FRP移動通信天線罩的優勢和工藝要點

鞏恩勇，白海波

（深圳市華達玻璃鋼通信制品有限公司，深圳 518001；東莞東石新材料開發有限公司，東莞 523808）

1 引言

無線電波的輻射和接收離不開天線，所以，天線是無線電設備的一個重要組成部分。我公司是專業生產FRP（玻璃鋼）通信衛星天線的廠家，后又研制開發了FRP移動通信天線罩，現有13種規格的模壓工藝的通信衛星天線系列、120拉擠工藝的移動通信天線罩產品，為中外知名通信制造設備廠商提供配套。我公司的產品以優良的性能、上乘的品質，受到通信設備集成商的歡迎，為推動我國的通信事業的進步和發展作出了貢獻。本文擬簡要介紹FRP拉擠移動通信天線罩（以下簡稱FRP天線罩）的優勢和工藝要點。

2 FRP天線罩的優勢

2.1 規模化連續生產

圖1顯示了FRP天線罩的生產工藝流程。

圖1 生產工藝流程

通過圖2的拉擠生產線，可以實現自動規模化連續生產。

圖2 生產原理圖

2.2 良好的機械性能

FRP天線罩的機械性能，遠優于目前市場上普遍應用的熱塑性材料。以產品2mm壁厚的標準樣塊為例，FRP天線罩的拉伸強度可以到400MPa以上，而熱塑性產品只能達到50MPa就發生斷裂。另外，FRP天線罩抗腐蝕、經久耐用，即使在室外懸掛10年，其機械性能仍能達到原來的78%左右（見表1）。

表1 四種壁厚FRP天線罩的若干性能

2.3 優良的透波性

天線罩的透波性關乎到無線電波輻射和接收的效率，是天線品質的重要指標。在各類非金屬材料天線產品中，FRP天線罩的透波性亦是優良的。因為材料的壁厚固定后，影響透波性的最主要指標是介電常數，FRP天線罩的介電常數可以達到2.0F/m～4.0F/m。更有甚者，隨著產品的壁厚不同，FRP天線罩的介電常數十分穩定（見表1），這是受到用戶歡迎的原因之一。

2.4 符合歐盟ROHS的環保要求

歐盟2006年執行的ROHS指令，限制了國內大部分塑料制品出口歐美，而FRP天線罩憑著優良的ROHS特性，逐步被出口貿易商所青睞。2015年，歐美執行ROHS2.0新指令，管控物質由原來六項增加到了十項，但是FRP天線罩仍然滿足新指令要求（見表2）。

表2 ROHS2.0測試數據

3 FRP天線罩的生產工藝要點

FRP天線罩的生產原材料主要為樹脂、玻璃纖維、填料以及適量的稀釋劑、防紫外線劑、阻燃劑、阻聚劑、固化劑等。其中，樹脂決定了產品的主要物理性能與化學性能，玻璃纖維則決定了產品的機械力學性能。填料使用得當，可以改善樹脂系統的加工性和固化后制品的性能，包括韌性、抗老化性、耐化學腐蝕性、抗蠕變性等。由此可見，作為天線罩的關鍵指標的電性能和透波性，與樹脂、玻璃纖維及填料等都有十分密切的關系。

3.1 樹脂的選擇

樹脂的選擇主要是看對制品物理與化學性能的要求，滿足了性能要求之后，再比較成本。最常用的拉擠工藝樹脂是不飽和樹脂與乙烯基樹脂。不飽和樹脂分為鄰苯樹脂與間苯樹脂。鄰苯樹脂的優勢是價格相對便宜，而間苯樹脂的性能要好于鄰苯樹脂，乙烯基樹脂的價格高于不飽和樹脂，其綜合性能也是最優。有時也用到環氧樹脂與酚醛樹脂，環氧樹脂主要用于與電力有關的產品中，酚醛樹脂則主要用于要求高阻燃的場合。

3.2 玻璃纖維的使用

玻璃纖維對產品的力學性能及電性能有直接的影響（見表3）。產品中玻璃纖維含量的多少，將決定FRP天線罩的機械強度和電性能。玻纖含量的減少，留下的空間需要填料和樹脂來填充，等于是增加了整個體系的粘稠度，不僅極易造成制品剝皮、結疤等工藝缺陷，還能造成模具堵塞、模具拉擠不順暢，廢品率增加。當然，更為嚴重的后果是，降低了產品密度和機械強度，減小了產品的透波性能。

表3 幾種玻纖的性質參數

3.3 填料的使用

拉擠工藝中常用的填料種類繁多，影響也頗為復雜，如若選用不當，會嚴重影響加工性能和制品性能。

3.3.1 填料的特點因素

氫氧化鋁的耐電弧性較好，適用于某些電氣產品。當有阻燃要求時，也宜選用；在酸性腐蝕環境中使用時，不宜選擇碳酸鈣和氫氧化鋁；非鍛燒高嶺土的抗疲勞性較好，適用于在周期應力環境下使用的產品；在無特殊要求時，重質碳酸鈣應是最適用的填料。

3.3.2 添加量的因素

添加量方面，要全面綜合的考慮，防止顧此失彼。首先是產品各項性能的要求，其次是對加工過程的影響。根據不同的要求，找到最佳的平衡點，確定填料的添加量。比如，以氫氧化鋁作為阻燃填料時，量越大，阻燃的效果越好，但量大了又會削弱制品的機械性能。

填料對液體樹脂系統的影響是提高粘度，加速或阻滯固化，減少放熱。而能反映粘度的指標是填料的吸油率，吸油率高則粘度大。換言之，通過填料吸油率的高低，可以調整填料添加量的多少。

此外，填料的比表面積會影響聚合速度，比表面積大，會阻滯固化。所以，填料的比表面積也是填料選用和添加量的重要參考。

3.3.3 填料選用的一般原則

各種填料對固化后制品機械物理性能的影響大致相當，對阻燃性、電性能的影響略有不同。對制品的動態力學性能的影響則比較復雜，一般與填料的顆粒大小、粒徑分布、顆粒形狀、硬度及填充量等都有關系。因此，對填料的選擇應視對制品的最終性能要求而定。

4 結束語

隨著5G通信漸行漸近，可以預期，天線等通信設備需求將大幅增加。為適應用戶需要，我司已經對FRP天線罩技術和工藝作了全面的改進和升級。新一代的FRP天線罩有著更強的耐候性和更優越的電性能，將繼續在5G通信領域發揮作用。■