CN109244628B - 一种防水船用天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种防水船用天线，包括外罩以及底座；所述底座内嵌于外罩的底部；所述底座与外罩之间设有防水胶；所述防水船用天线还包括抱杆支架；所述抱杆支架包括连接部以及固定部；所述连接部设有第一通孔；所述底座设有第二通孔；所述第一通孔与第二通孔之间设有防水接头；所述防水接头依次穿过第一通孔、第二通孔后伸入外罩内部。本发明通过将底座内嵌于外罩的底部，并且在底座与外罩之间设置防水胶，能够防止水从外罩与底座之间的缝隙中进入到天线内部，另外通过设置防水接头连通天线内外，能够进一步加强天线的防水性能。

Description

一种防水船用天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种防水船用天线。
背景技术
近几年来，随着信息技术的发展，运动载体对于信息需求显著增加，为了保证在运动载体能稳定接收到卫星的信号，移动卫星通信技术在国内外得到了迅速而广泛的发展，卫星天线是卫星系统实现精确制导、精确定位的重要组成部件，船用天线可为船舶提供多种信息和娱乐信号，对于保证船舶航行安全、改善航行环境具有重要意义，由于船舶长期在海上作业，船用卫星天线作用至关重要，因此卫星天线需要经常进行维护，由于卫星天线安装在没有遮挡物的空旷场地，且周围不能靠近任何对信号有影响的物体，因此在长期使用的过程中，恶劣天气会减短卫星天线的使用寿命，尤其雨水对其造成的损坏时最为严重的，因此卫星天线的防水装置格外重要，但是目前现有的天线防水性能较差。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供了一种防水船用天线，防水性能好。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种防水船用天线，包括外罩以及底座；所述底座内嵌于外罩的底部；所述底座与外罩之间设有防水胶；
所述防水船用天线还包括抱杆支架；所述抱杆支架包括连接部以及固定部；所述连接部设有第一通孔；所述底座设有第二通孔；所述第一通孔与第二通孔之间设有防水接头；所述防水接头依次穿过第一通孔、第二通孔后伸入外罩内部。
本发明进一步设置为，所述外罩内设有底板以及顶板；所述底板与顶板之间设有PCB板；所述PCB板与防水接头连接。
本发明进一步设置为，所述底板与顶板之间等间隔设有多个支撑柱。
本发明进一步设置为，所述底板设有螺母；所述底座设有锁紧螺丝；所述底座通过锁紧螺丝以及螺母与底板连接。
本发明进一步设置为，所述外罩与底座之间设有紧固螺丝。
本发明进一步设置为，所述固定部设有多个固定孔。
本发明进一步设置为，所述防水接头与连接部通过螺丝连接。
本发明进一步设置为，所述顶板设有第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线；所述第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线均与PCB板电连接。
其中，所述外罩由导热绝缘PET复合材料注塑成型得到，所述导热绝缘PET复合材料包括如下重量份的原料：
其中，所述导热纤维由包覆有碳纳米管的纳米纤维素和负载于纳米纤维素表面的纳米氮化铝组成。
现有的一般导热填料，例如纳米氮化铝，其在PET材料中加入量超过30wt％，PET材料才具有较好的导热性能，并且由于纳米氮化铝难以分散，还容易发生应力集中的现象，因此大大地降低PET的力学性能，但加入量低于30wt％，不足以在PET材料中形成足够的导热通路，因此导热性改善程度较低。
碳纳米管具有良好的传热性能，导热系数比氮化铝高出2-3个数量级，但为了不破坏PET材料的绝缘性，一般不考虑在PET材料中加入碳纳米管。本发明利用纳米纤维素对碳纳米管进行包覆，使其表面具有一层绝缘体，避免碳纳米管的直接接触形成导电通路从而导致导电性的提升，同时在纳米纤维素上负载纳米氮化铝，使氮化铝-纳米纤维素-碳纳米管形成导热通路，从而大大降低PET复合材料的导热性；此外由于纳米纤维素的纤维性质以及碳纳米管和纳米氮化铝的刚性，PET复合材料的拉伸性和抗冲击性也具有较好的改善。
其中，所述纳米纤维素的直径为400-600nm，长度为62-103μm。通过控制纳米纤维素的直径和长度，可以使其成为高效的包覆体和负载体，对碳纳米管进行有效包覆，将纳米氮化铝负载于纳米纤维素的多孔表面，因此还解决了纳米材料在熔融挤出过程中易于团聚的问题。
其中，所述纳米氮化铝的粒径为66-79nm。该粒径的纳米氮化铝利于负载于纳米纤维素上，同时对PET复合材料的导热性改善程度较高。
其中，所述导热纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)、将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉氧化物水溶液中，得到澄清纺丝原液，其中，所述微晶纤维素的用量为N-甲基吗啉氧化物水溶液的5-7wt％；
(2)、将所述碳纳米管加入至澄清纺丝原液中，进行搅拌均质，得到悬浊纺丝原液，其中，所述碳纳米管的用量为澄清纺丝原液的3-5wt％；
(3)、将所述悬浊纺丝原液进行静电纺丝，即得到所述的包覆有碳纳米管的纳米纤维素；
(4)、将纳米氮化铝和纳米纤维素加入至去离子水中，进行超声分散2-4h，离心洗涤、干燥，即得到所述的导热纤维，其中，纳米氮化铝、纳米纤维素和去离子水的质量比为1:2-4:50-70。
本发明通过微晶纤维素的溶解再生，在静电喷雾的过程中，N-甲基吗啉氧化物水溶液发生蒸发，从而微晶纤维素析出并包覆碳纳米管，最后通过超声分散，使纳米氮化铝负载于纳米纤维素的表面，从而完成导热纤维的制得，该导热纤维在PET材料中体现良好的分散性。
其中，所述步骤(3)中，静电纺丝的纺丝电压为20-40kV，纺丝温度为30-40℃。通过对静电纺丝的条件进行适当控制，可以有效提高纳米纤维素的结构稳定性以及对碳纳米管的有效包覆性。
其中，所述玻璃纤维的直径为6-18μm，长径比为16-23:1。通过控制玻璃纤维和长径比，使玻璃纤维的加入可以有效提高力学性，但不至于对导热性具有过多的影响，为此，所述玻璃纤维的用量优选为5-10份。
其中，所述润滑剂由第一片状滑石粉和第二片状滑石粉按重量比1-2:1的比例组成，所述第一片状滑石粉的平均粒径为19-31μm，长径比为2.9-4.5:1，所述第二片状滑石粉的平均粒径为49-77μm，长径比为1.4-2.2:1。本发明通过采用不同平均粒径和长径比的片状滑石粉进行组合使用，第一片状滑石粉具有较低的粒径和较高的长径比，可以有效改善PET的熔融流动性，利于PET、导热纤维和玻璃纤维的混合分散，第二片状滑石粉具有较高的粒径和较低的长径比，在PET中具有较好的分散性，并且具有较好的稳定性，可以提高PET复合材料的力学性能。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。
其中，所述抗氧化剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
如上所述的一种导热绝缘PET复合材料的制备方法：按重量份称取各原料，将PET、润滑剂、光稳定剂和抗氧化剂进行混合后，从主喂入口加入至挤出机中，导热纤维和玻璃纤维从侧喂料口加入至挤出机中，熔融挤出造粒后，即得到导热绝缘PET复合材料。
本发明的有益效果是：本发明通过将底座内嵌于外罩的底部，并且在底座与外罩之间设置防水胶，能够防止水从外罩与底座之间的缝隙中进入到天线内部，另外通过设置防水接头连通天线内外，能够进一步加强天线的防水性能。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构图；
图3为本发明的结构分解图；
其中：1-外罩；11-底板；12-顶板；13-PCB板；14-支撑柱；2-底座；21-第二通孔；3-抱杆支架；31-连接部；32-固定部；33-第一通孔；34-固定孔；4-防水接头；41-螺丝；51-螺母；52-锁紧螺丝；6-紧固螺丝；71-第一天线；72-第二天线；73-第三天线；74-第四天线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范上围局限于此。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例所述的一种防水船用天线，包括外罩1以及底座2；所述底座2内嵌于外罩1的底部；所述底座2与外罩1之间设有防水胶；图中并未画出防水胶。
所述防水船用天线还包括抱杆支架3；所述抱杆支架3包括连接部31以及固定部32；所述连接部31设有第一通孔33；所述底座2设有第二通孔21；所述第一通孔33与第二通孔21之间设有防水接头4；所述防水接头4依次穿过第一通孔33、第二通孔21后伸入外罩1内部。
具体地，本实施例所述的防水船用天线，通过将底座2内嵌于外罩1的底部，并且在底座2与外罩1之间设置防水胶，能够防止水从外罩1与底座2之间的缝隙中进入到天线内部，另外通过设置防水接头4连通天线内外，能够进一步加强天线的防水性能。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述外罩1内设有底板11以及顶板12；所述底板11与顶板12之间设有PCB板13；所述PCB板13与防水接头4连接。
具体地，本实施例所述的防水船用天线，其PCB板13固定在底板11上，并且与防水接头4连接，能够实现与外部进行电信号传输。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述底板11与顶板12之间等间隔设有多个支撑柱14。通过设置多个支撑柱14能够加强底板11与顶板12之间的稳定性。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述底板11设有螺母51；所述底座2设有锁紧螺丝52；所述底座2通过锁紧螺丝52以及螺母51与底板11连接。通过锁紧螺丝52以及螺母51将底座2与底板11连接，方便快捷，并且可拆卸。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述外罩1与底座2之间设有紧固螺丝6。通过设置紧固螺丝6能够进一步加强外罩1与底座2的连接。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述固定部32设有多个固定孔34。具体地，在固定本实施例的船用天线时，可以通过用螺丝41与固定孔34配合，从而将抱杆支架3固定在船上。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述防水接头4与连接部31通过螺丝41连接。上述设置便于安装，并且可拆卸。
本实施例所述的一种防水船用天线，所述顶板12设有第一天线71、第二天线72、第三天线73以及第四天线74；所述第一天线71、第二天线72、第三天线73以及第四天线74均与PCB板13电连接。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：所述外罩1由导热绝缘PET复合材料注塑成型得到，导热绝缘PET复合材料，包括如下重量份的原料：
其中，所述导热纤维由包覆碳纳米管的纳米纤维素和负载于纳米纤维素表面的纳米氮化铝组成。
其中，所述纳米纤维素的直径为500nm，长度为82μm。
其中，所述纳米氮化铝的粒径为68nm。
其中，所述导热纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)、将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉氧化物水溶液中，得到澄清纺丝原液，其中，所述微晶纤维素的用量为N-甲基吗啉氧化物水溶液的6wt％；
(2)、将所述碳纳米管加入至澄清纺丝原液中，进行搅拌均质，得到悬浊纺丝原液，其中，所述碳纳米管的用量为澄清纺丝原液的4wt％；
(3)、将所述悬浊纺丝原液进行静电纺丝，即得到所述的包覆碳纳米管的纳米纤维素；
(4)、将纳米氮化铝和纳米纤维素加入至去离子水中，进行超声分散3h，离心洗涤、干燥，即得到所述的导热纤维，其中，纳米氮化铝、纳米纤维素和去离子水的质量比为1:3:60。
其中，所述步骤(3)中，静电纺丝的纺丝电压为30kV，纺丝温度为35℃。
其中，所述玻璃纤维的直径为12μm，长径比为20:1。
其中，所述润滑剂由第一片状滑石粉和第二片状滑石粉按重量比1.5:1的比例组成，所述第一片状滑石粉的平均粒径为25μm，长径比为3.7:1，所述第二片状滑石粉的平均粒径为63μm，长径比为1.8:1。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
如上所述的一种导热绝缘PET复合材料的制备方法：按重量份称取各原料，将PET、润滑剂、光稳定剂和抗氧化剂进行混合后，从主喂入口加入至挤出机中，导热纤维和玻璃纤维从侧喂料口加入至挤出机中，熔融挤出造粒后，即得到导热绝缘PET复合材料。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：所述外罩1由导热绝缘PET复合材料注塑成型得到，导热绝缘PET复合材料，包括如下重量份的原料：
其中，所述导热纤维由包覆碳纳米管的纳米纤维素和负载于纳米纤维素表面的纳米氮化铝组成。
其中，所述纳米纤维素的直径为400nm，长度为62μm。
其中，所述纳米氮化铝的粒径为66nm。
其中，所述导热纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)、将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉氧化物水溶液中，得到澄清纺丝原液，其中，所述微晶纤维素的用量为N-甲基吗啉氧化物水溶液的5wt％；
(2)、将所述碳纳米管加入至澄清纺丝原液中，进行搅拌均质，得到悬浊纺丝原液，其中，所述碳纳米管的用量为澄清纺丝原液的3wt％；
(3)、将所述悬浊纺丝原液进行静电纺丝，即得到所述的包覆碳纳米管的纳米纤维素；
(4)、将纳米氮化铝和纳米纤维素加入至去离子水中，进行超声分散2h，离心洗涤、干燥，即得到所述的导热纤维，其中，纳米氮化铝、纳米纤维素和去离子水的质量比为1:2:50。
其中，所述步骤(3)中，静电纺丝的纺丝电压为20kV，纺丝温度为30℃。
其中，所述玻璃纤维的直径为6μm，长径比为16:1。
其中，所述润滑剂由第一片状滑石粉和第二片状滑石粉按重量比1:1的比例组成，所述第一片状滑石粉的平均粒径为19μm，长径比为4.5:1，所述第二片状滑石粉的平均粒径为49μm，长径比为2.2:1。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
其中，所述抗氧化剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
如上所述的一种导热绝缘PET复合材料的制备方法：按重量份称取各原料，将PET、润滑剂、光稳定剂和抗氧化剂进行混合后，从主喂入口加入至挤出机中，导热纤维和玻璃纤维从侧喂料口加入至挤出机中，熔融挤出造粒后，即得到导热绝缘PET复合材料。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：所述外罩1由导热绝缘PET复合材料注塑成型得到，导热绝缘PET复合材料，包括如下重量份的原料：
其中，所述导热纤维由包覆碳纳米管的纳米纤维素和负载于纳米纤维素表面的纳米氮化铝组成。
其中，所述纳米纤维素的直径为600nm，长度为103μm。
其中，所述纳米氮化铝的粒径为79nm。
其中，所述导热纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)、将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉氧化物水溶液中，得到澄清纺丝原液，其中，所述微晶纤维素的用量为N-甲基吗啉氧化物水溶液的7wt％；
(2)、将所述碳纳米管加入至澄清纺丝原液中，进行搅拌均质，得到悬浊纺丝原液，其中，所述碳纳米管的用量为澄清纺丝原液的5wt％；
(3)、将所述悬浊纺丝原液进行静电纺丝，即得到所述的包覆碳纳米管的纳米纤维素；
(4)、将纳米氮化铝和纳米纤维素加入至去离子水中，进行超声分散2-4h，离心洗涤、干燥，即得到所述的导热纤维，其中，纳米氮化铝、纳米纤维素和去离子水的质量比为1:4:70。
其中，所述步骤(3)中，静电纺丝的纺丝电压为40kV，纺丝温度为40℃。
其中，所述玻璃纤维的直径为18μm，长径比为123:1。
其中，所述润滑剂由第一片状滑石粉和第二片状滑石粉按重量比2:1的比例组成，所述第一片状滑石粉的平均粒径为31μm，长径比为2.9:1，所述第二片状滑石粉的平均粒径为77μm，长径比为1.4:1。
其中，所述光稳定剂为聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。
其中，所述抗氧化剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
如上所述的一种导热绝缘PET复合材料的制备方法：按重量份称取各原料，将PET、润滑剂、光稳定剂和抗氧化剂进行混合后，从主喂入口加入至挤出机中，导热纤维和玻璃纤维从侧喂料口加入至挤出机中，熔融挤出造粒后，即得到导热绝缘PET复合材料。
对比例1
本对比例为空白对照组，本对比例为PET和PBT按重量比80:15比例组成的复合材料。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：采用等重量的纳米氮化铝替换导热纤维。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：采用等重量的纳米氮化铝和碳纳米管的混合物替代导热纤维，纳米氮化铝和碳纳米管的重量比为1:1。
对实施例24和对比例1-3的PET复合材料进行性能测试，测试项目、测试标准和测试结果见下表：
由对比例1和对比例2的对比可知，纳米氮化铝的大量加入可以有效提高PET复合材料的导热性，但是同样也会造成力学性能的严重下降；从对比例2和对比例3的对比可知，部分纳米氮化铝替换成碳纳米管加入PET复合材料中虽然可以大大地提高导热率，但是同样也会造成导电性的提高，不满足部分领域的绝缘需求；从实施例2和对比例3的对比可知，纳米纤维素作为碳纳米管的包覆体，可以有效抑制电阻的下降，并且与纳米氮化铝配合大大地提高导热率，并且PET复合材料的力学性能也有很大的提升，因为不需要加入大量的无机填充物(导热纤维中纳米氮化铝和碳纳米管的总占比不超过50wt％)。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防水船用天线，其特征在于：包括外罩（1）以及底座（2）；所述底座（2）内嵌于外罩（1）的底部；所述底座（2）与外罩（1）之间设有防水胶；
所述防水船用天线还包括抱杆支架（3）；所述抱杆支架（3）包括连接部（31）以及固定部（32）；所述连接部（31）设有第一通孔（33）；所述底座（2）设有第二通孔（21）；所述第一通孔（33）与第二通孔（21）之间设有防水接头（4）；所述防水接头（4）依次穿过第一通孔（33）、第二通孔（21）后伸入外罩（1）内部；
所述外罩（1）内设有底板（11）以及顶板（12）；所述底板（11）与顶板（12）之间设有PCB板（13）；所述PCB板（13）与防水接头（4）连接；
所述顶板（12）设有第一天线（71）、第二天线（72）、第三天线（73）以及第四天线（74）；所述第一天线（71）、第二天线（72）、第三天线（73）以及第四天线（74）均与PCB板（13）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种防水船用天线，其特征在于：所述底板（11）与顶板（12）之间等间隔设有多个支撑柱（14）。
3.根据权利要求1所述的一种防水船用天线，其特征在于：所述底板（11）设有螺母（51）；所述底座（2）设有锁紧螺丝（52）；所述底座（2）通过锁紧螺丝（52）以及螺母（51）与底板（11）连接。
4.根据权利要求1所述的一种防水船用天线，其特征在于：所述外罩（1）与底座（2）之间设有紧固螺丝（6）。
5.根据权利要求1所述的一种防水船用天线，其特征在于：所述固定部（32）设有多个固定孔（34）。
6.根据权利要求1所述的一种防水船用天线，其特征在于：所述防水接头（4）与连接部（31）通过螺丝（41）连接。
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