一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，该天线罩由内外蒙皮和芯层材料组成，蒙皮材料采用玻璃纤维增强氰酸酯改性环氧树脂复合材料，芯层材料选用芳纶蜂窝芯。采用热压罐二次成型工艺，确保复合材料的致密性，降低天线罩制品的孔隙率，使该天线罩满足高频下同时具有高强度、耐高温、低介电常数、透波率高，同时该工艺生产效率高、减少装配工艺步骤、成本低、质量稳定，能够满足民用天线罩产品的批量化生产需求和性能要求。

A method for preparing composite 5G radome with high frequency wave transparent sandwich structure

The invention discloses a preparation method of a high frequency and wave permeable sandwich structure composite 5G radome. The radome is composed of inner and outer skin and core material, and the skin material uses glass fiber reinforced cyanate modified epoxy resin composite material, and the core material is selected as the aramid honeycomb core. With the two molding process of hot pressing tank, the compactness of the composite material is ensured and the porosity of the radome is reduced. The radome meets high intensity, high temperature resistance, low dielectric constant and high penetration rate at the same time. At the same time, the production efficiency is high, the assembly process is reduced, the cost is low, and the quality is stable. It meets the mass production demand and performance requirements of civilian radome products.

【技术实现步骤摘要】
一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法
本专利技术设计天线罩制备领域，特别是一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法。
技术介绍
目前中国移动通信网络的建设和发展已经进入了一个新的阶段，而天线质量保障和技术升级是5G通信得以实现的基本前提。由于5G天线罩工作于高频段，产生大量的热量，温度能达到200℃以上，而目前天线罩的材质以PVC、ABS等塑料为主，这些塑料的耐温在100℃以下，远远不能满足要求，另外5G基站天线都是发射大规模高度指向性的窄波束，因此要求天线罩的材质透波性要好。一般情况下衡量高性能天线罩标准的参数主要是机械强度和介电常数。天线罩的机械强度越高，其抵御外界冲击的能力就越强。天线罩的介电常数和损耗角正切值越低，其透波率就越高。在材料中加入一定量的添加剂可以提高耐温性，但透波性就会变差。所以在实际生产中，如何选择天线罩的材料，使其同时具有高强度、耐高温、高透波性的优点是比较困难的。此外天线罩生产成本也是影响其推广应用的重要因素，专利CN105856589A中天线罩的基体材料和芯层材料均选用了聚酰亚胺材料，该材料常用于航空航天领域，但成本较高，而且固化温度高于300℃，对于生产设备要求较高，不利于高性能天线罩向民用市场发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术难点，提供了一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，解决了高性能天线罩的选材难题，使其同时兼具耐高温、高透波性和低成本的特点。此外采用热压罐二次成型工艺制备天线罩，保证了夹层结构的致密性，提高了天线罩制品的机械性能。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述的天线罩为夹层结构，包括上下蒙皮、蜂窝芯材和胶木板，制备方法主要包括如下步骤：1)改性环氧树脂胶液浸渍玻璃纤维制备成预浸料；2)将预浸料铺层后放入相应的模具，采用热压罐工艺第一次加热固化脱模后成型天线罩的下蒙皮；3)在下蒙皮上依次铺覆蜂窝芯材、胶木板和上蒙皮预浸料铺层，上下蒙皮与芯材间铺贴胶膜，紧密粘合形成夹层结构，第二次加热固化成型天线罩；4)天线罩面板喷漆及机加工后处理。如上所述高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述改性环氧树脂为氰酸酯改性环氧树脂，耐热温度高于220℃。如上所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述蜂窝芯材为芳纶蜂窝芯。如上所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述预浸料的含胶量为20%-40%。如上所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述预浸料的铺层结构为90°/0°/90°或+45°/0°/-45°或+45°/90°/-45°。如上所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述步骤（2）和步骤（3）中的固化工艺为：固化温度为120-200℃、保温时间为1-4h，压力为0.5-1MPa。如上所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述天线罩在28GHz的工作频率下的面板透波率大于90%，损耗小于0.3dB。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：（1）本专利技术采用玻璃纤维增强氰酸酯改性环氧树脂复合材料作为蒙皮材料，芯层材料选用芳纶蜂窝芯，满足民用天线罩的耐温性和透波性要求，同时降低了民用天线罩的材料成本，有利于5G天线罩的大规模推广应用。（2）本专利技术采用热压罐二次成型工艺，确保复合材料的致密性，降低天线罩制品的孔隙率，提高了制品尺寸稳定性，延长了民用天线罩的使用寿命。（3）本专利技术采用胶木板一体化成型天线罩的螺纹孔结构，减少了机加工的后处理步骤，简化天线罩的装配工艺。附图说明图1为本专利技术5G天线罩的主视图；图2为本专利技术5G天线罩的剖视图；图3为本专利技术5G天线罩的复合结构示意图；其中，1-上蒙皮，2-蜂窝夹层，3-下蒙皮，4-胶木板具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明：实施例1：一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述的天线罩为夹层结构，包括上蒙皮1、下蒙皮3、蜂窝夹层芯材2和胶木板4，制备方法主要包括如下步骤：首先改性环氧树脂胶液浸渍玻璃纤维制备成预浸料，预浸料的含胶量为20%；将预浸料铺层后放入相应的模具，预浸料的铺层结构为90°/0°/90°，采用热压罐工艺第一次加热固化脱模后成型天线罩的下蒙皮；在下蒙皮上依次铺覆蜂窝芯材、胶木板和上蒙皮预浸料铺层，上下蒙皮与芯材间铺贴胶膜，紧密粘合形成夹层结构，第二次加热固化成型天线罩；天线罩面板喷漆及机加工后处理。固化工艺为：固化温度为120℃、保温时间为4h，压力为0.5MPa。最终制备出的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩上下蒙皮厚度均为0.2mm，表面漆层厚度34μm，天线罩在28GHz的工作频率下的面板透波率为96%，经测试不同条件下的天线罩损耗值如表1所示，满足民用5G天线罩的性能要求。表1实施例2：一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，所述的天线罩为夹层结构，包括上蒙皮1、下蒙皮3、蜂窝夹层芯材2和胶木板4，制备方法主要包括如下步骤：首先改性环氧树脂胶液浸渍玻璃纤维制备成预浸料，预浸料的含胶量为40%；将预浸料铺层后放入相应的模具，预浸料的铺层结构为+45°/0°/-45°，采用热压罐工艺第一次加热固化脱模后成型天线罩的下蒙皮；在下蒙皮上依次铺覆蜂窝芯材、胶木板和上蒙皮预浸料铺层，上下蒙皮与芯材间铺贴胶膜，紧密粘合形成夹层结构，第二次加热固化成型天线罩；天线罩面板喷漆及机加工后处理。固化工艺为：固化温度为200℃、保温时间为1h，压力为1MPa。最终制备出的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩上下蒙皮厚度均为0.22mm，表面漆层厚度46μm，天线罩在28GHz的工作频率下的面板透波率为92%，经测试不同条件下的天线罩损耗值如表2所示，满足民用5G天线罩的性能要求。表2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，其特征在于：天线罩为夹层结构，包括上下蒙皮、蜂窝芯材和胶木板，所述天线罩的制备方法主要包括如下步骤：1)改性环氧树脂胶液浸渍玻璃纤维制备成预浸料；2)将预浸料铺层后放入相应的模具，采用热压罐工艺第一次加热固化脱模后成型天线罩的下蒙皮；3)在下蒙皮上依次铺覆蜂窝芯材、胶木板和上蒙皮预浸料铺层，上下蒙皮与芯材间铺贴胶膜，紧密粘合形成夹层结构，第二次加热固化成型天线罩；4)天线罩面板喷漆及机加工后处理。

【技术特征摘要】
1.一种高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，其特征在于：天线罩为夹层结构，包括上下蒙皮、蜂窝芯材和胶木板，所述天线罩的制备方法主要包括如下步骤：1)改性环氧树脂胶液浸渍玻璃纤维制备成预浸料；2)将预浸料铺层后放入相应的模具，采用热压罐工艺第一次加热固化脱模后成型天线罩的下蒙皮；3)在下蒙皮上依次铺覆蜂窝芯材、胶木板和上蒙皮预浸料铺层，上下蒙皮与芯材间铺贴胶膜，紧密粘合形成夹层结构，第二次加热固化成型天线罩；4)天线罩面板喷漆及机加工后处理。2.根据权利要求1所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，其特征在于：所述改性环氧树脂为氰酸酯改性环氧树脂，耐热温度高于220℃。3.根据权利要求1所述的高频透波夹层结构复合材料5G天线罩的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐中一，顾生标，汪贵平，
申请(专利权)人：上海本哲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31