CN111819732A - 保护件以及无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

提供保护件，该保护件是保护用于无线通信的无线通信部的保护件，具备用发泡合成树脂形成的基材、以及至少覆盖基材的表面的聚脲树脂的涂层。无线通信装置具备用于无线通信的无线通信部、以及保护件。

Description

保护件以及无线通信装置
技术领域
本发明涉及保护件以及无线通信装置。
背景技术
已知保护无线通信装置的保护件。例如，已知保护天线不受自然环境影响的天线罩。天线罩在外观上隐藏天线以及电子设备，防止人的接触。已知通过使天线罩的材质的相对介电常数εr接近作为周围的空气的相对介电常数εr的1.0，从而减少对天线的附近的电磁场的影响(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，作为这样的低介电常数的材料，列举包含大量空气层的发泡苯乙烯。然而，根据专利文献1，由于发泡苯乙烯的强度不足，所以作为天线罩的基材，缺乏实用性。另外，专利文献1报告了在发泡苯乙烯的表背两面贴上相对介电常数εr大于空气的相对介电常数εr但高强度的树脂层来降低等效的相对介电常数εr的层叠构造也不实用。专利文献1提出由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系(ABS系)的共聚合成树脂形成天线罩。此外，作为与本说明书所记载的实施方式相关的技术，已知以下的专利文献2至7。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7－283638号公报
专利文献2：日本特开2014－195231号公报
专利文献3：日本特开2016－223948号公报
专利文献4：日本特开2015－139211号公报
专利文献5：国际国会第2007/021611号
专利文献6：日本特开2013－102512号公报
专利文献7：日本特开2005－333273号公报
发明内容
发明要解决的问题
优选保护件为轻型且高强度，容易使电磁波透过。
一般的公开
在本发明的第一方式中，提供保护件。保护件可以保护用于无线通信的无线通信部。保护件具备基材。基材可以用发泡合成树脂形成。保护件可以具备涂层。涂层可以包含聚脲树脂。涂层可以至少覆盖基材的表面。无线通信部可以具备天线部。保护件可以是保护天线部的天线罩。
涂层可以设置于基材的表面以及背面双方。设置在基材的表面的涂层的厚度可以大于设置在基材的背面的涂层的厚度。
在涂层中，在无线通信部发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度薄于其它部分。
也可以在设置于基材的背面的涂层中的在无线通信部发送或者接收电波的方向上设置的部分形成贯通孔。
保护件可以形成为筒形状。筒形状的侧面方向可以是无线通信部发送或者接收电波的方向。
涂层的相对介电常数εr可以为2以上且4以下。
基材的发泡倍率可以为50倍以上。基材的厚度可以为1mm以上且5cm以下。设置于基材的表面的涂层的厚度可以为0.1mm以上且0.5mm以下。
聚脲树脂可以混合有多异氰酸酯化合物和合成树脂。多异氰酸酯化合物与合成树脂的容积比可以为1：0.5至1：1.5。
聚脲树脂可以含有聚四氟乙烯或者六方氮化硼。
在聚脲树脂中添加2，2－双(3－氨基－4－甲基苯基)六氟丙烷以及双(γ－氨基丙基)四甲基二硅氧烷中的至少一方。
在本发明的第二方式中，提供无线通信装置。无线通信装置可以具备用于无线通信的无线通信部。无线通信装置可以具备上述的保护件。无线通信部可以包括抛物线型或者偶极型的天线部。
无线通信装置可以是用于与无线通信终端进行通信的基站天线装置。无线通信装置也可以是车载用天线装置。天线装置也可以是无线标签装置。无线通信装置也可以是IoT(Internet of Things)通信模块。无线通信部也可以被保护件包围。
此外，上述的发明的概要并非列举了本发明的所需要的全部特征，这些特征组的子组合也可构成技术方案。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的具备天线罩110的无线通信装置100的一个例子的剖视图。
图2是表示天线罩110的部分剖面的图。
图3是表示用于使天线罩110整体的强度成为规定值的基材112的厚度与涂层113的厚度的关系的图。
图4是表示基材112的发泡倍率与基材112的相对介电常数εr的关系的图。
图5是表示第二实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。
图6是表示第三实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。
图7是表示第四实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。
图8是表示第五实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。
图9是表示保护件的制造工序的一个例子的流程图。
图10是表示本发明的第六实施方式所涉及的具备天线罩210的基站天线装置200的一个例子的剖视图。
图11是表示本发明的第七实施方式所涉及的具备天线罩310的无线通信装置300的一个例子的剖视图。
图12是表示本发明的第八实施方式所涉及的具备天线罩410的车载用天线装置400的一个例子的图。
图13是表示本发明的第九实施方式所涉及的具备保护件510的无线标签装置500的一个例子的图。
图14是表示本发明的第十实施方式所涉及的具备保护件510的无线标签装置500的一个例子的图。
图15是表示本发明的第十一实施方式所涉及的具备保护件610的IoT通信模块600的一个例子的图。
图16是表示本发明的第十二实施方式所涉及的具备保护件710的IoT通信模块700的一个例子的图。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但以下的实施方式不限定权利要求书所涉及的发明。此外，实施方式中说明的特征组合也并非全部是发明的解决手段所必需的。
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的具备天线罩110的无线通信装置100的一个例子的剖视图。天线罩110是保护无线通信部的保护件的一个例子。无线通信装置100包括天线罩110以及无线通信部120。图1示意性地示出无线通信部120。无线通信部120进行无线通信。无线通信部120是无线通信装置100的主体部。无线通信部120具备天线部122，以用于发送或者接收电波。在本例中，无线通信部120具备辐射元件122a、122b作为天线部122。辐射元件122a、120b可以是一个，也可以是多个。在本例中，无线通信部120包括多个辐射元件122a以及122b作为天线部122。
无线通信部120也可以包括控制天线部122的电路基板123、以及用于调整辐射元件的角度的促动器。无线通信部120的结构本身与以往的无线通信装置100同样。因此，省略详细的说明。
在一个例子中，可以在500MHz以上且100GHz以下的范围中适当地决定无线通信部120发送或者接收的电波的频带。特别是，电波的频带可以为从在第五代通信系统(5G)中所使用的毫米波带(30GHz以上且100GHz以下等范围)的频带选出的任意的范围，或者，也可以是从准毫米波(20GHz以上且小于30GHz等范围)的频带选出的任意的范围。
图1所示的天线罩110可以具有从背面14向表面12突出的凸面形状。在本例中，天线罩110设为碗型的形状。天线罩110具备基材112和涂层113。基材112用发泡合成树脂形成。基材112形成为包围无线通信部120。基材112与天线罩110的形状对应。基材112决定天线罩110的形状。在本例中，基材112以从背面14向表面12突出的方式具有凸面形状。
天线罩110可以具有顶面22、以及从顶面22的周边朝向外侧下降的侧面24。如果是搭载在飞机等上的天线用的天线罩110，则形成天线罩110的形状的基材112可以具有流线形状，以减少空气阻力。该情况下，以顶面22和侧面24连续且平滑的方式形成基材112。
无线通信装置100可以具备底部130。天线罩110的侧面24的端部也可以固定在底部130。天线罩110的固定的方法可以与以往同样。底部130可以支承无线通信部120。在本例中，通过基材112具有从背面14向表面12突出的凸面形状，从而在天线罩110与底部130之间形成收容空间16。在收容空间16中收容无线通信部120。但是，天线罩110的形状并不限于图1所示的情况。
在天线罩110不是搭载在飞机等上的天线用的天线罩的情况下，不需要减少空气阻力。因此，顶面22也可以平坦。侧面24也可以从顶面22的边缘部沿与顶面22交叉的方向延伸。在一个例子中，无线通信部120可以具有平面天线，天线罩110可以形成为收纳平面天线的立方体形状。
涂层113由聚脲树脂形成。涂层113至少覆盖基材112的表面12。在图1所示的例子中，涂层113设置在基材112的表面12以及背面14双方。特别是涂层113可以形成在基材112的整个面。换句话说，涂层113也可以包括涂层表面部114、涂层背面部115以及涂层端面部116。涂层表面部114是设置于基材112的表面12的涂层113。涂层背面部115是设置于基材112的背面14的涂层113。涂层端面部116是设置于基材112的侧面的涂层113。端面是指表面12以及背面14之间的面。在本例中，端面与天线罩110的端面26对应。
在本例中，在天线罩110的端面26中，也通过用涂层113覆盖基材112来防止涂层113的剥离从端面26进行。另外，通过形成在基材112的表面12、背面14以及端面26的涂层113相互彼此连结，可以给予天线罩110足够的强度。但是，涂层113如后述那样，并不限于覆盖基材112的表背两面。
图2是表示天线罩110的部分剖面的图。图2放大表示图1的A部分。基材112用发泡合成树脂形成。此外，在图2中夸张示出涂层113中的、涂层表面部114的厚度T1以及涂层背面部115的厚度T2。
作为一个例子，形成基材112的合成树脂是高分子化合物。作为更具体的例子，形成基材112的合成树脂由从聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯以及聚氨基甲酸酯选择出的一种以上的材料形成。发泡合成树脂是指使这些合成树脂中分散微小的气泡而成的树脂。在一个实施例中，基材112由发泡苯乙烯(发泡聚苯乙烯)形成。
涂层113由聚脲树脂形成。聚脲树脂是具有通过例如异氰酸酯与氨基的化学反应而形成的脲键的树脂。作为一个例子，通过使多异氰酸酯与多胺反应来形成聚脲树脂。对于聚脲树脂，也可以比重1.09～1.12的多异氰酸酯化合物与比重1.13～1.02的作为固化剂的合成树脂的容积比为1：0.5至1：1.5。在本例中，对于多异氰酸酯化合物与作为固化剂的合成树脂(Resin)的混合比，容积比为1：1，重量比为109：100左右。由此，可以设为涂层113的相对介电常数3.0以上且4.0以下，例如设为3.5。介质损耗角正切(tanδ)可以为0.015以上且0.035以下。例如，介质损耗角正切(tanδ)为0.03。
若合成树脂相对于多异氰酸酯化合物的容积比变高，则相对介电常数εr变高。例如，若多异氰酸酯化合物与作为固化剂的合成树脂的体积比为1：2则有时相对介电常数εr超过5。因此，优选通过将与作为固化剂的合成树脂的容积比设为1：1.5以下而使相对介电常数εr成为3以上且4以下。另一方面，若使与作为固化剂的合成树脂的容积比小于1：0.5，则有时难以使聚脲树脂充分固化。因此，优选通过将与作为固化剂的合成树脂的容积比设为1：0.5以上而使聚脲树脂充分固化。
另外，可以在聚脲树脂中添加2，2－双(3－氨基－4－甲基苯基)六氟丙烷以及双(γ－氨基丙基)四甲基二硅氧烷中的至少一方。通过这些添加剂，能够使涂层113的相对介电常数比没有添加剂的情况低。例如，通过添加剂，可以使相对介电常数成为2.0以上且4.0以下，更优选成为2.0以上且3.0以下。
在本例中，涂层113形成于基材112的整个面。但是，设置有用于将天线罩110安装于底部130等部件的固定件的位置也可以不设置涂层113。但是，在设置于天线罩110的固定件的表面也可以形成涂层113。
涂层113的厚度小于基材112的厚度T3。具体而言，涂层表面部114的厚度T1以及涂层背面部115的厚度T2分别小于基材112的厚度T3。涂层表面部114以及涂层背面部115等涂层113如上述那样，相对介电常数εr可以为2以上且4以下。本例中的涂层113的相对介电常数εr为3.5±0.2。但是，通过聚脲树脂包含上述的添加剂，可以使用相对介电常数εr为2.0以上且3.0以下的涂层113。
涂层113的相对介电常数εr高于基材112的相对介电常数εr。因此，涂层113的厚度(T1、T2)相对于基材112的厚度T3的比例越低则能够使天线罩110整体的相对介电常数εr越低。在本例中，涂层表面部114的厚度T1可以大于涂层背面部115的厚度T2。T2可以为T1的1/2以下，也可以为1/10以下。由此，能够确保涂层表面部114的厚度T1，以保护无线通信部120不受自然环境影响，并且减小涂层背面部115的厚度T2，以减少电波的损失。但是，涂层表面部114的厚度T1也可以与涂层背面部115的厚度T2相同。
从减少天线罩110整体导致的电波的损失的观点来看，优选减小涂层113的厚度，具体而言，分别减小涂层表面部114的厚度T1、以及涂层背面部115的厚度T2。涂层表面部114的厚度T1以及涂层背面部115的厚度T2分别可以为5mm以下，优选可以为2mm以下。更优选T1以及T2分别可以为0.1mm以上且0.5mm以下。
在通过涂层端面部116将涂层表面部114和涂层背面部115连接的结构中，通过增大基材112的厚度T3来增大覆盖表面12的涂层表面部114与涂层背面部115之间的距离，从而即使在减小涂层113的厚度(T1、T2)的情况下，也能够确保天线罩110整体的强度。
图3是表示用于使天线罩110整体的强度成为规定值的基材112的厚度与涂层113的厚度的关系的图。强度的规定值可以根据天线罩110的规格任意地决定。在本例中，涂层113中涂层背面部115的厚度T2为0.1mm，是恒定的。图3的纵轴表示基材112的厚度T3(mm)，图3的横轴表示涂层表面部114的厚度T1(mm)。根据图3，即使在涂层113的厚度(图3中，涂层表面部114的厚度T1)为0.2mm以下的情况下，也能够通过增大基材112的厚度T3来使天线罩110的强度成为规定值以上。随着涂层表面部114的厚度T1变大，为了确保天线罩110的强度，而需要减小基材112的厚度T3。但是，为了确保天线罩110的强度，涂层表面部114的厚度T1有下限。优选涂层表面部114的厚度T1为0.1mm以上。另外，优选基材112的厚度T3为1mm以上。基材112的厚度T3可以为1mm以上且50mm以下，也可以为10mm以上且50mm以下。基材112的厚度T3的下限可以根据天线罩110整体的强度确保的观点以及制造工序的制约来决定。基材112的厚度的上限可以根据天线罩的产品规格来决定。
图4示出基材112的发泡倍率与基材112的相对介电常数εr的关系。图4的横轴为发泡倍率X(％)，纵轴为基材112的相对介电常数εr。发泡倍率表示例如将合成树脂颗粒(原料珠)用蒸气等加热使其膨胀时的、膨胀比率(体积比)。更具体而言，在50倍的发泡体中，空气占基材整体(体积)的98％，合成树脂占2％。在图4所示的例子中，使用发泡苯乙烯(发泡聚苯乙烯)作为基材112。
作为合成树脂而使用的聚苯乙烯的相对介电常数εr为2.5，空气的相对介电常数εr为1.0。发泡倍率X(％)越高，则基材112的体积中空气占的比例越增加。因此，发泡倍率X(％)越高，则发泡苯乙烯的相对介电常数εr越降低，接近作为空气的相对介电常数εr的1。若将合成树脂的相对介电常数εr设为C(聚苯乙烯的情况下，设为2.5)，将发泡倍率设为X(％)，则通过εr＝1+C/X的式子来计算相对介电常数εr。如图4所示那样，在使用相对介电常数εr为2以上且3以下左右的合成树脂的情况下，通过将发泡倍率设为30倍以上，能够使相对介电常数εr成为1.1以下。另外，通过将发泡倍率设为50倍以上，能够使相对介电常数εr成为1.05以下。因此，优选发泡合成树脂的发泡倍率为30倍以上，更优选为50倍以上。
由于基材112用发泡合成树脂形成，所以非常轻型。另外，由于涂层113由聚脲树脂形成，所以具有高强度、优异的耐水性以及优异的耐冲击性。因此，即使在将涂层113设为5mm以下，优选设为1mm以下的情况下，也能够保护无线通信部120。
以下的表对使用本实施方式的实施例的天线罩110和比较例的天线罩进行比较。比较例的天线罩设为与图1的天线罩110同样的形状。但是，比较例的天线罩与本实施方式的天线罩110不同，由玻璃纤维强化树脂形成。在本实施例的天线罩110中，将基材112的发泡合成树脂的发泡倍率设为50倍。此外，基材112的厚度T3设为5mm。但是，基材112的厚度T3可以为5mm以上，也可以为10mm以上。在本实施例的天线罩110中，将涂层113的厚度设为2mm。在本例中，将涂层表面部114的厚度T1设为2mm，涂层背面部115的厚度T2也设为2mm。相对介电常数εr示出相对于中心频率为5.6GHz的电波的值。通过ASTM D150中规定的测定法来测定相对介电常数εr。
[表1]
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表1所示的实施例的天线罩110中的电波的损失为由相同的形状的玻璃纤维强化树脂形成的比较例的天线罩中的电波的损失的1/4以下。具体而言，在电波的中心频率为5.6GHz(5.6GHz频带)时，本实施例的天线罩110中的浸透损失为0.4dB，比较例的天线罩中的浸透损失在5.6GHz频带时为1.5dB。因此，在5.6GHz频带时，本实施例的天线罩110中的浸透损失相对于比较例中的浸透损失减少了1.1dB。这样的浸透损失在其它波长带时也能够减少。
相对介电常数εr越高，则损失(浸透损失)越大。在表1所示的实施例中，是涂层表面部114的厚度T1为2mm，涂层背面部115的厚度T2也为2mm的情况。通过将厚度T1以及T2进一步设为1mm以下，优选设为0.1mm以上且0.5mm以下，能够进一步降低相对介电常数εr，并减少损失。特别是通过涂层表面部114的厚度T1大于涂层背面部115的厚度T2，能够使露出在外部的涂层113的部分变厚，以保护无线通信部120不受自然环境影响，并且减小涂层背面部115的厚度T2，以减少电波的损失。
特别是在天线罩110的外形尺寸的规格允许的情况下，将基材112的厚度T2例如设为10mm以上。通过将覆盖表面12的涂层113与覆盖背面14的涂层113之间的距离设为10mm以上，可以提高基于结构力学的计算上的天线罩110整体的强度。通过在提高天线罩110整体的强度后，将涂层113的厚度T1设为0.1mm以上且0.5mm以下，能够减少天线罩110整体的损失。
图5是表示第二实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。第二实施方式的天线罩110具备覆盖基材112的表面的涂层113。涂层113包含聚脲树脂。涂层113包含涂层表面部114。但是，在本实施方式中，涂层113不包括涂层背面部115以及涂层端面部116。换言之，将涂层113设置在基材112的表面12，而不设置在基材112的背面14。除了这一点之外，第二实施方式的天线罩110与第一实施方式的天线罩110的结构同样。因此，省略重复的说明。
根据第二实施方式的天线罩110，防止在涂层表面部114与涂层背面部115之间，电波多次反射而产生干扰等。另外，由于省略涂层背面部115，所以涂层113整体的厚度变小。因此，能够减少电波的损失。
图6是表示第三实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。第三实施方式的天线罩110具备基材112和涂层113。涂层113包括涂层表面部114、涂层背面部115以及涂层端面部116。因此，在本例中，涂层113设置在基材的表面以及背面双方。图6示出涂层表面部114以及涂层背面部115。
在本例中，对于涂层113，在无线通信部120发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度小于其它部分的厚度。在本例中，被虚线夹着的范围示出无线通信部120的指向性的范围。无线通信部120的指向性的范围与无线通信部120发送或者接收电波的方向对应。在本例中，无论无线通信部120的指向性的范围如何，涂层113中涂层表面部114的厚度T1都是恒定的。
另一方面，涂层背面部115与从无线通信部120收发的电波的指向性的范围对应地厚度不同。涂层背面部115在无线通信部120发送或者接收电波的方向上具有透过部分117。透过部分117的厚度T2小于涂层背面部115的透过部分117以外的部分的厚度T4。在本例中，在无线通信部120的与天线部122对应的涂层背面部115的部分设置有透过部分117。此外，透过部分117的厚度T2可以为T4的2/3以下，也可以为1/2以下，还可以为1/3以下。
透过部分117的厚度T2可以小于涂层表面部114的厚度T1。涂层背面部115的透过部分117以外的部分的厚度T4可以与涂层表面部114的厚度T1相同，也可以不同。除了涂层113的厚度在发送或者接收电波的方向上变小之外，也可以具有与第一实施方式以及第二实施方式的情况相同的结构。因此，省略重复的说明。
此外，设置透过部分117的场所可以与图6所示的情况不同。具体而言，可以在涂层表面部114设置透过部分117。另外，也可以在涂层表面部114以及涂层背面部115双方都设置透过部分117。另外，在图6所示的例子中，透过部分117的厚度T2是恒定的。然而，也可以形成为透过部分117的厚度T2在面内方向上周期性地增减。该情况下，能够防止透过部分117中的多次反射等。
根据第三实施方式的天线罩110，通过在无线通信部120发送或者接收电波的方向上，使涂层113的厚度比其它部分薄，从而减少电波的衰减，另一方面通过在除此以外的方向上充分地确保涂层113的厚度，能够提高天线罩110的强度。
图7是表示第四实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。第四实施方式的天线罩110具备基材112和涂层113。涂层113包括涂层表面部114、涂层背面部115以及涂层端面部116。即，在本例中，涂层113设置在基材的表面以及背面双方。
在本例中，对于涂层113，在设置于基材112的背面14的涂层背面部115形成有贯通孔118。对于贯通孔118的区域，基材112的背面14未被涂层背面部115覆盖，其中，涂层背面部115为聚脲树脂。贯通孔118的区域露出基材112的背面14。除了在涂层背面部115形成贯通孔118之外，第四实施方式所涉及的天线罩110具有与第一实施方式所涉及的天线罩110同样的结构。因此，省略重复的说明，对于同样的部件，使用相同的部件编号进行说明。
根据第四实施方式的天线罩110，在无线通信部120发送或者接收电波的方向上，在涂层背面部115形成有贯通孔118。因此，由于省略涂层背面部115，所以能够减少电波的衰减。另一方面，在无线通信部120发送或者接收电波的方向以外的方向上，设置有涂层113。在天线罩110的端面26中，也通过用涂层113覆盖基材112来防止涂层113的剥离从端面26进行。另外，能够提高天线罩110的强度。
图8是表示第五实施方式所涉及的天线罩110的部分剖面的图。第五实施方式的天线罩110具备基材112和涂层113。涂层113可以包括涂层表面部114、涂层背面部115以及涂层端面部116。但是，可以省略涂层背面部115。在本实施方式的天线罩110中，涂层113包含聚脲树脂。聚脲树脂可以含有聚四氟乙烯(PTFE)或者六方氮化硼作为含有物119。图8示意性地示出涂层113的聚脲树脂包含含有物119的样子。
聚四氟乙烯(PTFE)可以具有0.1μm以上且10μm以下的平均粒径。六方氮化硼可以具有1μm～100μm的平均粒径。此外，平均粒径可以意味着通过激光衍射散射法测定的50％粒径(D50：中值径)。能够通过增大含有物119的比例来使相对介电常数从3.5进一步减少到3.0以下。但是，若过度增大含有物119的比例，则涂层113整体的强度变小。因此，可以相对于涂层113中的聚脲树脂100质量份，含有10重量份以上且30重量份以下的聚四氟乙烯(PTFE)。或者，也可以相对于涂层113中的聚脲树脂100质量份，含有20重量份以上且40重量份以下的六方氮化硼。
除了涂层113中的聚脲树脂含有聚四氟乙烯(PTFE)或者六方氮化硼之外，第五实施方式所涉及的天线罩110可以具有与第一至第四实施方式所涉及的天线罩110同样的构造。因此，省略重复的说明。
图9是表示保护件的制造工序的一个例子的流程图。首先，选择应提供保护件的无线通信装置的种类(步骤S200)。保护件例如是天线罩110。例如，从飞机用、汽车用以及FFID用等各种用途中选择保护件的用途。在涂层113的厚度设定阶段S201中，根据保护件的电波的损失或者相对介电常数εr的要求规格来设定涂层113的厚度(T1以及T2)。基材112的相对介电常数εr接近空气的相对介电常数εr 1.0。因此，基材112的厚度T3难以给予保护件的电波的损失或者相对介电常数εr影响。另一方面，涂层113的相对介电常数εr高于空气的相对介电常数εr。因此，涂层113的厚度(T1以及T2)容易给予保护件的电波的损失或者相对介电常数εr影响。
在发泡倍率选择阶段S202中，选择用于树脂成形体的发泡合成树脂的发泡倍率。接下来，在基材成形阶段S203中，将发泡合成树脂的基材成形为规定的形状。例如，将发泡合成树脂的基材112成形为保护件的形状。例如，将基材成形为天线罩110的形状。在S203中，可以使用金属模对基材112进行成形。另外，也可以将成形的基材112切断为规定的形状。
接下来，在参数设定阶段S204中，设定喷射涂布材料时的各参数。该参数例如包括相对于基材112的单位面积的、每单位时间的涂布材料的喷射量等。相对于基材112的每单位面积的喷射量能够根据基材112的搬运速度等调整。
另外，在加热按压阶段S205中，对基材112进行加热以及按压。通过对基材112进行加热来除去基材112所包含的水分。由此，能够减少形成于基材112表面的涂层113的凹凸。在基材112含有较多水分的情况下，例如保护件有时翘曲。另外，通过按压基材112，基材112表面的气泡被压碎，基材112表面的树脂密度高于基材112中心的树脂密度。由此，防止在对基材112表面喷射涂布材料时，涂布材料扩散到基材112内部。S204以及S205可以先进行任何一个，也可以同时进行。另外，也可以省略按压基材112的处理。
接下来，在喷射阶段S206中，对基材112喷射涂布材料。在S206中，可以对基材112的整个面喷射涂布材料。在喷射阶段S206中，也可以通过自动化均匀地喷射涂布材料，进一步对想要使厚度变厚的部分局部地喷射涂布材料。若涂层113的厚度变大，则电波的损失变多。因此，也可以变更涂层113的厚度，使得在无线通信部120发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度小于其它部分的厚度。由此，能够在无线通信部120发送或者接收电波的方向上，减小电波的损失(浸透损失)，并且在除此以外的方向上，提高天线罩110的强度。另外，也可以通过追加对基材112的表面12侧喷射涂布材料的工序，从而使涂层表面部114的厚度T1厚于涂层背面部115的厚度T2。
即使在减小涂层113的厚度的情况下，通过使喷射处理自动化，也能够在没有缺失涂布材料地在基材112的表面12、背面14以及端面26的必要的区域形成涂层113。
在喷射阶段S206中，也可以通过喷射包含多异氰酸酯化合物的A液，并且喷射包含多胺的B液，以在基材112上反应，从而形成聚脲树脂。接下来，在干燥阶段S207中，使涂布材料干燥。由此，在基材112的表背两面以及端面形成涂层113。
也可以在使基材112在辊式输送机上移动的期间，从设置在辊式输送机的上部、下部、侧部的喷射装置分别喷射2个液体。之后，使聚脲树脂干燥，以在基材112的表面形成聚脲树脂的涂层113。通过这样的方法，能够短时间量产均质的树脂成形体。但是，保护件的制造方法并不限于图9所示的情况。
图10是表示本发明的第六实施方式所涉及的具备天线罩210的基站天线装置200的一个例子的剖视图。基站天线装置200为无线通信装置的一个例子。本例的基站天线装置200是用于与无线通信终端进行通信的基站用的天线。对于基站天线装置200，可以是用于与智能手机以及移动电话等无线通信终端直接进行通信的天线装置。
基站天线装置200具备用于无线通信的无线通信部220。无线通信部220具备作为多个辐射元件的偶极222作为天线部。即，无线通信部220可以包括偶极型的天线部。偶极型的天线部可以设计为集总常数的等效电路。偶极型的天线部适合使用于2GHz以下的频率的电波。
多个偶极222可以沿着预先决定的排列方向排列。无线通信部220具备支承部224。支承部224可以沿排列方向延伸。也可以在支承部224固定多个偶极222。天线罩210呈筒形状。在本例中，天线罩210呈圆筒形状。天线罩210可以沿支承部224延伸的方向，即，上述的排列方向延伸。
天线罩210的内径大于无线通信部220的侧面方向的尺寸。天线罩210形成为覆盖无线通信部220的形状。天线罩210可以具有顶面32、以及从顶面32的周边延伸的侧面34。在本例中，在俯视时，顶面32可以形成为圆形、椭圆形或者矩形。俯视意味着从与顶面32垂直的方向观察。
基站天线装置200可以具备底部230。天线罩210的侧面34的端部也可以固定在底部230。底部230可以支承天线罩210以及无线通信部220。也可以在底部230的一部分设置安装部232，该安装部232用于将基站天线装置200设置于杆等。安装部232也可以通过紧固件设置于杆(pole)等。在天线罩210与底部230之间形成有收容空间16。在收容空间16中收容无线通信部220。来自无线通信部220的信号可以通过信号线240输出到外部。但是，天线罩210的形状并不限于图10所示的情况。
天线罩210具有基材212以及涂层213。涂层213可以由聚脲树脂形成。基材212以及涂层213的结构与第一至第五实施方式的情况下的基材112以及涂层113的结构同样。本例中的基材212也用发泡合成树脂形成。涂层213也可以如上述的第一实施方式(图1以及图2)、第三实施方式(图6)以及第四实施方式(图7)那样具备涂层表面部214、涂层背面部215以及涂层端面部216。在这些情况下，涂层213可以形成于基材212的整个面。
在将涂层213形成于基材212的整个面的情况下，在天线罩210的端面36中，也通过用涂层213覆盖基材212来防止涂层213的剥离从端面36进行。另外，通过形成于基材212的表面12、背面14以及端面36的涂层213相互彼此连结，可以给予天线罩210充分的强度。
涂层213的厚度小于基材212的厚度。具体而言，涂层表面部214的厚度以及涂层背面部215的厚度分别小于基材212的厚度。另外，涂层表面部214的厚度可以大于涂层背面部215的厚度。
另外，也可以如上述的第二实施方式(图5)那样省略涂层背面部215。该情况下，防止在涂层表面部214与涂层背面部215之间，电波多次反射而产生干扰等。另外，由于省略涂层背面部215，所以涂层213的整体的厚度变小。因此，能够减少电波的损失。
涂层213的相对介电常数εr可以为2以上且4以下，特别是可以为3以上且4以下。涂层213的相对介电常数εr高于基材212的相对介电常数εr。因此，涂层213的厚度相对于基材212的厚度的比例越低则能够使天线罩210整体的相对介电常数εr越低。
本例的无线通信部220从天线罩210的中心附近朝向侧面34的方向主要接收或者发送电波。另一方面，在本例中，无线通信部220在筒形状的天线罩210的顶面32的方向上发送或者接收的电波强度低于在筒形状的天线罩210的侧面34方向上发送或者接收的电波强度。因此，筒形状的侧面34方向是无线通信部220发送或者接收电波的方向。
在本例中，天线罩210的筒形状的侧面34中覆盖基材212的表背两面的涂层213的厚度小于天线罩210的除此以外的部分中的涂层213的厚度。对于涂层213，在无线通信部220发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度小于其它部分的厚度。具体而言，筒形状的天线罩210的顶面32中的涂层213厚于天线罩210的侧面34中的涂层213。来自无线通信部220的电波的发送或者接收方向上存在的部分的涂层213的厚度可以为其它部分中的涂层213的2/3以下，也可以为1/2以下，还可以为1/3以下。
通过这样使涂层213的厚度根据基材212上的位置而变化，能够避免所希望的无线通信部220的指向性的范围中的电波的衰减，并且在与电波的接收或者发送无关的位置上确保涂层213的厚度，以确保天线罩210整体的强度。另外，可以使想要使电波衰减的方向的涂层213的厚度大于电波放射方向上的涂层213的厚度。如以上那样，涂层213可以用于确保天线罩210中的强度，并调整电波的指向性。
图11是表示本发明的第七实施方式所涉及的具备天线罩310的无线通信装置300的一个例子的剖视图。无线通信装置300具备无线通信部320。无线通信部320可以包括抛物线型的天线部。抛物线型的天线部可以设计为分布常数的等效电路。抛物线型的天线部适合使用于2GHz以上的频率的电波。
在本例中，天线罩310可以呈球壳形状。在由天线罩310形成的内部空间中收纳无线通信部320。天线罩310具有基材312以及涂层313。涂层313可以由聚脲树脂形成。基材312以及涂层313的结构与第一至第五实施方式的情况下的基材112以及涂层113的结构同样。本例中的基材312也用发泡合成树脂形成。涂层313也可以如上述的第一实施方式(图1以及图2)、第三实施方式(图6)以及第四实施方式(图7)那样具备涂层表面部314、涂层背面部315、涂层端面部316。
在图11所示的例子中，与图7所示的第四实施方式同样地，在涂层313中，在设置于基材312的背面14的涂层背面部315形成有贯通孔318。对于贯通孔318的区域，基材312的背面14未被涂层背面部315覆盖，其中，涂层背面部315为聚脲树脂。贯通孔318的区域露出基材312的背面14。
在本例中，被虚线夹着的范围示出无线通信部320的指向性的范围。无线通信部320的指向性的范围与无线通信部320发送或者接收电波的方向对应。在本例中，在无线通信部320发送或者接收电波的方向上，在涂层背面部315形成有贯通孔318。因此，由于部分地省略涂层背面部315，所以能够减少电波的衰减。另一方面，在无线通信部320发送或者接收电波的方向以外的方向上设置有涂层背面部315等涂层313。在天线罩310的端面46中，也通过用涂层313覆盖基材312来防止涂层313的剥离从端面46进行。另外，能够提高天线罩310的强度。
在本例中，与图6所示的第三实施方式同样地，在涂层313中，在无线通信部320发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度小于其它部分的厚度。在本例中，涂层313中，涂层表面部314与无线通信部320的指向性的范围对应地厚度不同。涂层表面部314在无线通信部320发送或者接收电波的方向上具有透过部分317。透过部分317的厚度小于涂层表面部314的透过部分317以外的部分的厚度。在本例中，在无线通信部320的与抛物线型的天线部对置的涂层表面部314的部分设置有透过部分317。
然而，天线罩310并不限于这种情况。可以省略贯通孔318。另外，也可以省略涂层背面部315整体。另外，也可以代替在涂层表面部314形成透过部分317，而在涂层背面部315形成透过部分317。如本例那样，在具备抛物线型的天线部的无线通信装置300中，也能够确保天线罩310的强度，并减少电波的衰减。
图12是表示本发明的第八实施方式所涉及的具备天线罩410的车载用天线装置400的一个例子的图。在图12中，作为无线通信部420，可以包括环形天线421、直线状天线422、控制电路423。天线罩410具备桅杆(mast)部441和流线型罩(dome)部442。在本例中，车载用天线装置400可以搭载在汽车的车顶上表面。天线罩410的形状优选减小与来自车载用天线装置的前方的流体对置的面的面积、且相对于来自前方的流体为流线型。作为流线型的一个例子，可以是图12所示的具备桅杆部的鲨鱼鳍(shark fin)型。
在天线罩410中，桅杆部441的A部分以及流线型罩部442的B部分的各个的剖面构造与第一至第五实施方式所示的剖面构造同样。因此，省略详细的说明。天线罩410具备用发泡合成树脂形成的基材、以及至少覆盖基材的表面的包含聚脲树脂的涂层。在本例那样的车载用天线装置400中，也能够减少发送或者接收的电波由于天线罩410而衰减的量，并确保强度。
图13是表示本发明的第九实施方式所涉及的具备保护件510的无线标签装置500的一个例子的图。作为保护件510，可以采用与上述的第一至第八实施方式中所说明的天线罩同样的结构。无线标签装置500是无线通信装置的一个例子。无线标签装置500具备保护件510和无线通信部520。在图13中，无线通信部520可以具有配置在基板521的天线部522、电容器523等独立部件、以及集成电路524。天线部522作为辐射元件发挥作用。在本例中，对于无线通信部520，可以通过环氧树脂等固化树脂526密封天线部522、电容器523以及集成电路524等。因此，无线通信部520的表面被固化树脂526覆盖。
在本例中，设置有进一步保护被固化树脂526密封的无线通信部520的外侧的保护件510。保护件510具备基材512和涂层513。基材512覆盖固化树脂526。在一个例子中，在设置于基材512的凹部中嵌入被固化树脂526密封的无线通信部520。基材512由发泡树脂形成。也可以将被固化树脂526保护的无线通信部520放入模具中对发泡树脂进行嵌件成型，以形成基材512。
保护件510具备覆盖基材512的表面12的涂层513。在本例中，涂层513覆盖基材512的表面12。此外，涂层513也可以覆盖基材512的背面侧。基材512和涂层513可以具有与第一至第五实施方式中的基材112和涂层113同样的结构。在图13所示的例子中，无线通信部520的下表面未被保护件510覆盖。然而，无线通信部520的下表面也可以被保护件510覆盖。
图14是表示本发明的第十实施方式所涉及的具备保护件510的无线标签装置502的一个例子的图。无线标签装置502具备用于无线通信的无线通信部520。无线通信部520可以具有配置于基板521的天线部522、电容器523以及集成电路524。无线通信部520与第九实施方式的情况不同，不包括固化树脂。天线部522、电容器523以及集成电路524的周围被基材512覆盖。因此，基材512也发挥第九实施方式中的固化剂的作用。除了不包括固化树脂之外，本实施方式的无线标签装置500具有与第九实施方式的无线标签装置同样的结构。因此，对于相同的结构，使用相同的附图标记。省略重复的说明。
保护件510具备基材512和涂层513。基材512覆盖无线通信部520。天线部522、电容器523以及集成电路524安装在基板521，构成无线通信部520。而且，也可以通过将无线通信部520放入模具对发泡树脂进行嵌件成型，以形成基材512。
保护件510具备覆盖基材512的表面12的涂层513。在本例中，涂层513覆盖基材512的表面12。基材512和涂层513可以具有与第一至第五实施方式中的基材112和涂层113同样的结构。根据本例，通过使用基材512来代替固化树脂，从而构成保护件510的基材512被用作密封剂。
图15是表示本发明的第十一实施方式所涉及的具备保护件610的IoT通信模块600的一个例子的图。作为保护件610，可以采用与在上述的第一至第八实施方式中所说明的天线罩同样的结构。IoT通信模块600是IoT(Internet of Things：物联网)用的无线通信模块。IoT通信模块600可以安装于各种传感器或者设备这样的各种“物”。IoT通信模块600能够使各种物与因特网那样的网络连接。IoT通信模块600能够相互控制各种物。在该IoT通信模块600中，各种物例如通过无线通信等连接，进行信息交换。
IoT通信模块600具备保护件610和无线通信部620。无线通信部620可以用保护件610包围周围。但是，IoT通信模块600也可以如设置有传感器的开口部以及布线的情况等那样具有未被保护件610覆盖的部分。
在图15中，无线通信部620也可以具备配置于基板621的无线通信相关部件622、接口相关部件623、控制器624、存储器625、电源相关部件626以及传感器部627。无线通信相关部件622是实现信号的收发的功能的各种部件。在一个例子中，无线通信相关部件622也可以包括RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit：射频集成电路)、功率放大器、滤波器以及开关元件等的至少一部分。
接口相关部件623是提供成为无线通信相关部件622与外部机器的接口的功能的各种部件。接口相关部件623也可以包括提供成为无线通信相关部件622与IoT通信模块600内的其它部件的接口的功能的部件。但是，无线通信部620不一定具有接口相关部件623。
电源相关部件626包括提供向无线通信相关部件622供给电力的功能的各种部件。在一个例子中，电源相关部件626包括电池。在另一例子中，电源相关部件626也可以将从IoT通信模块600的外部供给的电力转换为适合供给给无线通信相关部件622的电压或者电流。但是，无线通信部620不一定具有电源相关部件626。
控制器624能够由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或者DSP(DigitalSignal Processor：数字信号处理)等那样的任意的处理器等构成。该控制器624通过控制例如无线通信相关部件622等各部来实现通信功能。另外，控制器624也可以通过控制其它各种部件以及/或者功能部来实现IoT通信模块600中的各种功能。
存储器625以用于IoT通信模块600进行动作的数据为代表存储各种信息。存储器625可以由包括例如RAM以及ROM的各种半导体存储器等任意存储装置构成。存储器625存储在控制器624中处理的数据等各种信息，以使得例如IoT通信模块600实现通信功能。另外，存储器625存储用于使IoT通信模块进行动作的程序等，并且也作为工作存储器发挥作用。
传感器部627可以包括一种或者多种传感器。在一个例子中，传感器部627可以包括GPS等测距传感器、位置传感器、温度传感器、加速度传感器、磁传感器、超声波传感器、应变传感器、光传感器、红外线传感器、辐射线传感器、转速传感器以及旋转角传感器中的至少一种传感器。但是，IoT通信模块600不一定包括传感器。
在本例中，在无线通信部620中，可以通过环氧树脂等固化树脂630密封无线通信相关部件622、接口相关部件623、控制器624、存储器625、电源相关部件626以及传感器部627。设置有进一步保护被固化树脂630密封的无线通信部620的外侧的保护件610。保护件510具备基材612和涂层613。基材612覆盖固化树脂630。基材612由发泡树脂形成。也可以通过将被固化树脂630保护的无线通信部620放入模具并对发泡树脂进行嵌件成型，以形成基材612。
保护件610具备覆盖基材612的表面12的涂层613。在本例中，涂层613包含聚脲树脂。涂层613覆盖基材512的表面12。此外，涂层613也可以覆盖基材612的背面侧。基材612和涂层613也可以具有与第一至第五实施方式中的基材112和涂层113同样的结构。
图16是表示本发明的第十二实施方式所涉及的具备保护件710的IoT通信模块700的一个例子的图。IoT通信模块700具备用于无线通信的无线通信部720。无线通信部720也可以具备配置于基板721的无线通信相关部件722、接口相关部件723、控制器724、存储器725、电源相关部件726以及传感器部727。无线通信部720与第十一实施方式的情况不同，不包含固化树脂。无线通信相关部件722、接口相关部件723、控制器724、存储器725、电源相关部件726以及传感器部727等各部件的周围被基材712覆盖。因此，基材712也发挥第十一实施方式中的固化剂的作用。除了不包含固化树脂之外，本实施方式的IoT通信模块700具有与第十一实施方式的IoT通信模块600同样的结构。因此，对于相同的结构，使用相同的附图标记。省略重复的说明。
保护件610具备基材612和涂层613。基材512覆盖无线通信部620。无线通信相关部件722、接口相关部件723、控制器724、存储器725、电源相关部件726以及传感器部727被安装在基板721上，构成无线通信部720。而且，也可以通过将无线通信部720放入模具并对发泡树脂进行嵌件成型，以形成基材712。保护件610也可以包围无线通信部720的周围。
保护件710具备覆盖基材712的表面12的涂层713。涂层713也可以包含聚脲树脂。在本例中，涂层713覆盖基材712的整个面。基材712和涂层713也可以具备与第一至第五实施方式中的基材112和涂层113同样的结构。根据本例，通过使用基材712来代替固化树脂，能够将构成保护件710的基材712用作密封剂。
以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围并不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员清楚，可以对上述实施方式加以各种变更或改良。通过权利要求书的记载可以清楚，这样的加以变更或改良的方式也包含在本发明的保护范围中。
应注意，权利要求书、说明书及附图中示出的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示“之前”、“事先”等、或者不是将在先的处理的输出用于在后处理，则可以以任意的顺序执行。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为了便于说明使用了“首先”、“接着”等进行説明，但并不意味着必须以该顺序实施。
附图标记说明
12…表面，14…背面，16…收容空间，22…顶面，24…侧面，26…端面，32…顶面，34…侧面，36…端面，46…端面，100…无线通信装置，110…天线罩，112…基材，113…涂层，114…涂层表面部，115…涂层背面部，116…涂层端面部，117…透过部分，118…贯通孔，119…含有物，120…无线通信部，122…天线部，123…电路基板，130…底部，200…基站天线装置，210…天线罩，212…基材，213…涂层，214…涂层表面部，215…涂层背面部，216…涂层端面部，220…无线通信部，222…偶极，224…支承部，230…底部，232…安装部，240…信号线，300…无线通信装置，310…天线罩，312…基材，313…涂层，314…涂层表面部，315…涂层背面部，316…涂层端面部，317…透过部分，318…贯通孔，320…无线通信部，400…车载用天线装置，410…天线罩，420…无线通信部，421…环形天线，422…直线状天线，423…控制电路，441…桅杆部，442…流线型罩部，500…无线标签装置，502…无线标签装置，510…保护件，512…基材，513…涂层，520…无线通信部，521…基板，522…天线部，523…电容器，524…集成电路，526…固化树脂，600…IoT通信模块，610…保护件，612…基材，613…涂层，620…无线通信部，621…基板，622…无线通信相关部件，623…接口相关部件，624…控制器，625…存储器，626…电源相关部件，627…传感器部，630…固化树脂，700…IoT通信模块，710…保护件，712…基材，713…涂层，720…无线通信部，721…基板，722…无线通信相关部件，723…接口相关部件，724…控制器，725…存储器，726…电源相关部件，727…传感器部。

Claims (16)

1.一种保护件，是保护用于无线通信的无线通信部的保护件，上述保护件具备：
基材，用发泡合成树脂形成；以及
涂层，包含聚脲树脂，且至少覆盖上述基材的表面。
2.根据权利要求1所述的保护件，其中，
上述无线通信部具备天线部，
上述保护件是保护上述天线部的天线罩。
3.根据权利要求1或者2所述的保护件，其中，
上述涂层设置在上述基材的上述表面以及上述基材的背面双方，
设置在上述基材的表面的上述涂层的厚度大于设置在上述基材的背面的上述涂层的厚度。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的保护件，其中，
上述涂层的在上述无线通信部发送或者接收电波的方向上设置的部分的厚度小于其它部分的厚度。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的保护件，其中，
上述涂层设置在上述基材的表面以及上述基材的背面双方，
在设置于上述基材的背面的上述涂层中的在上述无线通信部发送或者接收电波的方向上设置的部分形成有贯通孔。
6.根据权利要求4或者5所述的保护件，其中，
上述保护件形成为筒形状，
上述筒形状的侧面方向是上述无线通信部发送或者接收电波的方向。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的保护件，其中，
上述涂层的相对介电常数εr为2以上且4以下。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的保护件，其中，
上述基材的发泡倍率为50倍以上，
上述基材的厚度为1mm以上且5cm以下，
设置在上述基材的表面的上述涂层的厚度为0.1mm以上且0.5mm以下。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的保护件，其中，
上述聚脲树脂混合有多异氰酸酯化合物和合成树脂，
多异氰酸酯化合物与合成树脂的容积比为1：0.5至1：1.5。
10.根据权利要求9所述的保护件，其中，
上述聚脲树脂含有聚四氟乙烯或者六方氮化硼。
11.根据权利要求9或者10所述的保护件，其中，
在上述聚脲树脂中添加有2，2－双(3－氨基－4－甲基苯基)六氟丙烷以及双(γ－氨基丙基)四甲基二硅氧烷中的至少一方。
12.一种无线通信装置，具备：
用于无线通信的无线通信部；以及
权利要求1～11中的任意一项所述的保护件。
13.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，
上述无线通信部包括抛物线型或者偶极型的天线部。
14.根据权利要求13所述的无线通信装置，其中，
上述无线通信装置是用于与无线通信终端通信的基站天线装置、车载用天线装置、以及无线标签装置中的任意一个。
15.根据权利要求12或者13所述的无线通信装置，其中，
上述无线通信装置是物联网通信模块。
16.根据权利要求15所述的无线通信装置，其中，
上述无线通信部被上述保护件包围。
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