[發(fā)明專利]新型微波透波板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110004167.1
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102134887A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵合理;何偉國
• 申請（專利權(quán)）人: 南京國睿安泰信科技股份有限公司
• 主分類號: E04B2/92
• 分類號: E04B2/92;E04B1/92;E04B1/94
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種透波板及其制備方法,尤其涉及一種微波透波板及其制備方法。

背景技術(shù)

近幾年來，由于廣電事業(yè)的發(fā)展，廣電中心建筑普遍采用玻璃幕墻。玻璃幕墻能夠使建筑物外形美觀，但幕墻的微波透射能力差，嚴(yán)重影響了微波天線的傳輸特性，使電視信號不能正常傳輸。因此，對于建筑物中安置微波發(fā)射天線部分的玻璃幕墻需要用微波透波板取代，而原來微波透波板是采用聚氨酯發(fā)泡材料制成，很不適宜與現(xiàn)代玻璃幕墻建筑相協(xié)調(diào)，故迫切需研究一種新型透波材料來解決微波透波板的寬頻帶、透明性、良好透波性及與玻璃幕墻顏色保持一致的難題。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問題：

針對以上不足本發(fā)明提供了一種即滿足高的透波性能、寬的工作頻帶、良好的力學(xué)性能與氣候適應(yīng)性，且在微波透波性的基礎(chǔ)上，要有采光特性，并且材料顏色與玻璃幕墻協(xié)調(diào)一致的新型微波透波板及其制備方法。

技術(shù)方案：

一種新型微波透波板包括第一亞克力板材、第二亞克力板材、夾心層；第一亞克力板材、第二亞克力板材通過四周加墊塊連接在一起，且在第一亞克力板材、第二亞克力板材之間設(shè)有夾心層；夾心層內(nèi)的氣體為常溫常壓下的空氣；第一亞克力板材的外表面為微波輸出面，第二亞克力板材的外表面為微波入射面。

所述的第一亞克力板材的厚度為13mm，第二亞克力板材的厚度為3mm、夾心層的厚度為15mm。

所述的新型微波透波板的工作頻率0.5GHz-12GHz、插入損耗小于0.7dBm、駐波小于1.8、單一頻點傳輸相位起伏小于10⁰。

一種新型微波透波板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)微波透波板力學(xué)特性及玻璃幕墻整體厚度的要求，初步確定微波透波板的第一亞克力板材的厚度；

先根據(jù)客戶要求確定第一亞克力板材的長寬尺寸；

按照風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)公式???????????????????????????????????????????????，計算風(fēng)壓，其中為空氣密度，為風(fēng)速；

再由選取的第一亞克力板材來確定材料的彈性模量、泊松比、抗拉強度這幾個重要參量，彈性模量、泊松比、抗拉強度的參量由提供的材料說明書中給出；

根據(jù)參數(shù)，用Nastran2008對模型進(jìn)行有限元分析、計算出在最大載荷作用下，第一亞克力板材安全系數(shù)不小于3時的厚度，并認(rèn)為不小于此厚度的第一亞克力板材是安全可靠的。

步驟2：通過計算初步確定第二亞克力板材及夾心層的厚度；

第一亞克力板材為第1層介質(zhì)板、夾心層為第2層介質(zhì)板、第二亞克力板材為第3層介質(zhì)板；當(dāng)在第一亞克力板材外側(cè)加一層板材時，則所加板材為第1層介質(zhì)板、第一亞克力板材為第2層介質(zhì)板、夾心層為第3層介質(zhì)板、第二亞克力板材為第4層介質(zhì)板；當(dāng)在第二亞克力板材外側(cè)加一層板材時，則第一亞克力板材為第1層介質(zhì)板、夾心層為第2層介質(zhì)板、第二亞克力板材為第3層介質(zhì)板、所加板材為第4層介質(zhì)板；以此類推，在多層介質(zhì)板情況下，此處多層為大于等于3層，每層界面均存在反射，計算多層介質(zhì)的總反射系數(shù)和傳輸系數(shù)可以用矩陣的連乘形式：

其中，，，，，，表示入射角，為第n層介質(zhì)厚度，為第n層介質(zhì)的損耗正切；

是第n層介質(zhì)對自由空間的歸一化特征阻抗，對于平行極化有：；對于垂直極化有：；

傳輸系數(shù)和反射系數(shù)表示為：

插入相位移定義為，其中；

因此，根據(jù)插損即傳輸系數(shù)和駐波即反射系數(shù)的指標(biāo)要求及材料的參數(shù)，可以計算出第二亞克力板材及夾心層的厚度，此材料的參數(shù)為介電常數(shù)、正切損耗角；

當(dāng)存在相移要求時，可根據(jù)相移定義式求出相移；

步驟3：運用Ansoft公司的HFSS仿真軟件對由步驟1、2制作出的微波透波板進(jìn)行模型構(gòu)建、微波仿真，優(yōu)化出指標(biāo)滿足要求的微波透波板。

步驟4：使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、寬帶喇叭天線、穩(wěn)相電纜測試由步驟1、2、3制作出的微波透波板在需求頻率內(nèi)的插入損耗、駐波、單一頻點傳輸相位起伏。

一種新型微波透波板的制備方法還包括以下此步驟：由玻璃幕墻的顏色確定第一亞克力板材和第二亞克力板材的調(diào)制顏色；

根據(jù)所需的顏色要求，將所需色粉加入到本色亞克力中進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制后的第一亞克力板材和第二亞克力板材與要求色板對比，最終確定調(diào)制后的第一亞克力板材和第二亞克力板材的顏色；

所述的第一亞克力板材和第二亞克力板材為在亞克力中加入抗紫外線材料、自熄劑的板材。

有益效果：