[发明专利]一种电磁复合材料的制造方法

说明书

本发明提供一种新的电磁复合材料的制造方法，以获得重量轻、介电常数稳定受控的电磁复合材料。包括以下步骤：1)在薄膜上通过印刷、平面打印或3D打印的方式制作若干组导体单元，这样的其上分布有导体单元的薄膜称为导体膜；导体膜上的各组导体单元之间留有空白；2)将所述导体膜固定到由发泡材料制成的板的内部，这样的内部带有导体膜的板称为原板；3)沿步骤1所述的空白对原板进行切割，以获得颗粒状的电磁复合材料。本发明的电磁复合材料的制造方法具有制作简单、成本较低、重量轻、容易控制介电特性等优点，所制得的电磁复合材料可用于龙伯透镜的制作。

技术领域

本发明涉及介质材料制造领域，更具体地说，涉及可用于制作天线的介质材料的制造领域。

背景技术

龙伯透镜技术，由RKLuneberg于1944年基于几何光学法提出，用作天线和散射体的应用，主要用于快速扫描系统、卫星通信系统、汽车防撞雷达、雷达反射器。

理论上，用于龙伯透镜的介质材料的介电常数从球心到外径应该是从2到1遵从一定的数学规律连续变化。但自然界里不存在这样理想的介质，所以在实际设计中常用分层设计的离散球壳来代替。

为使龙伯透镜的实际性能接近理论性能，目前已经存在多种龙伯透镜的生产方案，如：

CN201510084764.8一种半球龙伯透镜天线的制作方法；

CN201510065135.0一种开孔结构形式龙伯透镜的生产方法；

CN201610015855.0基于新型介质填充方式的极低剖面柱面龙伯透镜天线；

CN201610393370.5龙伯透镜天线的制造方法；

CN201520112992.7一种龙伯透镜天线。

以上技术方案包括有：钻孔的方法，通过孔洞所占材料体积的比例，控制材料的介电常数，但这种方法钻孔密度和精度不易控制，结构复杂，制造难度高、重量大不适合批量生产。

还包括有逐层发泡的方法，以中间球核为基础，逐层包裹逐层发泡，这是目前最常用的获得阶梯介电常数泡沫材料的一种方法，但无论是物理发泡，还是化学发泡，都需要严格控制温度和压力，通常是在高温和高压下生产，由于发泡材料的导热率很低，会形成发泡不均匀的现象。该工艺技术复杂，需要专用设备，成品率低，成本非常高。

名为“AN ARTIFICIAL DIELECTRIC MATERIAL AND A METHOD OF MANUFACTURINGTHE SAME”，公开号为WO2009078807，公开日为2009年6月25日的专利文献公开了一种人造介电材料及其制造方法,这种人造介电材料可以用于制造龙伯透镜。其技术方案主要是将平行布置的长的导电纤维放入到上下两片发泡材料之间，在粘合固定后再将这样的三文治结构的片切割成颗粒，所得的颗粒中即带有短的互相不接触的导电纤维，将这些颗粒随机混合并用粘合剂固定在一起即制得介电常数受控的介电材料。虽然文中有提及应该要尽可能避免导电纤维的末端外露于颗粒，此时的使用效果最好，但同时又说即使导电纤维的末端外露于颗粒，其对所应用场合的不良影响也要远小于现时的导电纤维随机混合而制得的产品。