一种移动通信基站天线的制作方法

文档序号:11522453阅读:341来源:国知局

技术领域
:本发明涉及通信天线产品
技术领域
,特指一种可提高产品质量,降低产品密度的移动通信基站天线。
背景技术
::中国移动通信发展近30年,在这30年间,中国的移动通信产业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的艰苦历程。以此同时,移动通信的终端产品(基站天线)也在迅速的发展,从2g升级3g,3g升级4g,即将来的5g,换代技术的延续,即从低频向高频发展,导致站点的建设越来越多,越来越密集,于是移动通信的站点建设遇到了前所未有的困难,即出现了美化天线,一体化天线来弥补,但这不是解决问题的关键。特别是铁塔公司的成立,对基站天线的小型化、集成化提出了要求,特别是基站天线的轻量化提出了更高的要求。例如,中国移动在前期的智能天线招标时特别规定了天线的重量上限值。移动通信对天线的重量有更高的要求,希望单人运输,上站人工挂托,单手提挂,共站共址,建站容量成本等。因此,天线重量成为移动通信最为关心的问题,并且,减少天线重量是移动通信刻不容缓的问题。基站天线中的重量主要由天线罩、反射板、振子、移相器、合路器等及其附件组成。普通的单频、双频其中反射板、振子、移相器、合路器的重量占据整体天线重量60%以上。在多频天线中反射板、振子、移相器的重量占据整体天线重量80%以上。行业内都在研究天线的重量减轻方法,都想突破振子,移相器腔体,反射板、合路器等的替代材料等,如kathrein,华为等天线公司都在寻求振子材料的替代品,甚至有的公司曾经运用过pps(聚苯硫醚)作为振子材料,有的公司正在研究pps(聚苯硫醚)的特性,想运用于振子材料。但由于pps(聚苯硫醚)材料本身的价格昂贵,国内的表面处理(振子表面镀锡)工艺不成熟,并且pps(聚苯硫醚)与电镀层的铜、锡的热膨胀系数差异较大,会导致在使用过程中出现镀层开裂,从而导致天线性能恶化,这项技术难以解决。于是研究pps(聚苯硫醚)特性的公司有的在观望,有的止步不前,有甚至的放弃。目前,本行业中的基站天线反射板、振子、移相器、合路器等金属材料的通用材料是仍是铝合金材料。铝是一种轻金属,密度是2.7g/cm3,约是铁的1/3,铝合金因其优良的铸造、挤压、切削和弯曲的加工等性能,可以广泛的应用于汽车、电子、纺织、建筑、军事、航天航空等领域,由于移动通信的发展,铝合金大量运用于基站天线领域。铝合金基站天线用的各组分及重量百分比为:硅si≤0.6铁fe≤0.7铜cu≤0.4锰mn≤1.5镁mg≤1.3铬cr≤0.35锌zn≤0.25钛ti≤0.2杂质≤0.15,其余为铝,铝的重量百分比大于96%。铝合金材料在基站天线零部件中主要运用以下性能:1、密度小:铝及铝合金的密度接近2.7g/cm3,约为铁1/3;2、强度高:经过一定程度的冷加工可强化基体强度,部分牌号的铝合金还可以通过热处理进行强化处理;3、导电导热性好:铝的导电导热性能仅次于银、铜和金;4、延展性好;5、熔点高:铝合金熔点约为596℃;6、表面处理成熟:氧化、电镀等;7、成型工艺成熟:压铸、拉挤等;8、易加工:切削加工、冲压、冲孔等。虽然铝合金具有是上述特性,但是其已经无法适应本行业的发展了,并且铝合金制作移动通信基站天线的现状已经持续了很久,仍没有解决方案,而发明人经过不断的实验,提出了以下技术方案,彻底解决了以上技术难点技术实现要素::本发明所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足,提供一种采用镁合金材料制作的移动通信基站天线。为了解决上述技术问题,本发明采用了下述技术方案:该移动通信基站天线中金属零部件采用镁合金材料制作;所述的镁合金材料各组分及重量百分比为:锰(mn)0.1-1.0%;锌(zn)0.1-1.0%;硅(si)0.001-1.4%;铜(cu)0.001-0.25%;铝(al)3-10%;镍(ni)≤0.005%;铁(fe)≤0.005%;铅(pb)0.005%;杂质≤0.3%;其余为镁(mg)。进一步而言,上述技术方案中,所述零部件包括:反射板、背板、移相器、振子、安装支撑件、调节片以及天线安装支架。进一步而言,上述技术方案中,所述零部件的制作工艺包括:压铸、拉挤或挤压、钣金折弯、冲压、冲压拉伸、切削。进一步而言,上述技术方案中,所述的反射板包括地板和底板,其采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的背板采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的振子包括:辐射体和基座体,其采用的制作工艺包括:镁合金铸造或压铸成型,镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的移相器包括有一腔体,该腔体采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的调节片采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的合路器包括有一腔体,该腔体采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。进一步而言,上述技术方案中,所述的天线安装支架采用的制作工艺包括:镁合金铸造或压铸成型,镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。镁合金被誉为21世纪的绿色结构材料,在其他资源贫乏的状态下,镁合金是我国最为丰富的矿产之一,为了响应国家绿色环保,研究镁合金的运用领域的号召,我们经过多次、长时间与原材料公司的协同分析、研究,最终我们研究出镁合金在基站天线上的使用的性能、成型工艺、加工工艺及其表面处理工艺等性能,并且,其材料价格与加工价格与铝合金相当。本发明中,镁合金镁的重量百分比大于86%,所以该镁合金是最轻的金属结构材料,比重仅有1.8g/cm3,分别是铝的2/3。通过本技术方案得到的镁合金可以和钛的比强度相媲美,这使得其可以用作高强度材料应用于天线基站中。同时,经过我们对镁合金材料性能及其成型工艺、表面处理工艺、加工工艺等的研究,掌握了镁合金的压铸成型工艺、表面处理(氧化、电镀等)工艺、及其相应的加工工艺等,已经可以将镁合金运用于基站天线领域。综上所述,由于本发明所提出的镁合金材料有非常优于的性能,将其应用在基站天线零部件中主要运用以下性能:1、密度小:镁合金的密度约1.8g/cm3,约为铝合金2/3;2、强度高:高强度镁合金可以和钛的比强度相媲美;3、导电导热性好:镁合金的导电导热性能与铝合金相当;4、延展性好;5、熔点高:镁合金熔点约为600℃;6、表面处理:氧化、电镀喷涂等;7、成型工艺成熟:压铸、拉挤等;8、易加工:切削加工、冲压加工、冲孔加工、钣金加工等。10、信号接收稳定。具体实施方式:下面结合具体实施例对本发明进一步说明。本发明为一种移动通信用基站天线,该天线中主要零部件采用了镁合金材料制作,该镁合金各组分及重量百分比为:锰(mn)0.1-1.0%,锌(zn)0.1-1.0%,硅(si)0.001-1.4%,铜(cu)0.001-0.25%,铝(al)3-10%,镍(ni)≤0.005%,铁(fe)≤0.005%,铅(pb)0.005%,杂质≤0.3%,其余为镁(mg)。按以上比例配置原料及辅材,在熔化炉(坩埚)中预热、加热熔炼、精炼、浇铸等炼制过程,最得到镁合金锭(镁合金坯料),用镁合金锭加工成需要的相应材料形式,如板材、棒料等。基站天线中主要的金属零部件的通用材料是铝合金,即反射板、振子、移相器及调节片和隔离片等。反射板(地板或底板等)采用镁合金替代铝合金,其工艺采用钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。其重量与采用铝合金相比,能将反射板(地板或底板等)的重量减少30%以上。背板采用镁合金替代铝合金,其工艺采用钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。其重量与采用铝合金相比,能将反射板(地板或底板等)的重量减少30%以上。振子(辐射体)采用镁合金替代铝合金,其工艺采用压铸(铸造)、钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。其重量与采用铝合金相比,能将振子(辐射体)的重量减少30%以上。移相器采用镁合金替代铝合金,其工艺采用压铸(铸造)、钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。其重量与采用铝合金相比,能将振子(辐射体)的重量减少30%以上。调节片和隔离片等附件采用镁合金替代铝合金,其工艺采用压铸(铸造)、钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。其重量与采用铝合金相比,能将调节片和隔离片等附件的重量减少30%以上。所述的合路器采用的制作工艺包括:镁合金拉挤或挤压成型,镁合金板钣金折弯成型,镁合金板冲压成型,镁合金板冲压拉伸成型中任意一种或组合的制作工艺。在双频天线(频段698-960/1710-2700mhz,增益15/17dbi)中反射板、振子、移相器及调节片和隔离片等采用镁合金材料,整体天线重量减少20%以上,在四频、五频、六频以及多频集成天线中的重量将减少30%以上。这在天线整体重量的贡献巨大,在价格相近的状态下,其他材料在近期内将不能实现。天线安装支架采用镁合金替代铝合金,其工艺采用压铸(铸造)、钣金折弯、拉挤(挤压)、冲孔拉伸等工艺实现。在其性能与现有性能相当的状态下,其重量将减少60%以上。以下是本发明镁合金与传统铝合金材料性能对比表以下是本发明中镁合金与传统铝合金的组分及重量百分比对比表材料sifecumncrzntinipbmgal杂质铝合金0.6%0.7%0.4%1.5%0.35%0.25%0.2%1.3%96%0.15%镁合金1.4%0.005%0.25%1.0%1.0%0.005%0.005%86%10%0.3%注:表中的成分重量百分比数值为最大数值;从以上镁合金与铝合金的对比表可以看出,镁合金与铝合金材料性能相当将、加工性能相当,但镁、铝元素组成百分比完全不同,这就确定了其合金材料的密度。现在基站天线反射板、振子、移相器的材料是铝合金,我们将其采用镁合金替代,部件重量减少30%以上,天线整体重量减少20%以上。现在天线安装支架的材料是碳钢,我们将其采用镁合金替代,天线安装支架的重量减少60%以上。当然,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并非来限制本发明实施范围,凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明申请专利范围内。当前第1页12
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