包含聚合物片材的空间框架天线罩制造技术

本发明专利技术涉及包含片材的空间框架天线罩，所述片材包含高强度聚合物纤维和塑性体，其中所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或多种C2‑C12α‑烯烃共聚单体的共聚物且其中所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于860‑940kg/m

Space frame radome comprising a polymeric sheet

The present invention relates to a space frame antenna includes cover sheet, the sheet containing high strength polymer fiber and plastic body, wherein the plastic body with one or more C2 C12 alpha olefin comonomer copolymers and wherein the plastic body is measured by ISO1183 between 860 ethylene 940kg/m or propylene

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚合物片材的空间框架天线罩本专利技术涉及包含聚合物片材的空间框架天线罩。此外，本专利技术涉及通过使用所述片材来制造空间框架天线罩的方法。本专利技术还涉及包括天线和包含所述片材的空间框架天线罩的系统。此外，本专利技术涉及所述片材在空间框架天线罩中的用途。天线罩是用来覆盖或包围和保护天线和卫星通信(SATCOM)天线的高电磁透过性结构。用于例如雷达装置、无线电信基础设施和射电望远镜中的天线通常需要天线罩或某种覆盖结构来保护它们抵御天气(例如，阳光、风和水分)。为了保护天线抵御来自抛射物(例如，风所携带的碎片)的冲击和冰雹(hale)，天线罩的存在对于放置在经常发生大风或暴风雨的地区中的天线而言是尤其必需的(mandatory)。天线罩通常由刚性自支撑材料或充气柔性织物制成。本领域中已知不同类型的天线罩，包括电介质、空间框架、复合材料和可充气天线罩。可充气天线罩通常由充气的柔性电气薄电介质布制成。然而，具有由充气的柔性织物制成的壁的可充气天线罩需要由空气鼓风机或空气压缩机从内部提供的恒定供应的空气。它们还需要在所有门的气闸和备用电源供应器，以在所有环境条件下始终运行鼓风机。如果膜遭受损坏或如果电力中断，则天线罩可能会失效(collapse)。可充气雷达天线的操作和维护成本通常超过所有其它类型。已知的特殊类型的天线罩是空间框架天线罩，其具有刚性自支撑结构并且是恶劣天气地点中最常用的天线罩。因此，空间框架天线罩应当显示高耐候性并且保持对雷达设备发射和接收的电磁波的高透过性。因为天线罩必须抵抗非常不利的环境条件，例如数百km/h数量级的风速、猛烈的冰雹、高温等，所以这些天线罩能够经受的应力应当非常强。因此，空间框架天线罩必须非常坚固，并且同时必须尽可能少地阻碍电磁波的传播。空间框架天线罩在现有技术中是已知的，例如由文献US4946736和US700605已知。空间框架天线罩通常是刚性的自支撑结构，所述结构通常包含承重框架(即，在其边缘处彼此连接的刚性型材)和由所述框架支撑的壁，从而形成用于包围和保护天线的网格状球顶。用于形成空间框架天线罩的框架的典型材料可以包括电介质(例如玻璃纤维)和金属(例如铝和钢)。框架通常具有不同的几何形状，例如三角形。空间框架天线罩的壁通常包括由框架支撑的电磁透射聚合物片材，所述片材通常是包含在聚酯基质中的聚酯纤维的织物，所述织物涂覆有疏水性涂层或膜，例如含氟聚合物(PTFE)。这种片材的实例有其是由聚酯纤维制成的刚性片材，所述聚酯纤维浸渍有聚酯树脂并涂覆有独立膜所述膜是聚氟乙烯疏水膜。然而，尽管事实上已知的空间框架天线罩在形成天线罩壁的片材的组成中含有独立的额外疏水层，但是所述天线罩的疏水性仍然相对较低，同时由于聚合物片材中的额外层，所述天线罩的制造更困难且更昂贵。此外，电磁透过性具有较低的值，在较低的天线罩壁厚度下亦是如此；并且它们的强度较低，在较高的重量下亦是如此。因此，本专利技术的目标是通过提供改进的空间框架天线罩来消除现有技术中已知的上述缺点。因此，特别地，本专利技术的一个目标是提供空间框架天线罩，其在更长的使用期限内达到更高的疏水性，而不在天线罩壁的片材中使用额外的疏水性材料(例如作为涂层或膜)，从而减少维护问题并以更低的成本生产。本专利技术的另一目标是提供空间框架天线罩，其更耐用(例如具有更高的抗张强度和/或模量和/或更低的断裂伸长率)以抵抗其在使用期间所经受的强应力，而同时具有更轻的重量并且具有更高的电磁波透过性。本专利技术的另一目标是提供空间框架天线罩，其在宽频带宽(例如，从0.5GHz至至少130GHz)上具有减小的介电损耗。该目标通过下述空间框架天线罩得以实现，所述空间框架天线罩包括含有高强度聚合物纤维和塑性体的片材，其中所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或多种C2-C12α-烯烃共聚单体的共聚物并具有根据ISO1183测量的介于860-940kg/m3之间的密度，并且其中所述片材的面密度比所述高强度聚合物纤维的面密度高至多500％。观察到：本专利技术的空间框架天线罩具有更高的疏水性，即使在天线罩壁中的片材中不使用额外的独立疏水性材料(例如作为涂层或膜)亦是如此；更坚固(例如具有更高的抗张强度和/或模量和/或更低的断裂伸长率)以抵抗其在使用期间所经受的高应力；而同时具有更轻的重量并具有更高的电磁波透过性。此外，观察到：根据本专利技术的空间框架天线罩在宽频带宽(例如，从0.5GHz至至少130GHz)上具有减小的损耗。此外，所述天线罩可以以较低的成本来生产和维护，并且涉及较少维护问题。“片材”在本文中被理解为长度、宽度和/或直径远大于厚度的扁平体，这也是本领域技术人员通常已知的。片材的宽度和长度仅受实践的限制，例如受到生产设备的限制；和受到空间框架天线罩的尺寸和形状的限制。片材的宽度可以为至少200mm、优选地至少500mm、更优选地至少1000mm、甚至更优选地至少2000mm、甚至更优选地至少3000mm、甚至更优选地至少5000mm、最优选地至少10000mm。包含三个互连型材的天线罩中的片材的表面积可以为至少0.005m2、优选地至少3m2、更优选地至少10m2、更优选地至少15m2。片材可以是多层片材，其中多个层可以是相同或不同的材料。优选地，根据本专利技术的空间框架天线罩中的片材包含至少一个含有高强度聚合物纤维的层，优选地至少一个机织织物的层，和至少一个塑性体的层，其中所述塑性体是乙烯或丙烯和一种或多种C2-C12α-烯烃共聚单体的共聚物，所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于860-940kg/m3之间的密度，并且其中所述片材的面密度比所述高强度聚合物纤维的面密度高至多500％。塑性体层可以是层压层(例如膜)或涂层，并且可以具有0.005mm至1mm、优选地至少0.007mm、更优选地至少0.01mm、还更优选地至少0.02mm、最优选地至少0.04mm且优选地至多0.065mm、更优选地至多0.09mm、还更优选地至多0.175mm、最优选地至多1mm的平均厚度。根据本专利技术的空间框架天线罩中的片材优选地是柔性的，更容易运输、处理和安装。柔性片材在本文中被理解为可以折叠或弯曲的片材。所述片材的柔性的量度可以是：当所述片材的样品具有支撑端，即被放置在刚性支撑物(例如，桌子)上的端部；自由端，即无支撑端；且刚性支撑物和自由端之间的长度为500mm时，所述样品将在其自身重量下以优选地大于3°、更优选地大于10°、甚至更优选地大于30°的角度相对于水平线偏斜。根据本专利技术的空间框架式天线罩通常是自支撑结构，并且包括由本文定义的片材和互连的型材形成的天线罩壁，从而形成了用于包围和保护天线(例如监视天线)的网格状球顶。更优选地，天线罩壁由片材和互连的型材组成，其中所述片材包含高强度聚合物纤维和塑性体，其中所述塑性体是乙烯或丙烯和一种或多种C2-C12α-烯烃共聚单体的共聚物，且所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于860-940kg/m3之间的密度，并且其中所述片材的面密度比所述高强度聚合物纤维的面密度高至多500％。互连的型材通常是支撑(或固定)片材的承重框架并且在其边缘处彼此连接，其优选地是刚性的且可以包括挤制铝材、金属或低介电材料。应该注意的是，本文所用的术语“刚性”限定了在不改变的本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含片材的空间框架天线罩，所述片材包含高强度聚合物纤维和塑性体，其中所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或多种C2‑C12α‑烯烃共聚单体的共聚物且其中所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于860‑940kg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.10 EP 15154424.4;2014.09.16 US 62/051,0841.包含片材的空间框架天线罩，所述片材包含高强度聚合物纤维和塑性体，其中所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或多种C2-C12α-烯烃共聚单体的共聚物且其中所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于860-940kg/m3之间的密度，并且其中所述片材的面密度比所述高强度聚合物纤维的面密度高至多500％。2.权利要求1所述的空间框架天线罩，其中所述聚合物纤维是聚烯烃纤维。3.权利要求1所述的空间框架天线罩，其中所述片材的面密度比所述高强度聚合物纤维的面密度高至多300％。4.在前权利要求中任一项所述的空间框架天线罩，其中所述聚合物纤维是聚乙烯纤维、优选地高分子量聚乙烯(HMWPE)纤维、更优选地超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。5.在前权利要求中任一项所述的空间框架天线罩，其中所述聚合物纤维是聚合物带材。6.在前权利要求中任一项所述的空间框架天线罩，其中所述聚合物纤维具有大于84.5°的接触角。7.在前权利要求中任一项所述的空间框架天线罩，其中所述片材包含选自包括机织织物、针织织物、交织织物、编织织物、无纺织物和/或其组合的组的织物。8.在前权利要求中任一项所述的空间框架天线罩，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹妮尔·吉尔特鲁达·艾琳·特拉，威廉·阿德里亚努斯·科内利斯·鲁弗斯，路易斯·科拉克，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL