[发明专利]天线

说明书

本发明涉及一种可灵活伸缩的天线。

根据实际使用需要和其工作波长要求，天线可以制成多种结构形式。最常用的两种天线类型是端部馈入的多波段式天线（或长线式），以及垂直天线。天线系统的一个共同的特征是采用导电金属材料构成接收和/或传输元件。例如，垂直天线可由磷铜或不锈钢制成。

棒式车载天线一般由多个可伸缩的中空金属管制成。这种天线的制造，通常在管件之间具有一个“裕”度，以便在天线使用中允许一定的变形，使天线仍可伸长或回缩。天线的伸长和缩短操纵既可手动实现，也可由电动机完成。

伸缩式车载天线具有一些不足之处，例如易于永久性弯曲变形和损坏，或者严重变形以致不再起伸缩作用。因此本发明的目的是消除或减轻上述现有天线的缺陷。

人们期望提供一种伸缩式天线，它能容易地恢复到原有形状，并且防止发生永久性弯曲变形。因此本发明试图提供一种天线，它易于存储伸缩式天线，并且具有灵活性，可防止鞭状天线的损坏。

因此，本发明提供了一种易于伸缩的天线，它具有多个天线组件，其中每个天线组件包括一个由聚合材料构成的主要部件，该聚合材料与纤维状和颗粒状的导电物质相结合或浸渍在导电物质中，形成一个基质，每个天线组件的结构应使纤维和/或微粒为该天线组件提供所要求的表面电阻率大小。

下面参照附图来描述本发明天线的一个实例，其中：

图1（a）是五组件伸缩式天线的纵向截面图;

图1（b）至1（e）是该天线的第一（最下端）到第四组件的各横截面图;和

图2是第五个组件（最顶部）的纵截面图。

导电微粒和纤维中任一个或二者最好是具有高导电性的碳。

对于定向有机聚合纤维，例如聚丙烯腈，聚丙烯酸脂，包括人造纤维或纤维素，在1500℃或以上温度下进行高温分解，则可以获得强碳（石墨）纤维。这类纤维也可由石油沥青制成。如果将这些纤维结合到结构组件内，则这些组件被赋予高的强度。各种类型的石墨纤维具有不同的特性，例如，它们可能具有不定形的结构，或具有多晶体结构。这些纤维的合适的尺寸范围是0.2mm至13mm长。某些形式的石墨可以比其它形式具有更高的导电性，而这些形式的石墨正是我们主要关心的。某些工业上用的碳纤维的电阻率（电导率的倒数）是变化的，例如可以从18.0μΩ/m至2.2μΩ/m或更低。

这些纤维可以是单纤维，具有如上所述的长度，但在另一个实施例中，这些纤维可以采用长纤维形式，既可以为分开的多纤维，也可以为粗纱形式。

最好采用碳颗粒作为导电性粒子。这种碳颗粒可以由如上所述的任一适当方式得到，例如将如石油沥青的碳材料高温分解。这些颗粒可采用任一合适的方法制成任何所需的尺寸，并且与纤维的情况相同，最好选择这些颗粒具有尽可以高的导电率。

碳颗粒有助于增强组件的表面电阻率，在其上它们形成一个部分，从而改善了伸缩天线各组件之间的电接触。

所选择的碳纤维一般可通过将碳纤维与环氧化合物或聚酯树脂混合制成棒或管。可以将各种填充物加到所述组分中，以便改善如拉伸强度及划痕硬度能力等特性。纤维棒可用于制成鞭状天线，管则用于制成伸缩式天线，本发明采用棒作为伸缩式天线的一部分。

棒或管的制造可以通过添加如玻璃纤维和Kevlar的增强纤维而变换。例如根据所采用的纤维工艺，可以将玻璃纤维以短纤维的形式添加到碳纤维基质内，也可绕扎或在碳纤维管内加入适当的树脂。进一步地，本发明的伸缩式管天线的部件可以更换为具有适当的导电性的金属元件，这与含有碳纤维和颗粒的鞭状天线一样，导电性组件是用来连接天线的部件或作为一个负载线圈。天线的外部可以镀铬或上色。

应该注意的是，所添加的增强材料本身是导电的，例如可以使用金属丝，如不锈钢丝。一种适用的金属丝的例子是BEKI-SHIELD不锈钢丝。大约8微米直径的BEKI-SHIELD纤维可以用作包含大约1000根纱的粗纱。

众所周知，电流可以集聚在导体表面上或其附近，因此，导电粒子和/或纤维可预期根据上述集肤效应作用到基质上，它们或相互接触，或互相相邻，使电流直接出现，或通过电子“隧道”效应而出现，并流过聚合材料。

形成树脂的聚合物质是任何适用的树脂，例如那些用于形成聚酯管和棒的聚酯或乙烯树脂。

适于作为基质的聚合物质是    LURANS，它由BASF（一种丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸混合物，也称为ASA）混合一种如聚（乙烯）或聚（丁烯）对苯二甲酸酯的热塑性聚酯。