[发明专利]一种可变形天线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可变形天线及其制备方法。一种可变形天线，包括依次层叠的电阻接地层、可热变形的聚乳酸复合材料层和电波辐射层。其制备方法为：选择电阻接地层和电波辐射层中的其中一个作为基层，在所述基层上热熔沉积3D打印可热变形的聚乳酸复合材料，形成聚乳酸复合材料层；然后在所述聚乳酸复合材料层贴合电阻接地层和电波辐射层中的另外一个。本发明具有热变形特点，实现了天线可控自主变形的目的。

技术领域

本发明涉及天线领域，特别涉及一种可变形天线及其制备方法。

背景技术

天线是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的器件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来工作。近年来，随着雷达和通信系统的迅速发展，汽车、飞机、舰船以及各种民用电子设备需要用到各种尺寸和形状的天线。传统的固体金属天线只具有一种特定的形状，而为了满足不同的无线电信号的发送和接收要求，只能采用搭载多个天线的方式解决，这无疑增加了天线的制作成本和占用空间。

天线的形状和高度直接影响无线电信号的接收效果。为了提高天线的带宽，即有效工作的频率范围，通常采用以下多种技术，如使用较粗的金属线，使用金属“网笼”来近似更粗的金属线，尖端变细的天线元件，如馈电喇叭以及多天线集成的单一部件。天线的倾角也会影响天线的发射效果，例如底面雷达天线向上倾斜，便于高空的飞行器接收无线电信号。此外，接收天线的位置也会影响信号的接收效果，如手机等移动设备的天线辐射特性会根据用户的使用状态而多样变化。

总之，目前的固态金属天线存在形状单一、无法变形的缺点，使其应用受限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可变形天线，其具有热变形特点，实现了天线可控自主变形的目的。

本发明的另一目的在于提供上述可变形天线的制备方法，该方法利用3D打印技术降低了工业设计与制造成本，还提高了生产效率。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

一种可变形天线，包括依次层叠的电阻接地层、可热变形的聚乳酸复合材料层和电波辐射层；

其中，所述聚乳酸复合材料由聚乳酸与碳纤维复合而成。

本发明的上述可变形天线是由三层材料形成的“三明治结构”，电阻接地层可用于通电产生电阻热，使得聚乳酸复合材料层在电阻热作用下变形，同时带动电波辐射层变形，从而实现自主可控变形的目的。

本发明中心层采用的聚乳酸复合材料由聚乳酸与碳纤维复合而成。

本发明还提供了上述可变形天线的制备方法，具体为：

选择电阻接地层和电波辐射层中的其中一个作为基层，在所述基层上热熔沉积3D打印可热变形的聚乳酸复合材料，形成聚乳酸复合材料层；然后在所述聚乳酸复合材料层贴合电阻接地层和电波辐射层中的另外一个。

本发明对电阻接地层和电波辐射层的制备顺序不做限制，这两个外层材料的制备方法根据其材质、成本等其他因素而定，优选采用3D打印技术，从而整体上达到4D打印的效果，提高生产效率。

与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

(1)无需机械传动装置即可实现自主可控热变形，为天线器件的微型化提供了便利；

(2)利用3D和4D打印技术提高了生产效率，实现了智能化。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明提供的可变形天线的结构示意图。