鞏恩勇,詹武耿,白海波
(1.深圳市華達(dá)玻璃鋼通信制品有限公司,深圳 518001; 2.東莞東石新材料開(kāi)發(fā)有限公司,東莞 523808)
華達(dá)高精度SMC衛(wèi)星天線技術(shù)和應(yīng)用
鞏恩勇2,詹武耿1,白海波2
(1.深圳市華達(dá)玻璃鋼通信制品有限公司,深圳 518001; 2.東莞東石新材料開(kāi)發(fā)有限公司,東莞 523808)
本文結(jié)合SMC模壓天線,分析了SMC材料及其成形工藝,論證了華達(dá)SMC模壓天線的特性和優(yōu)勢(shì)。
SMC材料;衛(wèi)星天線
衛(wèi)星電視廣播技術(shù)是借助于衛(wèi)星傳輸,將電視廣播信號(hào)在地面進(jìn)行大面積覆蓋的新技術(shù),此后,這項(xiàng)技術(shù)又得到快速發(fā)展,并應(yīng)用到衛(wèi)星通信領(lǐng)域。天線是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,是地球站射頻信號(hào)的輸入和輸出通道,天線系統(tǒng)性能的優(yōu)劣影響整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。常見(jiàn)的天線反射面材料有金屬(鋁板、鐵板等)和高分子復(fù)合材料(玻璃纖維增強(qiáng)塑料,俗稱(chēng)玻璃鋼等)。美國(guó)天線制造商波德林公司是將復(fù)合材料用于衛(wèi)星天線制造的專(zhuān)業(yè)廠家,他們生產(chǎn)的SMC模壓天線反射面,是玻璃鋼應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域最成功的范例之一。
深圳市華達(dá)玻璃鋼制品有限公司向波德林公司購(gòu)買(mǎi)了生產(chǎn)SMC模壓天線的專(zhuān)利,引進(jìn)了全套生產(chǎn)設(shè)備、模具以及生產(chǎn)技術(shù),成為亞太地區(qū)唯一生產(chǎn)系列SMC系列天線的企業(yè)。華達(dá)SMC天線以其優(yōu)異的性能,一直受到廣大用戶的青睞和衛(wèi)星發(fā)燒友的寵愛(ài)(圖:云南村民身背華達(dá)天線跨越怒江)。本文就華達(dá)高精度SMC天線技術(shù)的特性及應(yīng)用,做一分析和介紹。
2.1.1 什么是SMC
SMC即片狀模塑料,是英文Sheet Molding Compounds的縮寫(xiě),它是干法制造玻璃鋼制品的模壓中間材料,由不飽和聚酯樹(shù)脂、低收縮/低輪廓添加劑、引發(fā)劑、內(nèi)脫模劑、礦物填料等預(yù)先混合成糊狀,在加入增稠劑等混合均勻后,對(duì)短切玻璃纖維進(jìn)行充分浸漬,形成片狀的“夾芯”結(jié)構(gòu)。
2.1.2 SMC模壓工藝
將SMC材料放在模具中,經(jīng)高溫高壓作用后固化成型,即SMC模壓工藝。優(yōu)點(diǎn)是:生產(chǎn)效率高,便于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn);能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品;最適合于批量生產(chǎn)中小型復(fù)合材料制品。因此,SMC模壓工藝成為目前最先進(jìn)、最重要的玻璃鋼成型方法之一。
2.1.3 SMC模壓制品的特點(diǎn)
產(chǎn)品的重量輕但強(qiáng)度高、尺寸精度高且不易變形、批次生產(chǎn)的一致性好、產(chǎn)品可達(dá)零收縮以及A級(jí)表面水平等。這些特質(zhì)決定了SMC模壓制品得以迅速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展,如:汽車(chē)保險(xiǎn)杠、防護(hù)罩,建筑水箱、電子電器、體育器材、通信機(jī)箱、電纜支架等,華達(dá)公司則是SMC模壓天線反射面的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠。
SMC材料及其成形工藝綜合決定了SMC模壓制品的特點(diǎn),從而形成了SMC模壓天線的優(yōu)勢(shì)。
2.2.1 不回彈、不變形
金屬材料的天線反射面,不論是鋼板或者鋁板,也不論是用拉伸、旋壓或沖壓等不同方法成形,因其特有的回彈性,均需要作二次矯正,或通過(guò)加繁復(fù)的加強(qiáng)筋、邊框、支撐架等方法,來(lái)消除或者部分消除回彈,因而,一定程度上限制了金屬天線的成形精度。
SMC材料則不同,它具有很大的設(shè)計(jì)自由度,采用設(shè)計(jì)合理的加強(qiáng)筋、適當(dāng)?shù)牟@w含量、合適的低收縮添加劑,適當(dāng)提高填料的含量、制定合理的模壓工藝等,都可以有效地減少和控制制品的收縮變形。換言之,SMC材料的配方與工藝確定之后,SMC制品的收縮率也就相對(duì)穩(wěn)定了,這就為模具設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。由于SMC天線在模具設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了材料的收縮率,其制品一次成形后的收縮率也微乎其微,所以,成形后偏離設(shè)計(jì)的拋物面形狀較少,也就是說(shuō),模具的精度保證了SMC天線的精度。有實(shí)驗(yàn)表明:與同口徑的鋁板天線相比較,SMC天線所承受的彎曲應(yīng)力達(dá)到后者的14倍之多時(shí),仍不會(huì)產(chǎn)生永久變形。
2.2.2 耐腐蝕、壽命長(zhǎng)
SMC模壓天線突出的化學(xué)性能是耐腐蝕。它不會(huì)像金屬材料那樣生銹腐蝕,也不會(huì)像木材那樣容易腐爛,耐酸堿、耐鹽霧、耐有機(jī)溶劑以及耐老化性能都比一般金屬材料好得多。行業(yè)曾有人對(duì)SMC模壓天線作過(guò)耐腐蝕試驗(yàn):50℃高溫下,將樣品試樣置于130種腐蝕性的化學(xué)品環(huán)境中,結(jié)果試驗(yàn)樣品僅有少許改變或者沒(méi)有改變。SMC模壓天線反射面成功解決了傳統(tǒng)金屬材料天線易腐蝕、使用壽命較短的缺點(diǎn),而且它還不需采取防腐、防銹或防蟲(chóng)蛀等防護(hù)措施,大大減少了維修費(fèi)用。SMC天線特別適合用于沿海地區(qū)、多雨潮濕地區(qū)以及多酸雨的地區(qū)。
2.2.3 高精度和高增益
衛(wèi)星電視廣播接收天線基本上都是面天線,其中拋物面天線與卡塞格倫天線的使用最為普遍。天線反射面本身是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器,存在著轉(zhuǎn)換效率,如果天線面的精度高,它的增益也就高,效率也高。
C波段或者Ku波段天線,一般要求增益為30~45dB,這就要求天線的輪廓尺寸盡可能的大一些,即天線面積盡可能大;如果天線本身精度高、效率高,則可適當(dāng)減少天線的面積尺寸。實(shí)踐中,0.75m華達(dá)SMC衛(wèi)星天線可取代1.0m甚至1.2m金屬天線使用,就證明了它的高精度和高增益。
旋轉(zhuǎn)拋物面天線的饋電方式有正饋和偏饋兩種。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率的不斷加大,對(duì)接收衛(wèi)星信號(hào)的接收天線口徑的要求,可以越來(lái)越小。對(duì)正饋天線來(lái)說(shuō),當(dāng)天線口徑小到一定程度時(shí),饋源與支架的阻擋引起增益的損失就不可忽略,采用偏饋天線就不存在這種阻擋的影響。綜合其它各種因素引起的增益損失,SMC偏饋天線比正饋天線增益高0.4dB,其等效天線效率高約8%。
此外,SMC模壓天線的一致性好,分瓣天線的互換性好,規(guī)?;a(chǎn)效率高,這也是它的突出優(yōu)勢(shì)。
華達(dá)公司近二十年來(lái)發(fā)展迅速,企業(yè)確定了以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以產(chǎn)品研發(fā)為中心的發(fā)展思路,不斷更新觀念、與時(shí)俱進(jìn)、創(chuàng)新發(fā)展。通過(guò)對(duì)SMC材料及其生產(chǎn)工藝進(jìn)行的透徹和深入的研究,公司SMC模壓天線的品種在不斷增加、質(zhì)量在不斷提升。產(chǎn)品的規(guī)格型號(hào)已由引進(jìn)時(shí)的七種增加到了十三種,從口徑0.35m的超小型輕便天線到3.7m十瓣組合式超大口徑天線,品種齊全;產(chǎn)品進(jìn)行了升級(jí)換代,原來(lái)單一的衛(wèi)星廣播電視單收天線(TVRO),也發(fā)展到通信收發(fā)兩用小型衛(wèi)星地球站(VSAT)。
憑借產(chǎn)品的優(yōu)良性能和市場(chǎng)開(kāi)拓,公司在國(guó)家廣電總局“廣播電視村村通”、教育部“農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育”、中組部“農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育”等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目中紛紛中標(biāo),為西藏、內(nèi)蒙古、廣西、海南等地廣大用戶,送去了高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目。國(guó)家氣象總局、國(guó)家水利部、中國(guó)銀行、中興通訊等政府部門(mén)、企事業(yè)單位,以及國(guó)際知名通信企業(yè)安德魯公司、波德林公司也高度信賴華達(dá)SMC天線,公司產(chǎn)品成為衛(wèi)星通信用戶信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽窟x擇。
隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展,用戶對(duì)衛(wèi)星天線的性能和質(zhì)量要求也越來(lái)越高。作為SMC模壓衛(wèi)星天線的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家,只有堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向、科技引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),在工藝、技術(shù)、服務(wù)乃至商業(yè)模式上,不斷改革和創(chuàng)新,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,立于不敗之地。
Hwadar High Precision SMC Satellite Antenna Technology and Application
Gong Enyong2,Zhan Wugeng1,Bai Haibo2
(1. Shenzhen Hwadar SMC&Communication Co., Ltd.,Shenzhen 518001;2.Dongguan Dongshi New Material Develop Co., Ltd.,Dongguan, 523808)
In this article combined with SMC mould antenna, analyzed SMC material and how it's formed process. Demonstrate Hwadar SMC mould antenna peculiarity and advantage.
SMC material; satellite antenna
10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.12.014
TN82,TN828.5文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A
1672-7274(2017)12-0042-02