陶瓷天線罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種陶瓷天線罩。
【背景技術(shù)】
[0002]天線通常置于露天工作，若是直接受到外部環(huán)境(日光、風(fēng)雨雪等)的影響，會使得天線壽命縮短、電氣性能降低，穩(wěn)定性變差。因此，天線罩作為承載保護(hù)天線正常工作使命的部件被廣泛使用。天線罩首先要具備的電磁性能就是高性能透波，因為天線接收和發(fā)射信號都要穿過天線罩這個外殼進(jìn)行傳輸。為了保證高性能透波，常規(guī)天線罩在制作上往往采用的是介電常數(shù)低、損耗小的復(fù)合樹脂材料。
[0003]但是對于某些特定環(huán)境的要求，如需要在高溫環(huán)境下運(yùn)行，采用樹脂基材料將很難達(dá)到要求。因此有必要采用陶瓷基的天線罩。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷天線罩透波效果差，適應(yīng)頻帶很窄，掃描角穩(wěn)定性差。陶瓷基的天線罩要真正走上廣泛應(yīng)用的道路，突破窄帶的限制非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種陶瓷天線罩，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷基天線罩透波效果差，適應(yīng)頻帶窄，掃描角穩(wěn)定性差的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種陶瓷天線罩，包括至少I個功能層，該功
[0006]能層包括陶瓷基材和導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層包括多個不連通的十字型導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；
[0007]其中所述陶瓷基材和導(dǎo)電層使得所述陶瓷天線罩具有這樣的電磁特性:電磁波在通過該天線罩時，在工作頻率范圍內(nèi)，電磁波穿透率大于90%
[0008]應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的天線罩，采用陶瓷基材料，可用于高溫環(huán)境，并且在功能層中采用導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)提高了透波率，從而在較寬的頻率范圍內(nèi)具有好的透波效果。
【附圖說明】
[0009]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0010]圖1示出了本發(fā)明第一實施例的陶瓷天線罩的縱截面圖；
[0011]圖2示出了本發(fā)明第一實施例的陶瓷天線罩的結(jié)構(gòu)單元的平面圖；
[0012]圖3示出了本發(fā)明第一實施例的陶瓷天線罩的仿真測試結(jié)果圖；
[0013]圖4示出了本發(fā)明第二實施例的陶瓷天線罩的縱截面圖；
[0014]圖5示出了本發(fā)明第二實施例的陶瓷天線罩的結(jié)構(gòu)單元的平面圖；
[0015]圖6示出了本發(fā)明第二實施例的陶瓷天線罩的仿真測試結(jié)果圖；
[0016]圖7示出了本發(fā)明第三實施例的陶瓷天線罩的縱截面圖；
[0017]圖8示出了本發(fā)明第三實施例的陶瓷天線罩的結(jié)構(gòu)單元的平面圖；以及
[0018]圖9示出了本發(fā)明第三實施例的陶瓷天線罩的仿真測試結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0020]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更容易理解本發(fā)明，下面首先對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行簡要介紹。
[0021]本發(fā)明利用超材料技術(shù)設(shè)計一種新型陶瓷天線罩。超材料是一種具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，通過對導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的有序排列，改變了空間中每點(diǎn)的相對介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。超材料是一種以人造導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為基本單元并以特定方式進(jìn)行空間排布的具有特殊電磁響應(yīng)的新型材料，其對電磁響應(yīng)的特征往往不取決于其構(gòu)成材料的本征性質(zhì)，而是由其人造導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的特征所決定，并且超材料可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)普通材料無法具備的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率以及吸波極化性能，從而可以有效控制電磁波的傳播特性。
[0022]本發(fā)明基于超材料技術(shù)設(shè)計一種陶瓷天線罩，由大量具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的功能層層疊而成。每個結(jié)構(gòu)單元包括陶瓷基材和復(fù)合在陶瓷基材上的導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括多個不連通的十字型導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，該十字導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)是由互相垂直的兩條直線或者曲線構(gòu)成。；其中陶瓷基材和導(dǎo)電層使得所述陶瓷天線罩具有這樣的電磁特性:電磁波在通過該天線罩時，在工作頻率范圍內(nèi)，電磁波穿透率大于90%。也就是說，在陶瓷中復(fù)合金屬層，提供電磁波的透波通道。
[0023]通過本實施例中的上述材料，將導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在陶瓷基材中，因此提升了電磁波的透波效果?；谏鲜龇绞降玫降牟牧?，可以根據(jù)使用的需要設(shè)計滿足更多應(yīng)用場景的材料，并可以減輕材料的重量。
[0024]優(yōu)選地，復(fù)合的陶瓷層和導(dǎo)電層可以是陶瓷層夾一層導(dǎo)電層，也可以多層導(dǎo)電層和多層陶瓷層復(fù)合在一起。
[0025]優(yōu)選地，導(dǎo)電層為金屬層，例如可以是銅或者銀等高電導(dǎo)率金屬。
[0026]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)在陶瓷基材上排布的方式有多種，可以是周期性排布的，也可以是非周期性排布的。
[0027]不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)會帶來不同的透波效果，從而針對不同頻率的電磁波，大大擴(kuò)充了本發(fā)明的應(yīng)用前景。以下舉出三個實施例作為示例。
[0028]本發(fā)明第一實施例的天線罩的縱截面結(jié)構(gòu)參見圖1所示。功能層為夾層結(jié)構(gòu)，陶瓷基材(石英增強(qiáng)二氧化硅或氮化硅等陶瓷材料)位于導(dǎo)電層的兩側(cè)，圖1示出了左右兩側(cè)陶瓷基材是非對稱結(jié)構(gòu)的情況。圖1中右側(cè)的陶瓷層20厚11.4mm ;從外側(cè)到中心依次為厚度約0.2mm的聯(lián)結(jié)劑11，和厚度約0.15mm的流延片12，中心位置是導(dǎo)電層13，該導(dǎo)電層13的厚度為0.018_。
[0029]優(yōu)選地，功能層還可以包括保護(hù)層，圖1中示出了功能層最左側(cè)的一層是保護(hù)層30的情況，涂敷石英纖維，其目的用于保護(hù)陶瓷天線罩，厚度大約0.5mm,石英纖維層也可以是玻璃纖維，石英玻璃纖維、高硅氧玻璃纖維等可以耐高溫的纖維材料。
[0030]在具體的實施過程中，導(dǎo)電層只有一側(cè)具有位于導(dǎo)電層與所述陶瓷基材之間的流延片；或者導(dǎo)電層與陶瓷基材之間通過加熱的方式粘結(jié)，不用粘結(jié)劑。
[0031]若將功能層劃分為多個結(jié)構(gòu)單元，每個結(jié)構(gòu)單元的平面結(jié)構(gòu)如圖2所示，該結(jié)構(gòu)單元呈正方形，邊長10.58mm,包括陶瓷基材40和導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括一個十字型導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，十字型導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的材質(zhì)可以是銅或者銀等高電導(dǎo)率金屬，十字型長度大概與結(jié)構(gòu)單元的長度相同，十字型的線寬為0.24mm。
[0032]本發(fā)明第一實施例的CST軟件模擬仿真結(jié)果如圖3所示，橫坐標(biāo)為電磁波頻率(單位GHz，吉赫茲)，縱坐標(biāo)為透波率指標(biāo)(單位dB，信號衰減的值/分貝)，從圖中可以看出在2-9GHz范圍內(nèi)陶瓷天線罩的透波率在90% (-1dB)以上。
[0033]本發(fā)明第二實施例的天線罩的縱截面結(jié)構(gòu)參見圖4所示。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為0.018_，采用的基材為陶瓷(石英增強(qiáng)二氧化硅或氮化硅等陶瓷材料)。功能層為夾層結(jié)構(gòu)，陶瓷基材位于導(dǎo)電層的兩側(cè)，導(dǎo)電層兩側(cè)的陶瓷是非對稱結(jié)構(gòu)，圖中左邊的第二陶瓷層厚2mm，右邊的第一陶瓷層20厚8mm ;從外側(cè)到中心均依次為聯(lián)結(jié)劑11和流延片12，中心位置是導(dǎo)電層13，例如是銅或者銀等高電導(dǎo)率金屬。其中聯(lián)結(jié)劑11的厚度約0.2mm，流延片12的厚度約0.15mm。
[0034]若將功能層劃分為多個結(jié)構(gòu)單元，每個結(jié)構(gòu)單元的平面結(jié)構(gòu)如圖5所示，該結(jié)構(gòu)單元呈正方形，邊長6mm，包括陶瓷基材40和導(dǎo)電層，、導(dǎo)電層包括一個十字型的導(dǎo)