[发明专利]超材料板材的制造方法、超材料天线罩及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及超材料技术领域，更具体地说，涉及一种超材料板材的制造方法、超材料天线罩及其制造方法。

背景技术

一般情况下，天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时减轻天线系统的磨损、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，对天线辐射波会产生吸收和反射，改变天线的自由空间能量分布，并在一定程度上影响天线的电气性能。因此在设计天线罩时，需要考虑的因素有：在天线工作频率下，天线罩材料的介电常数和损耗角正切要低同时天线罩又需要有足够的机械强度。

在满足上述天线罩设计因素的情况下，为了使得天线罩外观美化，又需要考虑材质的色泽等因素。现有的天线罩为达到满足天线罩介电常数和损耗角正切低、机械强度高、色泽漂亮、外观美化的效果，通常是利用玻璃钢作为天线罩的材质，同时为了支撑天线罩又在玻璃钢内增设金属支架。但是此种天线罩一方面价格昂贵，另一方面透波性能仍然较差且不能对特定频段电磁波选择性透过，造成天线被杂波影响较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种成本低廉、制备工艺简单、透波性能较佳且能选择性透过所需电磁波的超材料板材的制备方法、超材料天线罩及其制造方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种超材料板材的制备方法，其包括以下步骤：

S1：将热固性合成树脂溶液和空心玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中空心玻璃微珠总质量为浆料质量的1％至7％；

S2：将多片玻纤布分别浸入所述浆料中充分浸渍得到多片半固化片；

S3：将多片所述半固化片加热加压使之压合成为一体，从而得到所述超材料板材。

进一步地，所述热固性合成树脂溶液由不饱和聚酯树脂、环氧树脂和酚醛树脂、呋喃树脂和乙烯基酯树脂中的一种或多种构成。

进一步地，所述玻璃微珠的粒径范围为10-180微米，堆积密度为0.1-0.28克每立方厘米。

本发明还提供一种超材料天线罩的制造方法以及由该制造方法得到的超材料天线罩，包括以下步骤：

S1：将热固性合成树脂溶液和空心玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中空心玻璃微珠总质量为浆料质量的1％至7％；

S2：将多片玻纤布分别浸入所述浆料中充分浸渍得到多片半固化片；

S3：将多片所述半固化片加热加压使之压合成为一体，从而得到超材料板材；

S4：将金属箔通过热压法覆盖于超材料板材的一侧表面或相对的两侧表面；

S5：利用蚀刻方法蚀刻金属箔以得到周期排布的人造微结构。

进一步地，通过步骤S1至步骤S5得到多片超材料，制造多个塑料连接件并通过所述塑料连接件连接所述超材料以形成具有特定形状的超材料天线罩。

进一步地，所述塑料连接件由POM或ABS塑料制成。

进一步地，所述金属箔为铜箔。

本发明再提供一种超材料天线罩的制造方法以及由该制造方法得到的超材料天线罩，包括以下步骤：

S1：将热固性合成树脂溶液和空心玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中空心玻璃微珠总质量为浆料质量的1％至7％；

S2：将多片玻纤布分别浸入所述浆料中充分浸渍得到多片半固化片；

S3：将多片所述半固化片加热加压使之压合成为一体，从而得到超材料板材；

S4：制造多个塑料连接件并通过所述塑料连接件连接所述超材料板材以形成具有特定形状的超材料天线罩。

本发明超材料天线罩的制备工艺简单、成本低廉、机械强度高、透波性能好，且本发明还通过在超材料板材上周期排布人造微结构以进一步加强天线罩的透波性能。

附图说明

图1为构成超材料的基本单元的立体结构示意图；

图2为本发明超材料板材制造方法的工艺流程图；

图3为天线在增加由超材料板材制得的天线罩和没有增加天线罩时，不同频率下的透射系统S21的测试结果示意图；

图4为天线在增加由超材料板材制得的天线罩和没有增加天线罩时，在1.32GHZ和1.54GHZ下的增益损失测试结果示意图；

图5为天线在增加由超材料板材制得的天线罩和没有增加天线罩时，在1.1GHZ下的方向图；

图6为天线在增加由超材料板材制得的天线罩和没有增加天线罩时，在1.32GHZ下的方向图；