低介电、低损耗天线罩、用于制备低介电、低损耗天线罩的材料和方法与流程

1.本公开总体上涉及低介电、低损耗天线罩、用于制备低介电、低损耗天线罩的材料和方法。


背景技术：

2.本节提供了与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。
3.天线罩是一种用于天线的电磁透明环保外壳。天线罩设计通常必须满足室外环境的结构要求，并最大限度地减少电磁能量损失。


技术实现要素：

4.本节提供本公开的一般概述，并非其完整范围或其所有特征的全面公开。
5.示例性实施方式公开了低介电、低损耗天线罩。还公开了用于制备低介电、低损耗天线罩的材料和方法。
6.段落1.一种用于低介电、低损耗天线罩的材料，该材料包括：
7.泡沫热塑性塑料，该泡沫热塑性塑料在高达90ghz的频率下具有小于2.3的介电常数和多个闭孔，在所述闭孔中的至少一些内截留有气体；或者
8.泡沫树脂，该泡沫树脂具有多个闭孔，在所述闭孔中的至少一些内截留有气体，该泡沫树脂包括聚丙烯和/或聚烯烃；或者
9.在树脂基质内的微球，其中，所述树脂基质包括环烯烃共聚物。
10.段落2.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
11.所述泡沫热塑性塑料包括截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的氮气或二氧化碳；或者
12.所述泡沫树脂包括截留在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内的氮气或二氧化碳。
13.段落3.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
14.所述泡沫热塑性塑料，在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供所述泡沫热塑性塑料的约10％至约25％范围内的重量减小；或者
15.所述泡沫树脂，在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供所述泡沫树脂的约10％至约25％范围内的重量减小。
16.段落4.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
17.所述泡沫热塑性塑料，在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供所述泡沫热塑性塑料的约15％至约20％范围内的重量减小；或者
18.所述泡沫树脂，在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供所述泡沫树脂的约15％至约20％范围内的重量减小。
19.段落5.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
20.所述泡沫热塑性塑料，在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供至少约10％的介电常数减小；或者
21.所述泡沫树脂，在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体，提供至少约10％的介电常数减小。
22.段落6.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
23.所述泡沫热塑性塑料，所述泡沫热塑性塑料由于截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体而具有较低的介电常数，所述泡沫热塑性塑料具有约20％至约50％范围内的孔密度，并且所述泡沫热塑性塑料具有闭孔率；或者
24.所述泡沫树脂，所述泡沫树脂由于截留在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内的所述气体而具有较低的介电常数，所述泡沫树脂具有约20％至约50％范围内的孔密度，并且所述泡沫树脂具有闭孔率。
25.段落7.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
26.包括微孔聚合物泡沫的所述泡沫热塑性塑料；或者
27.包括微孔聚合物泡沫的所述泡沫树脂。
28.段落8.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括：
29.包括聚烯烃的所述泡沫热塑性塑料；或者
30.包括聚烯烃的所述泡沫树脂。
31.段落9.根据段落8所述的材料，其中，所述聚烯烃包括环烯烃共聚物。
32.段落10.根据段落1所述的材料，其中：
33.所述材料包括所述泡沫热塑性塑料，所述泡沫热塑性塑料包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物；或者
34.所述材料包括所述泡沫树脂，所述泡沫树脂包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。
35.段落11.根据段落10所述的材料，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物包括至少约5重量％至约50重量％的所述环烯烃共聚物。
36.段落12.根据段落11所述的材料，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物包括约80重量％的所述聚丙烯和约20重量％的所述环烯烃共聚物。
37.段落13.根据段落10所述的材料，其中，对于从18ghz至40ghz的频率，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物具有约2.2的平均介电常数；并且其中：
38.所述材料包括所述泡沫热塑性塑料并且截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体使介电常数减小，使得对于从18ghz至40ghz的频率，所述泡沫热塑性塑料具有小于2的平均介电常数；或者
39.所述材料包括所述泡沫树脂并且截留在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内的所述气体使介电常数减小，使得对于从18ghz至40ghz的频率，所述泡沫树脂具有小于2的平均介电常数。
40.段落14.根据段落1所述的材料，其中：
41.所述材料包括所述泡沫热塑性塑料，除了在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体的所述多个闭孔之外，所述泡沫热塑性塑料包括一个或更多个开孔；或者
42.所述材料包括所述泡沫树脂，除了在所述泡沫树脂的所述闭孔中的至少一些内截留有所述气体的所述多个闭孔之外，所述泡沫树脂包括一个或更多个开孔。
43.段落15.根据段落1所述的材料，其中：
44.所述材料包括在所述树脂基质内的所述微球；并且
45.所述微球包括在所述树脂基质内的中空玻璃、塑料和/或陶瓷微球、微珠或气泡。
46.段落16.根据段落15所述的材料，其中，所述微球包括在所述树脂基质内的玻璃微球。
47.段落17.根据段落16所述的材料，其中，所述材料包括约50体积％的所述玻璃微球。
48.段落18.根据段落15所述的材料，其中，所述材料包括：
49.约40体积％至约60体积％的所述树脂基质；以及
50.约40体积％至约60体积％的所述微球。
51.段落19.根据段落1所述的材料，其中：
52.所述材料包括在所述树脂基质内的所述微球；
53.所述树脂基质包括聚丙烯和所述环烯烃共聚物的共混物；并且
54.所述微球在所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物内。
55.段落20.根据段落19所述的材料，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物至少包括约5重量％至约50重量％的所述环烯烃共聚物。
56.段落21.根据段落20所述的材料，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物包括约80重量％的所述聚丙烯和约20重量％的所述环烯烃共聚物。
57.段落22.根据段落19所述的材料，其中：
58.所述微球包括在所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物内的玻璃微球，使得材料包括约50体积％的所述玻璃微球；并且
59.对于从18ghz至40ghz的频率，所述材料具有小于2.1的介电常数。
60.段落23.根据段落1至22中的任一项所述的材料，其中，所述材料包括在所述材料内的包括聚四氟乙烯的纤维。
61.段落24.根据段落23所述的材料，其中，所述材料包括约0.1重量％至约5重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
62.段落25.根据段落24所述的材料，其中，所述材料包括约0.2重量％至约3重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
63.段落26.根据段落25所述的材料，其中，所述材料包括约0.3重量％至约2重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
64.段落27.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括在所述材料内的一种或更多种冲击改性剂。
65.段落28.根据段落27所述的材料，其中，所述材料内的所述一种或更多种冲击改性剂包括丙烯酸苯乙烯丙烯腈、甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯三元共聚物、丙烯酸酯聚甲基丙烯酸酯共聚物、氯化聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物和/或聚丙烯酸酯中的一种或更多种。
66.段落29.根据段落1所述的材料，其中，所述材料在高达90ghz的频率下具有小于
2.1的介电常数。
67.段落30.根据段落1所述的材料，该材料还包括在所述材料内的阻燃剂，由此所述材料具有v0的ul94阻燃等级。
68.段落31.根据段落1至22和27至30中的任一项所述的材料，其中：
69.所述材料符合rohs指令2011/65/eu和(eu)2015/863；和/或
70.所述材料符合reach，因为包含reach/svhc候选列表(2020年6月25日)上小于0.1重量％的物质。
71.段落32.根据段落1至22和27至30中的任一项所述的材料，其中，所述材料包括不超过0.01重量％的管制阈值的镉、不超过0.1重量％的管制阈值的铅、不超过0.1重量％的管制阈值的汞、不超过0.1重量％的管制阈值的六价铬、不超过0.1重量％的管制阈值的阻燃剂pbb和包括五溴二苯醚(cas-no.32534-81-9)的pbde、八溴二苯醚(cas-no.32536-52-0)和十溴二苯醚(cas-no.1163-19-5))、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehp)(cas-no.117-81-7)、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸丁苄酯(bbp)(cas-no.85-68-7)、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二丁酯(dbp)(cas-no.84-74-2)以及不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二异丁酯(dibp)(cas-no.84-69-5)。
72.段落33.根据段落1所述的材料，其中，所述材料被配置为具有：
73.对于高达90ghz的频率小于1.9的介电常数；以及
74.对于高达90ghz的频率小于0.01的损耗正切。
75.段落34.根据段落1所述的材料，其中，所述材料是可注射成型的。
76.段落35.根据段落1所述的材料，其中，所述材料包括热塑性可注射成型粒料。
77.段落36.一种由根据段落1所述的材料制成的天线罩，其中，所述材料包括整合到所述树脂基质中的所述微球，使得：
78.所述天线罩没有设置在芯的相反侧限定三层a夹层结构的外表层和内表层；和/或
79.所述天线罩具有在固化之前可热成形和/或遍及所述天线罩的厚度具有基本上均匀的小于2.1的低介电常数的均质和/或单一结构。
80.段落37.一种天线罩，该天线罩的至少一部分由根据段落1至22、27至30和33至35中的任一项所述的材料制成。
81.段落38.根据段落37所述的天线罩，其中，所述天线罩由所述材料注射成型。
82.段落39.根据段落37所述的天线罩，其中：
83.所述天线罩对于高达90ghz的频率具有小于2.1的介电常数；
84.所述天线罩在高达90ghz的频率下具有小于0.01的损耗正切；并且
85.所述天线罩具有v0的ul94阻燃等级。
86.段落40.根据段落37所述的天线罩，其中，所述天线罩被配置为与毫米波5g天线、5g中继器和/或5g至wifi6路由器一起使用。
87.段落41.一种包括根据段落37所述的天线罩的装置。
88.段落42.根据段落41所述的装置，其中，所述装置是毫米波5g天线、5g中继器和/或5g至wifi6路由器。
89.段落43.一种制备低介电、低损耗天线罩的方法，该方法包括对根据段落1所述的
材料进行注射成型，从而提供所述天线罩的由所述材料注射成型的至少一部分。
90.段落44.一种制备低介电、低损耗天线罩的方法，该方法包括以下步骤：
91.将流体注入热塑性塑料中，从而提供在高达90ghz的频率下具有小于2.3的介电常数的泡沫热塑性塑料；以及
92.对所述泡沫热塑性塑料进行注射成型，从而提供所述天线罩的由所述泡沫热塑性塑料注射成型的至少一部分。
93.段落45.根据段落44所述的方法，其中，所述流体包括氮气或二氧化碳。
94.段落46.根据段落44所述的方法，其中，注入流体的步骤包括将超临界流体注入所述热塑性塑料中。
95.段落47.根据段落46所述的方法，其中，所注入的超临界流体转变为气相，气体被截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内。
96.段落48.根据段落47所述的方法，其中，截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体提供约10％至约25％范围内的重量减小。
97.段落49.根据段落47所述的方法，其中，截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体提供约15％至约20％范围内的重量减小。
98.段落50.根据段落47所述的方法，其中，截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体提供至少约10％的介电常数减小。
99.段落51.根据段落47所述的方法，其中，截留在所述泡沫热塑性塑料的所述闭孔中的至少一些内的所述气体使介电常数减小，使得所述泡沫热塑性塑料对于从18ghz至40ghz的频率具有小于2的平均介电常数。
100.段落52.根据段落44所述的方法，其中，所述方法包括所述流体被注入所述热塑性塑料中并且所述泡沫热塑性塑料被注射成型的微孔泡沫注射成型工艺。
101.段落53.根据段落44所述的方法，其中，注入流体的步骤包括：将超临界流体注入所述热塑性塑料中，所述超临界流体包括用作物理起泡剂的二氧化碳或氮气，由此所述泡沫热塑性塑料包括具有大小在1微米至100微米范围内并且泡孔密度大于109孔/cm3的微孔气体气泡的微孔聚合物泡沫。
102.段落54.根据段落44所述的方法，其中，所述方法不包括使用化学发泡剂，使得所述泡沫热塑性塑料在所述泡沫热塑性塑料内没有来自化学发泡剂的任何化学残留物。
103.段落55.根据段落44所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括聚烯烃。
104.段落56.根据段落55所述的方法，其中，所述聚烯烃包括环烯烃共聚物。
105.段落57.根据段落44所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括聚丙烯。
106.段落58.根据段落44至54中的任一项所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。
107.段落59.根据段落58所述的方法，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物至少包括约5重量％至约50重量％的所述环烯烃共聚物。
108.段落60.根据段落59所述的方法，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物包括约80重量％的所述聚丙烯和约20重量％的所述环烯烃共聚物。
109.段落61.根据段落58所述的方法，其中，所述聚丙烯和所述环烯烃共聚物的所述共混物对于从18ghz至40ghz的频率具有约2.2的平均介电常数。
110.段落62.根据段落44至54中的任一项所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括在所述泡沫热塑性塑料内的包括聚四氟乙烯的纤维。
111.段落63.根据段落62所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括约0.1重量％至约5重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
112.段落64.根据段落63所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括约0.2重量％至约3重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
113.段落65.根据段落64所述的方法，其中，所述泡沫热塑性塑料包括约0.3重量％至约2重量％的包括聚四氟乙烯的所述纤维。
114.进一步的应用领域将从本文所提供的描述变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例旨在仅用于例示目的，而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
115.这里所描述的附图仅用于例示所选实施方式而不是所有可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。
116.图1是根据本公开的示例性实施方式的用于天线罩的具有微球的注射成型热塑性塑料和注射成型泡沫热塑性塑料的介电常数对频率(吉赫兹(ghz))的线图。如图1所示，对于从18ghz至40ghz的频率范围，注射成型泡沫热塑性塑料具有小于2.25的介电常数。
117.图2是根据本公开的示例性实施方式的注射成型泡沫聚烯烃热塑性塑料的介电常数对频率(吉赫兹(ghz))的线图。如图2所示，对于从18ghz至40ghz的频率范围，注射成型泡沫聚烯烃热塑性塑料具有小于2的介电常数。
118.图3示出根据本公开的示例性实施方式的在聚丙烯和环烯烃共聚物的树脂共混物中包括玻璃微球的材料的样本，该材料可用于天线罩。
119.图4示出根据本公开的示例性实施方式的包括聚丙烯和环烯烃共聚物的泡沫树脂共混物的材料的样本，该材料可用于天线罩。
具体实施方式
120.现在将参照附图充分地描述示例实施方式。
121.传统天线罩是由能够满足室外使用的结构要求的复合材料制成的。但是如本文所认识到的，传统天线罩复合材料往往具有相当高的介电常数(例如，2.8或更高的介电常数等)和介电损耗正切，特别是在高频下。
122.因此，本文公开了用于被配置为在相对高的频率下具有总体低介电常数和总体低损耗正切或耗散因数(df)的低介电、低损耗天线罩的材料的示例性实施方式。例如，由本文所公开的材料制成的天线罩的示例性实施方式被配置为在毫米波频率和/或相对高的频率(例如，从约20吉赫兹(ghz)至90ghz、从约20ghz至约50ghz、从约18ghz至约40ghz等)下具有总体低介电常数和总体低损耗正切或耗散因数(df)。
123.在示例性实施方式中，由本文所公开的材料制成的天线罩可被配置为在从约20ghz至约90ghz和/或从约20ghz至约50ghz和/或从约18ghz至约40ghz的频率下具有约2.1或更小的介电常数。例如，天线罩可被配置为在从约18ghz至约40ghz的频率下具有约1.93或更小(例如，约1.923或更小、约1.906或更小等)的平均介电常数。或者，例如，天线罩可被
配置为在从约18ghz至约40ghz的频率下具有约2.083或更小的平均介电常数。
124.在示例性实施方式中，用于低介电、低损耗天线罩的材料包括泡沫热塑性塑料。泡沫热塑性塑料在高达90ghz的频率下具有小于2.3的介电常数。泡沫热塑性塑料具有多个闭孔，在至少一些闭孔内截留有气体。除了在至少一些闭孔内截留有气体的闭孔之外，泡沫热塑性塑料还可包括一个或更多个开孔。
125.在示例性实施方式中，泡沫热塑性塑料的至少一些(例如，全部、少于全部、大部分等)闭孔内截留的气体包括氮气或二氧化碳。泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体提供约10％至约25％范围内的重量减小，因为气体的密度小于未发泡热塑性塑料的密度。例如，泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体可提供约15％至约20％范围内的重量减小。另外，泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体提供至少约10％的介电常数减小，因为气体的介电常数低于未发泡热塑性塑料的介电常数。
126.在示例性实施方式中，由于至少一些闭孔内截留的气体，泡沫热塑性塑料具有较低的介电常数。泡沫热塑性塑料具有约20％至约50％范围内的孔密度。泡沫热塑性塑料具有闭孔率。
127.在示例性实施方式中，泡沫热塑性塑料包括聚烯烃，例如聚丙烯、环烯烃共聚物、聚乙烯(例如，低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、超高密度聚乙烯(uhdpe)等)、聚烯烃系列中的其它聚合物以及其组合或共混物(例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物等)等。
128.在示例性实施方式中，泡沫热塑性塑料包括聚丙烯和聚烯烃的共混物。对于从18ghz至40ghz的频率，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可具有约2.2的平均介电常数。至少一些闭孔内截留的气体可使介电常数减小，使得对于从18ghz至40ghz的频率，泡沫热塑性塑料具有小于2的平均介电常数。聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可至少包括约5重量％至约50重量％的环烯烃共聚物(例如，5重量％、20重量％、50重量％等)。例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。
129.在示例性实施方式中，用于低介电、低损耗天线罩的材料包括泡沫树脂。泡沫树脂包括聚丙烯和/或聚烯烃。泡沫树脂具有多个闭孔，在至少一些(例如，全部、少于全部、大部分等)闭孔内截留有气体。除了在至少一些闭孔内截留有气体的多个闭孔之外，泡沫树脂还可包括一个或更多个开孔。
130.在示例性实施方式中，泡沫树脂的至少一些闭孔内截留的气体包括氮气或二氧化碳。泡沫树脂的至少一些闭孔内截留的气体提供约10％至约25％范围内的重量减小，因为气体的密度小于未发泡树脂的密度。例如，泡沫树脂的至少一些闭孔内截留的气体可提供约15％至约20％范围内的重量减小。另外，泡沫树脂的至少一些闭孔内截留的气体提供至少约10％的介电常数减小，因为气体的介电常数低于未发泡树脂的介电常数。
131.在示例性实施方式中，泡沫树脂包括聚烯烃，其包括环烯烃共聚物。例如，泡沫树脂可包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。对于从18ghz至40ghz的频率，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可具有约2.2的平均介电常数。至少一些闭孔内截留的气体使介电常数减小，使得对于从18ghz至40ghz的频率，泡沫树脂具有小于2的平均介电常数。聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可至少包括约5重量％至约50重量％的环烯烃共聚物(例如，5重量％、20重量％、50重量％等)。例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可包括约80重量％的聚丙烯
和约20重量％的环烯烃共聚物。
132.在示例性实施方式中，由于至少一些闭孔内截留的气体，泡沫树脂具有较低的介电常数。泡沫树脂具有约20％至约50％范围内的孔密度。泡沫树脂具有闭孔率。
133.在示例性实施方式中，用于低介电、低损耗天线罩的材料包括树脂基质内的微球。树脂基质包括环烯烃共聚物。
134.在示例性实施方式中，树脂基质包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。并且微球在聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物内。
135.在示例性实施方式中，微球包括在聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物内的玻璃微球，使得材料包括约50体积％的玻璃微球。对于从18ghz至40ghz的频率，材料具有小于2.1的介电常数。聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可至少包括约5重量％至约50重量％的环烯烃共聚物(例如，5重量％、20重量％、50重量％等)。例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。
136.在示例性实施方式中，微球包括在树脂基质内的中空玻璃、塑料和/或陶瓷微球、微珠或气泡。例如，微球可包括在树脂基质内的玻璃微球，使得材料包括约50体积％的玻璃微球。
137.在示例性实施方式中，材料包括约40体积％至约60体积％的树脂基质(例如，约50体积％的树脂基质等)和约40体积％至约60体积％的微球(例如，约50体积％的微球等)。
138.在示例性实施方式中，天线罩由在包括环烯烃共聚物的树脂基质内包括微球的材料制成。微球被整合到树脂基质中，使得：天线罩没有设置在芯的相反侧的外表层和内表层(限定三层a夹层结构)；和/或天线罩具有在固化之前可热成型和/或遍及天线罩的厚度具有基本上均匀的小于2.1的低介电常数的均质和/或单一结构。
139.本文还公开了制备低介电、低损耗天线罩的示例性方法。示例性方法包括：将流体注入热塑性塑料中，从而提供在高达90ghz的频率下具有小于2.3的介电常数的泡沫热塑性塑料；以及对泡沫热塑性塑料进行注射成型，从而提供由泡沫热塑性塑料注射成型的天线罩的至少一部分。
140.在示例性方法中，将流体注入热塑性塑料中的步骤包括将超临界流体注入热塑性塑料中。注入的超临界流体转变为气相，在泡沫热塑性塑料的至少一些(例如，全部、少于全部、大部分等)闭孔内截留气体。例如，该方法可包括超临界二氧化碳或氮气流体被注入热塑性塑料中的塑化工艺。注入的超临界流体被混合和/或分配(例如，均质地等)到热塑性塑料中，从而创建由超临界流体和热塑性塑料组成的单相可注射成型溶液。然后，可注射成型溶液可被引入或注入到天线罩的模具型腔中。并且模具型腔的填充可在相对低的压力下进行。在模具型腔内，泡孔(cell)将在暴露于模具型腔内的较低压力之后开始成核，并且超临界流体的分子分散将提供具有固体表层的均质封闭泡孔结构。在模具型腔被填充之后，受控泡孔生长可遍及模具型腔提供相对均匀且局部施加的保压压力。
141.在示例性方法中，流体包括氮气或二氧化碳。热塑性塑料包括聚烯烃，例如聚丙烯、环烯烃共聚物、聚乙烯(例如，低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、超高密度聚乙烯(uhdpe)等)、聚烯烃系列中的其它聚合物以及其组合或共混物(例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物等)等。
142.在示例性方法中，泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体提供约10％至约
25％范围内的重量减小，因为气体的密度小于未发泡热塑性塑料的密度。例如，泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体可提供约15％至约20％范围内的重量减小。另外，泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体提供至少约10％的介电常数减小，因为气体的介电常数低于未发泡热塑性塑料的介电常数。泡沫热塑性塑料的至少一些闭孔内截留的气体使介电常数减小，使得对于从18ghz至40ghz的频率，泡沫热塑性塑料具有小于2的平均介电常数。
143.在示例性方法中，热塑性塑料包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可至少包括约5重量％至约50重量％的环烯烃共聚物(例如，5重量％、20重量％、50重量％等)。例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。另外，对于从18ghz至40ghz的频率，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物具有约2.2的平均介电常数。
144.在示例性方法中，泡沫热塑性塑料包括在泡沫热塑性塑料内的纤维，其包括聚四氟乙烯(ptfe)。在这些示例性实施方式中，泡沫热塑性塑料可包括约0.1重量％至约5重量％的ptfe纤维。例如，泡沫热塑性塑料可包括约0.2重量％至约3重量％的ptfe纤维。优选地，泡沫热塑性塑料包括约0.3重量％至约2重量％的ptfe纤维。
145.示例性方法包括超临界流体被注入热塑性塑料中并且泡沫热塑性塑料被注射成型的微孔泡沫注射成型工艺。在这些示例性方法中，超临界流体可包括用作物理起泡剂的二氧化碳或氮气。泡沫热塑性塑料可包括例如具有大小从1微米至100微米(例如，大小小于50微米等)的微孔气泡和大于109孔/cm3的泡孔密度等的微孔聚合物泡沫。
146.在示例性方法中，不使用化学发泡剂，使得泡沫热塑性塑料没有来自泡沫热塑性塑料内的化学发泡剂的任何化学残留物。
147.在示例性方法中，泡沫热塑性塑料包括聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物。聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可至少包括约5重量％至约50重量％的环烯烃共聚物(例如，5重量％、20重量％、50重量％等)。例如，聚丙烯和环烯烃共聚物的共混物可包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。
148.在示例性实施方式中，材料包括在材料内的一种或更多种冲击改性剂。材料内的一种或更多种冲击改性剂可包括丙烯酸苯乙烯丙烯腈、甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯三元共聚物、丙烯酸酯聚甲基丙烯酸酯共聚物、氯化聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物,、丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物和/或聚丙烯酸酯中的一种或更多种。
149.在示例性实施方式中，材料包括在材料内的纤维(例如，芳纶、聚四氟乙烯(ptfe)等)。例如，纤维可包括耐燃间位芳纶材料、聚四氟乙烯(ptfe)、其它合适的纤维材料、其组合等中的一种或更多种。在示例性实施方式中，材料可包括原纤化环烯烃共聚物(coc)。
150.在示例性实施方式中，材料包括在材料内的纤维，其中，纤维包括聚四氟乙烯(ptfe)。在这些示例性实施方式中，材料可包括约0.1重量％至约5重量％的ptfe纤维。例如，材料可包括约0.2重量％至约3重量％的ptfe纤维。优选地，材料包括约0.3重量％至约2重量％的ptfe纤维。
151.在示例性实施方式中，材料还包括在材料内的阻燃剂。
152.在示例性实施方式中，材料在高达90ghz的频率下具有小于2.1的介电常数。并且材料具有v0的ul94阻燃等级。
153.在示例性实施方式中，材料符合rohs指令2011/65/eu和(eu)2015/863；和/或材料符合reach，因为包含reach/svhc候选列表(2020年6月25日)上小于0.1重量％的物质。
154.在示例性实施方式中，材料包括不超过0.01重量％的管制阈值的镉、不超过0.1重量％的管制阈值的铅、不超过0.1重量％的管制阈值的汞、不超过0.1重量％的管制阈值的六价铬、不超过0.1重量％的管制阈值的阻燃剂pbb和pbde(包括五溴二苯醚(cas-no.32534-81-9)、八溴二苯醚(cas-no.32536-52-0)和十溴二苯醚(cas-no.1163-19-5))、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehp)(cas-no.117-81-7)、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸丁苄酯(bbp)(cas-no.85-68-7)、不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二丁酯(dbp)(cas-no.84-74-2)以及不超过0.1重量％的管制阈值的邻苯二甲酸二异丁酯(dibp)(cas-no.84-69-5)。
155.在示例性实施方式中，材料被配置为具有：对于高达90ghz的频率小于1.9的介电常数；以及对于高达90ghz的频率小于0.01的损耗正切。
156.在示例性实施方式中，材料是可注射成型的。
157.在示例性实施方式中，材料包括热塑性可注射成型粒料。
158.在示例性实施方式中，天线罩的至少一部分由本文所公开的材料制成。例如，整个天线罩可由该材料注射成型。对于高达90ghz的频率，天线罩可具有小于2.1的介电常数。在高达90ghz的频率下，天线罩可具有小于0.01的损耗正切。天线罩可具有v0的ul94阻燃等级。天线罩可被配置为与毫米波5g天线、5g中继器和/或5g至wifi6路由器一起使用。
159.在示例性实施方式中，一种装置包括天线罩，该天线罩的至少一部分由本文所公开的材料制成。该装置可以是毫米波5g天线、5g中继器和/或5g至wifi6路由器。
160.在示例性实施方式中，一种制备低介电、低损耗天线罩的方法，该方法包括：对本文所公开的材料进行注射成型，从而提供天线罩的由该材料注射成型的至少一部分。
161.仅出于例示的目的，现在将为根据示例性实施方式的不同材料样本提供数据。对于第一系列测试，材料样本(图3)包括在聚丙烯(pp)和环烯烃共聚物(coc)的树脂共混物内的玻璃微球。材料样本包括约50体积％的玻璃微球和约50体积％的pp/coc共混物。pp/coc共混物包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。材料样本具有约2.04毫米的厚度。
162.对于从18ghz至40ghz的频率，材料样本的测试显露出2.059的spdr(分离柱介电谐振器)平均介电常数和2.083、2.078、2.023和2.022的平均介电常数。进一步关于spdr，下表1提供了关于介电常数和正切损耗的附加信息。
163.表1
164.ꢀꢀꢀ
mm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
hzq厚度
ꢀꢀꢀ
dk正切损耗空气1201.7815465
‑ꢀꢀꢀꢀꢀ
11198.94119642.04
ꢀꢀꢀ
2.0552.07e-0321198.94120532.04
ꢀꢀꢀ
2.0572.00e-0331198.93118972.04
ꢀꢀꢀ
2.0592.11e-0341198.93119992.04
ꢀꢀꢀ
2.0602.04e-0351198.95119362.04
ꢀꢀꢀ
2.0542.09e-03
61198.92119852.04
ꢀꢀꢀ
2.0622.04e-0371198.93119082.04
ꢀꢀꢀ
2.0592.11e-0381198.93120372.04
ꢀꢀꢀ
2.0602.01e-0391198.93120282.04
ꢀꢀꢀ
2.0582.02e-03101198.91118542.04
ꢀꢀꢀ
2.0682.14e-03
165.对于第二系列测试，材料样本(图4)经由微孔泡沫注射成型工艺制成，其中碳或氮超临界流体被注入聚丙烯(pp)和环烯烃共聚物(coc)的树脂共混物中，从而提供包括pp/coc共混物的微孔泡沫。pp/coc共混物包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物。微孔泡沫材料样本具有约1.91毫米的厚度。
166.对于从18ghz至40ghz的频率，微孔泡沫材料样本的测试显露出1.98的spdr平均介电常数和1.9143的平均介电常数。通过比较，对于从18ghz至40ghz的频率，未发泡pp/coc共混物具有2.27的更高spdr平均介电常数和2.22的更高平均介电常数。进一步关于spdr，下表2提供关于微孔泡沫材料样本的介电常数和正切损耗的附加信息。
167.表2
[0168][0169]
表3提供关于(1)聚丙烯(pp)、(2)环烯烃共聚物(coc)、(3)包括约80重量％的聚丙烯和约20重量％的环烯烃共聚物的pp/coc共混物以及(4)在pp/coc共混物内具有约50体积％的玻璃微球的pp/coc共混物的附加信息。对于介电常数、损耗正切和落球冲击测试，评估材料测试样本(例如，图3)的相对平坦的片材。对于下表3中所提供的附加物理数据，样本材料被注射成型为标准化拉伸杆和标准化弯曲杆。
[0170]
表3
[0171][0172]
通常，测试表明，与单独的pp/coc共混物相比，具有玻璃微球的pp/coc共混物具有
较低的介电常数、较低的插入损耗和较低的重量。并且具有玻璃微球的pp/coc共混物具有足够的柔韧性和强度。测试还表明，与具有玻璃微球的pp/coc共混物相比，泡沫pp/coc树脂共混物具有较低的介电常数、较低的插入损耗和较低的重量。并且泡沫p/coc树脂共混物具有足够的柔韧性和强度。
[0173]
作为示例，上表1、2和3包括示例性实施方式中天线罩材料(例如，微孔聚合物泡沫、泡沫pp/coc树脂共混物、泡沫热塑性塑料、包括微球的pp/coc共混物等)可具有的示例性质。在其它示例性实施方式中，用于天线罩的材料和由其制成的天线罩可不同地配置，例如具有上表1、2和3中所示的一个或更多个不同的性质等。
[0174]
在示例性实施方式中，天线罩可被配置为具有低介电常数、低损耗和低重量。天线罩可被配置或适合于具有强抗冲击性、结构要求高抗拉强度和刚性的室外应用。天线罩具有超低介电常数外表面，以增强天线信号性能并提供更好的抗冲击性。与具有较高介电常数外表面的总体低介电常数(dk)材料相比，低介电常数外入射表面在信号进入材料时允许较小的信号强度损耗。天线罩可用于以非常低的信号干扰提供天线的环境保护。天线罩可针对5g天线应用中的性能进行配置(例如，优化等)。天线罩可具有低介电表面，其以增加的信号通过强度增加天线罩性能。天线罩可以是满足rohs和reach的环境友好的解决方案。天线罩可以是热塑性的并且能够热成形为复杂的曲线以适应装置应用和美观需求。天线罩可被涂漆以满足客户所需的颜色需求。天线罩可被配置为与5g室内天线、路由器(例如，5g至wifi6路由器等)、中继器(例如，室内5g中继器等)等一起使用。天线罩可被配置为用作建筑物内无线天线罩、5g小小区室内天线罩等。
[0175]
在示例性实施方式中，天线罩可包括遍及其宽度提供均匀介电常数的均质介电常数材料。这对于在偏角下增加的信号通过强度和更好的信号性能允许初始入射表面处的低介电常数。天线罩的均质结构在更高的入射角下以增加的信号通过强度和更好的信号性能增加天线罩性能。
[0176]
在示例性实施方式中，用于天线罩的材料可通过纤维/织物被嵌入、整合、并入、组合和/或混合在包括具有微球(例如，中空玻璃微球、中空塑料微球、中空陶瓷微球、微珠或气泡等)的环烯烃共聚物(coc)的树脂基质内的方法或工艺(例如，压延等)来制成。嵌入的纤维/织物可为材料提供增强和强度以用于承载载荷，而低介电微球优选帮助减小总介电常数。嵌入的纤维/织物可包括nomex耐燃间位芳纶材料、dacron宽松编织聚合物织物、其它宽松编织聚合物织物、其它预浸料或增强材料等。天线罩材料可被拉伸或者以其它方式三维成形。在这些示例性实施方式中，天线罩具有单一结构，例如不具有3层层压a夹层结构，不具有单独的外表层和内表层等。
[0177]
在示例性实施方式中，天线罩构造是各向异性的，并且/或者被构造为通过使水平与垂直极化之间的交叉极化差异最小化或减小来提供性能增强。天线罩可以被构造为引导、指导、聚焦、反射或扩散具有不同极化的重叠信号或束，为了更少的发散。天线罩可以通过以下方式来被构造为是各向异性的：在压延或混合微球体时嵌入纤维，使得纤维具有预定方位(例如，垂直定向和/或水平定向等)。通过将纤维定向在预定方位，天线罩可以被构造为是各向异性的，并且具有在不同方向上不同的特性。
[0178]
在示例性实施方式中，较薄阻燃剂涂层或层可以涂敷到天线罩的至少一部分和/或集成到该部分中，使得天线罩具有ul94燃烧等级。阻燃剂涂层或层可以足够薄(例如，厚
度在从大约0.002微米到大约0.005微米的范围内)，以便不完全堵塞或阻塞天线罩的芯材的开放单元。在另外的示例性实施方式中，为了也维持天线罩的开放蜂窝或多孔结构，不用树脂密封天线罩。通过维持天线罩的开放蜂窝或多孔结构，可以维持天线罩的较低介电常数。阻燃剂可以包括是无卤的基于磷的阻燃剂(例如，磷酸铵盐等)。用示例的方式，阻燃剂可以包括不多于最大百万分之900的氯、不多于最大百万分之900的溴以及不多于最大百万分之1500的总卤素。
[0179]
这里公开的示例性实施方式可以包括或提供以下优点或特征中的一个或更多个(但不是必须为任何一个或全部)，诸如：
[0180]
·
毫米波频率和/或较高频率下的总低介电常数和总低损耗正切或耗散因数(df)；和/或
[0181]
·
最小化或至少减少电磁能损耗的相对强的芯结构(例如，具有微球(例如，中空玻璃微球、中空塑料微球、中空陶瓷微球、微珠或气泡等)的聚烯烃等)；和/或
[0182]
·
提供环境防护并能够承受高冲击的外部分(例如，外表面、表皮等)；和/或
[0183]
·
较低成本；和/或
[0184]
·
允许使用压缩成型工艺来制造复杂成形的天线罩；和/或
[0185]
·
阻燃(例如，ul94可燃性认证等)；和/或
[0186]
·
适于室外使用(例如，ul756c f1紫外线(uv)和水浸认证等)；和/或
[0187]
·
适合长期环境热(例如，ul 746b rti认证等)。
[0188]
在示例性实施方式中，天线罩可被配置为向5g/毫米波天线提供室外环境保护。在示例性实施方式中，天线罩可被配置为与室内天线、中继器(例如，室内5g中继器等)、路由器(例如，5g至wifi6室内路由器等)、将5g信号转换为wifi以供建筑物内使用的装置(例如，商用建筑设施)等一起使用。在示例性实施方式中，天线罩可被配置用作建筑物内无线天线罩、5g小小区室内天线罩等。
[0189]
本文所公开的示例性实施方式可包括或提供以下使用益处中的一个或更多个(但未必是任何或所有)，例如对于高频的非常低的信号损耗、超低介电常数材料、刚性、抗冲击、结构要求的良好抗拉强度和/或重量轻。示例性实施方式可适应毫米波5g频率(例如，28ghz、39ghz等)和/或约20ghz至约90ghz和/或约20ghz至约50ghz和/或约18ghz至约40ghz的频率。与功率提升可能有利的一些传统天线罩相比，本文所公开的低介电常数天线罩的示例性实施方式可允许在5g频率下提升功率(例如，提升约25％或更多等)，因为5g信号往往在穿透到建筑物和家中方面有问题。
[0190]
示例实施方式被提供为使得本公开将彻底，并且将向本领域技术人员完全传达范围。阐述大量具体细节，诸如具体部件、装置以及方法的示例，以提供本公开的实施方式的彻底理解。将对本领域技术人员显而易见的是，不需要采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来具体实施，并且没有内容应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知过程、公知装置结构以及公知技术。另外，可以用本发明的一个或更多个示例性实施方式实现的优点和改进仅为了例示的目的而提供，并且不限制本公开的范围(因为这里所公开的示例性实施方式可以提供上述优点以及改进中的全部或一个也不提供，并且仍然落在本公开的范围内)。
[0191]
这里所公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状在本质上是示例，并且不限制本
公开的范围。这里用于给定参数的特定值和特定值范围的公开不是可以用于这里所公开示例中的一个或更多个中的其他值和值范围的穷尽。而且，预想的是用于这里叙述的具体参数的任意两个特定值可以限定可以适于给定参数的值范围的端点(即，用于给定参数的第一值和第二值的公开可以被解释为公开还可以对于给定参数采用第一和第二值之间的任意值)。例如，如果这里将参数x例证为具有值a且还被例证为具有值z，则预想参数x可以具有从大约a至大约z的值范围。类似地，预想用于参数的两个或更多个值范围(不管这种范围是嵌套的、交叠的还是不同的)的公开包含用于可以使用所公开范围的端点夹持的值范围的所有可能组合。例如，如果参数x在这里被例证为具有范围1-10或2-9或3-8内的值，则还预想参数x可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10以及3-9的其他值范围。
[0192]
这里所用的术语仅是为了描述特定示例实施方式的目的且不旨在限制。如这里所用的，单数形式“一”和“一个”可以旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。术语“包括”和“具有”是包括的，因此指定所叙述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。这里所述的方法步骤、过程以及操作不被解释为必须需要以所讨论或例示的特定顺序进行它们的执行，除非被特别识别为执行顺序。还要理解，可以采用另外或另选步骤。
[0193]
当元件或层被称为在另一个元件或层“上”、与另一个元件或层“啮合”、“连接”或“耦接”时，元件或层可以直接在另一个元件或层上、与另一个元件或层直接啮合、连接或耦接，或者介入元件或层可以存在。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件或层上、与另一个元件或层“直接啮合”、“直接连接”或“直接耦接”时，可以没有介入元件或层存在。用于描述元件之间的关系的其他词应以同样的样式来解释(例如，“在
……
之间”对“直接在
……
之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。如这里所用的，术语“和/或”包括关联所列项中的一个或更多个的任意和全部组合。
[0194]
术语“大约”在应用于值时指示计算或测量允许值些微不精确(在值上接近准确；近似或合理地接近值；差不多)。如果出于某一原因，由“大约”提供的不精确在领域中未另外以该普通意义理解，那么如这里所用的“大约”指示可能由普通测量方法或使用这种参数而引起的至少变化。例如，术语“大体”、“大约”以及“大致”在这里可以用于意指在制造容差内。
[0195]
虽然术语第一、第二、第三等在这里可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅可以用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分。诸如“第一”、“第二”以及其他数字术语的术语在用于这里时不暗示顺序，除非上下文清楚指示。由此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以在不偏离示例实施方式的示教的情况下被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
[0196]
空间上相对的术语(诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)在这里为了描述方便可以用于如附图例示的描述一个元件或特征到另一个元件或特征的关系。空间上相对的术语可以旨在除了包含附图中描绘的方位之外还包含使用或操作中装置的不同方位。例如，如果翻转附图中的装置，那么被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。由此，示例术语“下方”可以包含上方和下方方位这两者。装置可以以其他方式来定向(旋转90度或处于其他方位)，因此解释这里所用
的空间上相对的描述符。
[0197]
已经为了例示和描述的目的而提供了实施方式的前面描述。不旨在穷尽或限制本公开。特定实施方式的独立元件、预期或所叙述用途或特征通常不限于该特定实施方式，反而在适当的情况下可互换，并且可以用于所选实施方式(即使未具体示出或描述该实施方式)。同样的内容还可以以许多方式来改变。这种变化不被认为是本公开的偏离，并且所有这种修改旨在被包括在本公开的范围内。