[发明专利]一种低介电微波透明透镜及天线

说明书

本发明涉及材料技术领域，是一种低介电微波透明透镜及天线；该低介电微波透明透镜，包括透镜本体；透镜本体为半圆形透镜，透镜本体由第一介电片、第二介电片、第三介电片和第四介电片从下至上依次固定浇注在一起。本发明公开了一种低介电微波透明透镜，该透镜是沿焦轴层叠介电片而形成，第一介电片通过模具浇注成型，第二介电片通过浇注形成在第一介电片上，依次成形，这样能够得到形状厚度均匀的电介质透镜，并且在冷却固化工序中不产生收缩差异，因此可以获得完全一致的机械特性，避免了各介电片之间剥离的问题；采用该低介电微波透明透镜制成的天线，大大提高了天线增益，同时降低了通信系统的成本和复杂性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，是一种低介电微波透明透镜及天线。

背景技术

天线是无线通信系统中发射和接收信号的重要装置，它与特定频率的电磁波共振，以发射和接收相应频率的电磁信号。近来，随着无线通信系统的快速发展，天线的用途已经多样化。此外，已经提出了用于提高天线的增益和特性的各种方法，作为提高天线增益的方法，提出了通过将天线的馈电装置设置在F-P谐振器中来提高天线增益的方法，F-P振器型天线可以提高天线的增益，但带宽太窄，不能轻易地应用于宽带信号的发送和接收。天线雷达中用于发送和接收电波的电介质透镜具有增加发送时的电波的方向性并将微弱的电波集中在接收时的功能。通常电介质透镜由合成树脂通过一体注塑成型，但是由于由于收缩率的差异，整体较厚且其形状不均匀，使得周边部分比中心部分薄，难以形成所需的形状。表面的相对介电常数与内部的相对介电常数不同，从而导致天线增益会降低，并且由于树脂成型过程中所需的冷却时间与厚℃的平方成正比，随着主体厚℃的增加，冷却时间增加使得生产率降低。同时，现有的透镜天线表面匹配结构可以使天线的阻抗与其周围介质相匹配的输入或输出阻抗，大大减少了电磁反射和衰减。在过去表面匹配结构仅在很小的频率范围内有效，天线在发射或接收频率的范围之外不能工作。当在宽频率范围内工作的通信系统正常工作时需要搭建多个具有表面匹配结构的天线，增加了通信系统的成本和复杂性。

发明内容

本发明提供了一种低介电微波透明透镜及天线，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有装置存在增益和生产率低，同时增加了通信系统的成本和复杂性的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种低介电微波透明透镜，包括透镜本体；透镜本体为半圆形透镜，透镜本体包括第一介电片、第二介电片、第三介电片和第四介电片；第一介电片、第二介电片、第三介电片和第四介电片从下至上依次固定浇注在一起，第一介电片、第二介电片、第三介电片和第四介电片的厚度相同。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述低介电微波透明透镜按下述步骤得到：第一步，将稳定剂、反应单体、交联剂和引发剂按质量比为0.5至10:100:0.1至5:0.5至2混合均匀；第二步，在温度为55℃至65℃、压力为0.05MPa至0.1MPa下聚合2小时至3小时，聚合后得到聚合物；第三步，将聚合物浇注并固化第一介电片，在第一介电片上浇注聚合物并固化第二介电片，在第二介电片上浇注聚合物并固化第三介电片，在第三介电片上浇注聚合物并固化第四介电片，固化后脱模得到低介电微波透明透镜。

上述第三步中，固化温度为30℃至100℃、固化时间为5小时至20小时。

上述稳定剂为胆固醇衍生物、二氧化钛微纳米颗粒、十二烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠中的一种以上。

上述反应单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种以上。

上述交联剂为三丙烯基异氰尿酸酯、二乙烯基苯、己二醇二丙烯酸酯和N-羟甲基丙烯酰胺中的一种以上。

上述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾和异丙苯过氧化氢中的一种以上。