一种机织间隔织物结构天线的织造方法_2

文档序号:9566182阅读:来源:国知局
例所设计的天线工作频率为I. 5GHz,所制备的间隔玻纤复合材料厚度 为5mm,其介电常数er= 2. 5,根据经验公式1-1至1-8可计算得到单福射元5微带天线 尺寸参数,如图4所示。其中W和L分别为福射元5宽和长,WG和LG为成品微带天线的宽 和长化为微带线7的长度,抑为微带线7的宽度。
[0045] (3)织造单福射元5微带天线预制件。设计基本结构预制件包括=层,最上层为 导电纱1织造的福射元5结构层;其下层为经缔纱2织物层,经缔纱2层起到支撑福射元5 的作用;最下层为导电纱1织造的接电板6层;经缔纱2织物层与接电板6层之间为间隔纱 4线构成的中空结构。每引缔一次,织物层,接电板6层与间隔纱4分别交织一次,形成"8" 字形结构。在沿织造方向达9. 2mm时,开始使用梭子织造天线福射元5,选取最上层面纱,使 用一个绕有铜绞线的梭子来引缔,穿过提起的经纱3,梭子每引一次缔,打缔一次,完成福射 元5前半部分的40. 8mm后,到达馈电网络时,继续织造后半部分福射元5W及天线结构,织 造工作完成。将同轴连接器(JSMA-KFD40)的探针与福射元5的馈电点处焊接,同轴连接器 的底座与天线预制件的下层铜线相焊接。
[0046] (4)采用手糊法将上述微带天线预制件制成复合材料微带天线。
[0047] 实施例2 :低介电玻纤间隔复合材料微带天线
[0048] (1)本实施例选用的低介电损耗性能纤维为E玻璃纤维,其细度为30化ex,选用的 导电纱1、树脂W及固化剂同实施例一。
[0049] (2)本实施例所设计的天线工作频率为1. 5GHz,所制备的间隔玻纤复合材料厚度 为2mm,其介电常数er= 2,根据经验公式1-1至1-8可计算得到单福射元5微带天线尺 寸参数,如图4所示。其中W和L分别为福射元5宽和长,WG和LG为成品共形承载微带天 线的宽和长化为微带线7的长度,FD为微带线7的宽度。
[0050] (3)织造单福射元5微带天线预制件。织造方法同实施例一。
[0051] (4)采用手糊法将上述微带天线预制件制成复合材料微带天线。
[0052] 本实施例制得的间隔织物复合材料天线相比实施例1,厚度变小,力学承载能力及 稳定性有很大的提高。
[0053] 实施例3 :基于芳绝间隔织物的单福射元5微带天线
[0054] (1)选用芳绝纤维作为纤维复合增强体,细度为167tex;选用锦绝锻银纱线为导 电纱1,其细度为20tex。
[00巧](2)本实施例所设计的单福射元5微带天线其工作频率为2. 4GHz,其间隔芳绝复 合材料的密度W及厚度与实施例一相同,其介电常数er= 1. 8,根据根据经验公式1-1至 1-8可计算得到单福射元5微带天线尺寸参数,如图4所示。其中W和L分别为福射元5宽 和长,WG和LG为成品共形承载微带天线的宽和长化为微带线7的长度,FD为微带线7的 宽度。
[0056] (3)织造单福射元5微带天线预制件。其织造方法同实施例1中的(3),福射元5 及接电板6由锦绝锻银纱线构成,其余部分由芳绝纤维构成。
【主权项】
1. 一种机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,包括W下步骤: 步骤1):选择一种低介电损耗性能纤维,在织机上将其织成机织间隔织物; 步骤2):选择一种树脂将机织间隔织物制成复合材料,测试并计算其介电常数和介电 损耗;测试并计算其介电常数和介电损耗; 计算公式如式1-1至1-7所示:其中化为中屯、频率,εr为复合材料的介电常数,h为 复合材料厚度,C为真空中的光速,W和L分别为福射元巧)宽和长,λ。为自由空间波长, λ为介质内波长,WG和LG为成品间隔织物复合材料结构微带天线的宽和长;LG=L+0. 2λg式 1-6 ; WG=L+0. 2λg式 1-7 ; 步骤3):根据所得到的介电常数计算微带天线福射元巧)的基本尺寸,选择一种导电 纱(1),与低介电损耗性能的纤维一起织造间隔织物微带天线的福射元(5)及接地板,同时 该福射元(5)与接地板又分别作为间隔织物的顶层与底层。 步骤4):采用同轴馈电的方法对所织造的微带天线预制件进行馈电,计算馈电点在福 射元妨上的位置,将同轴连接器的探针固接在福射元妨的馈电点上,同时,将同轴连接 器的底座固接在微带天线预制件的下层导电线上; 步骤5):采用手糊法,使用步骤2)所述的树脂原料将焊有同轴馈电器的微带天线预制 件制成所需的复合材料。2. 如权利要求1所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述低 介电损耗性能纤维的介电损耗角正切的值小于0. 01。3. 如权利要求1或2所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述 低介电损耗性能纤维应为玻璃纤维或芳绝纤维。4. 如权利要求1所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述树 脂为介电常数在2~6之间,介电损耗小于0. 05的任意一种树脂。5. 如权利要求4所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述树 脂为环氧树脂,聚四氣乙締树脂和不饱和乙締基树脂中的任意一种。6. 如权利要求1所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述机 织间隔织物的间隔结构具体为:上下两层为面纱,中间一层为间隔纱(4)。7. 如权利要求1所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述导 电纱(1)为金属纤维,导电涂层纤维和碳纤维中的任意一种或多种的混纺纤维。8. 如权利要求7所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在于,所述金 属纤维为铜线;所述导电涂层纤维为锻银纤维。9. 如权利要求1-8任意一项所述的机织间隔织物结构微带天线的织造方法,其特征在 于,所述天线为与树脂相复合的硬质机织间隔织物结构的微带天线,或者不与树脂复合的 柔性机织间隔织物结构的天线。
【专利摘要】本发明公开了一种机织间隔织物结构微带天线的织造方法,包括选择一种导电纱,与低介电损耗性能的纤维一起织造间隔织物微带天线的辐射元及接地板,同时该辐射元与接地板又分别作为间隔织物的顶层与底层;将焊有同轴馈电器的微带天线预制件与适合的树脂材料相复合,从而得到间隔复合材料微带天线结构。由于机织间隔织物具有中空的结构特性,因而该微带天线质量轻,耐冲击,不易分层,可大幅度提高天线的可靠性与使用寿命,在航空航天、交通、信息等领域具有广泛的应用前景。
【IPC分类】H01Q1/38, H01Q1/22, H01Q1/50, H01Q1/48
【公开号】CN105322276
【申请号】CN201510890742
【发明人】许福军, 王义斌, 谢惺, 邱夷平
【申请人】东华大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年12月4日
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