天线的大规模应用。
附图说明
图1是实施例1金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法的流程示意图。
图2是实施例1所述的方法最终得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线的结构示意图。
图3是实施例2所述的方法最终得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1、2所示，本实施例所设计的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，将泡沫材料对应的表面加工成扼流圈形状，对于扼流圈部分进行金属化，形成扼流圈天线结构。
如图2所示，包括以下步骤：a)模具发泡得到泡沫材料的预制胚料；b)通过热压使预制胚料精密成型；c)对精密成型的预制胚料进行表面金属化。所述的步骤b)中，在预制胚料相应位置制备镶件，在镶件和其他需要精密配合的部位采用机加工保证配合精度。所述的机加工后的预制胚料表面喷涂增强涂料，固化后使得预制胚料的表面形成表面膜层。
其中所述的泡沫材料是聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)，所述的金属化是通过喷涂的方式实现。
所述的金属化泡沫轻质扼流圈是扼流圈单体化结构，泡沫材料的上部表面或上下部表面为金属化表面形成的扼流圈。
如图2所示，通过上述方法得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线，结构上由金属化泡沫天线罩和扼流圈结构21、天线底座3、接收天线4等部分构成，与传统扼流圈天线比较，采用一个金属化的泡沫塑料结构代替原来的天线罩和扼流圈两部分结构，通过泡沫内表面的金属化同心槽状结构22实现传统扼流圈功能，图中以加粗的线条示意；泡沫材料11本身起到天线罩的作用。电磁波通过泡沫入射到天线上，泡沫材料损耗越小对天线越有利，聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料具有密度低、拉伸及压缩强度大、低介电常数、低损耗等综合性优点，更适合制作天线罩和扼流圈一体化的实现方式，本实施例所得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线与传统扼流圈天线比较，天线总重量可降低70％，大约2～3公斤。
实施例2
如图3所示，本实施例描述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其采用的泡沫材料为硬质聚氨酯泡沫(PUR)，其采用的金属化方法为浸涂银浆的方式。
其方法最终得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线结构如图3所示，由天线罩1、金属化泡沫扼流圈2、天线底座3、接收天线4等部分构成，与传统扼流圈天线比较，天线罩1、天线底座2、接收天线4等天线结构不变，采用金属化的泡沫塑料制作扼流圈部分，通过泡沫上表面的金属化同心槽状结构21实现传统扼流圈功能，电磁波不进入泡沫结构内部，泡沫材料的损耗不影响天线性能。
硬质聚氨酯泡沫(PUR)具有发泡工艺简单、价格低廉等优点，更适合制作扼流圈单体实现方式，也可以采用其他塑料材料予以实现；与传统扼流圈天线比较，天线总重量可降低50％，大约3～5公斤。

Claims (10)

1.一种金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：将泡沫材料对应的表面加工成扼流圈形状，对于扼流圈部分进行金属化，形成扼流圈天线结构。
2.根据权利要求1所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：a)模具发泡得到泡沫材料的预制胚料；b)通过热压使预制胚料精密成型；c)对精密成型的预制胚料进行表面金属化。
3.根据权利要求2所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：所述的步骤b)中，在预制胚料相应位置制备镶件，在镶件和其他需要精密配合的部位采用机加工保证配合精度。
4.根据权利要求3所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：所述的机加工后的预制胚料表面喷涂增强涂料或强化漆，固化后使得预制胚料的表面形成表面膜层。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：所述的泡沫材料是硬质聚氨酯泡沫或硬质聚醚酰亚胺或硬质聚苯乙烯或聚甲基丙烯酰亚胺，所述的金属化是通过喷涂或刷涂或浸涂银浆或电镀银的方式实现。
6.根据权利要求5所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：所述的金属化泡沫轻质扼流圈为聚甲基丙烯酰亚胺，其是天线罩和扼流圈一体化结构，泡沫材料的上部表面为天线罩结构，下部表面为金属化表面形成的扼流圈。
7.根据权利要求5所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线的生产方法，其特征在于：所述的金属化泡沫轻质扼流圈为硬质聚氨酯泡沫，其是扼流圈单体化结构，泡沫材料的上部表面或上下部表面为金属化表面形成的扼流圈。
8.一种如权利要求5所述的方法得到的金属化泡沫轻质扼流圈天线，包括天线罩、扼流圈、天线底座和接收天线，其特征是所述的扼流圈由泡沫材料型材构成，在泡沫材料型材表面设有金属化层。
9.根据权利要求8所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线，其特征是所述的天线罩为泡沫材料型材构成，其下表面三维形状既为扼流圈的形状，在其下表面镀设金属化层形成扼流圈结构，所述的天线罩的上表面上设有涂料层或强化漆层。
10.根据权利要求8所述的金属化泡沫轻质扼流圈天线，其特征是所述的扼流圈是由泡沫材料形成的型材结构以及泡沫材料上下表面的金属化层结构构成。
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