玻璃钢天线的优缺点介绍

  玻璃钢天线作为一种常见的通信设备,具有许多显著的优点和一些缺点。以下是详细介绍:

  一、 玻璃钢天线优缺点有哪些

  1. 优点

  玻璃钢天线相比于金属天线更轻便,便于安装和携带。

  玻璃钢材料具有良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境中长时间使用,如防水、防晒、防风等特性使其在各种环境下都能稳定工作。

  玻璃钢天线采用了高温高压下的薄膜压力技术,保证了天线的精度和高增益,并且调试容易。例如,某些玻璃钢天线可以实现11dBi甚至更高的增益,通讯距离远。

  具有良好的绝缘性能,可以避免电流泄漏和干扰。

  玻璃钢天线结构紧凑,使用寿命长,适用于无线终端设备、基站、网关等多种场合。

  能够实现更强的抗干扰能力,让收视效果更加清晰稳定。

  2. 缺点

  相比于普通天线,玻璃钢天线的价格较高,这可能会影响其在某些预算有限的应用中的普及。

  尽管玻璃钢天线具备多种优点,但其安装过程相对复杂,需要专业的技术支持。

  玻璃钢的弹性模量比钢小很多,因此在产品结构中常感到刚性不足,容易变形。

  虽然玻璃钢具有良好的耐热性能,但在极端温度条件下仍可能存在一定的问题。

  在大气曝晒、湿热、水浸泡等因素的影响下,玻璃钢表面可能会出现光泽减退、颜色变化等现象。

  玻璃钢天线因其轻便、耐腐蚀、高精度和长寿命等优点,在通信行业中得到了广泛应用,特别是在户外和恶劣环境中的应用表现尤为突出。然而,其较高的价格和复杂的安装过程也是需要考虑的因素。

  二、 玻璃钢天线的耐腐蚀性能

  玻璃钢天线的耐腐蚀性能在多种材料中表现突出。玻璃钢具有优异的耐腐蚀性能,能够有效抵抗酸碱、潮湿和腐蚀等因素的侵蚀。特别是在海洋环境、工业污染区等具有腐蚀性的场所,玻璃钢天线的优势尤为明显。

  与金属天线相比,玻璃钢天线更能适应多样化的工作环境,包括沿海地区、雨区、潮湿地区和酸雨地区,在这些环境中,玻璃钢天线的耐腐蚀性能显著优于金属天线。实验表明,将玻璃钢天线样品放置在130种高腐蚀性化学环境中,即使在50℃的条件下,实验样品中只有少量变化或没有变化,这进一步证明了其卓越的耐腐蚀性能。

  此外,玻璃钢天线还具有轻质高强、抗风能力强、寿命长等特点,使其在恶劣环境下保持良好的性能。

  三、 玻璃钢天线的高增益如何实现

  玻璃钢天线的高增益主要通过以下几种技术细节实现:

  •   套筒振子:现有技术会采用套筒振子来实现宽频高增益玻璃钢全向天线。
  •   单元串馈或并馈组阵:天线提高增益常用的方法是采用单元串馈或者并馈组阵来增大天线的辐射口径,从而提高天线增益。串联馈电天线阵列结构简单,但波束的指向随频率的变化而发生偏移,工作频率偏离中心时效果会有所不同。
  •   双边联动机构和环绕联动组件:一种高增益5G通讯玻璃钢天线设置了双边联动机构、环绕联动组件和检测组件,这些机构和组件的设置能够自动实现多方向以及多角度调节5G通讯信号最强收发位置,有效提高信号强度,提升通讯信号增益效果。
  •   内部组件设计:在858-930MHz高增益玻璃钢天线中,内部组件的设计也起到了重要作用,特别是在私域网连接以及超远距离定点连接的应用中,玻璃钢天线具有广泛的应用。
  •   铜管内部结构:一些高增益玻璃钢天线采用铜管作为内部结构,这种设计有助于提高天线的增益性能。

  四、 玻璃钢天线的安装过程复杂性具体表现

  玻璃钢天线的安装过程复杂性主要体现在以下几个方面:

  •   多种安装方式:根据不同的需求和设备接口,玻璃钢天线有多种安装方式。例如,可以选择直接将n公头玻璃钢天线拧至ap设备上,或者使用转接线如n-k转sma-j进行连接。
  •   复杂的调整步骤:在某些情况下,如卫星天线的安装,需要先慢慢转动天线找到最佳位置,然后微调方位角和仰角,并且还需要紧固所有螺栓。此外,还需要校正脚架的水平并紧固相关铁丝和螺栓。
  •   多步骤固定过程:首先需要将天线外壳固定在安装位置,然后将电路板安装在外壳内并使用螺丝固定。对于汽车上的天线罩,还需要沿边缘划线、打胶再扣合。
  •   高频头的连接与密封:高频头的装置较为复杂,需要对齐输入波导口与馈源或极化器输出波导口,并用螺钉固紧。同时,还需使用英制F接头将输出端与中频电缆线相接,并敷上防水粘胶或橡皮防水套。
  •   加工精度要求高:玻璃钢天线罩的加工精度要求较高,需要深入分析装夹与磨削的关键技术,并针对现有设备提出提高精度的问题。

  五、 玻璃钢天线在极端温度条件下的表现

  玻璃钢天线在极端温度条件下的表现和潜在问题可以从多个方面进行分析。

  从材料特性来看,玻璃钢的耐热性能较差。根据相关研究,通用的环氧及聚酯玻璃钢在超过其树脂的热变形温度后,强度会开始下降。例如,聚酯玻璃钢在0~50℃以上,环氧玻璃钢在60℃以上时,其强度就会显著降低。这意味着在高温环境下使用玻璃钢天线可能会导致其结构强度减弱,从而影响其正常工作。

  此外,玻璃钢天线罩在温度冲击试验中油漆层容易出现开裂现象,这进一步表明其在极端温度下可能面临较大的物理损伤风险。这种开裂不仅会影响外观,还可能对内部结构造成潜在的损害。

  尽管玻璃钢具有一定的强度和绝缘性,但其在高温环境中的表现并不理想。例如,在航空工业中广泛使用的玻璃钢天线罩大多采用酚醛玻璃钢或聚酯玻璃钢,这些材料的耐高温性能较差。因此,在需要耐高温的应用场景中,玻璃钢天线的表现可能无法满足要求。

  另外,从实际应用的角度来看,室外全向玻璃钢天线的工作温度范围一般为-40ºC至+60ºC。虽然这个温度范围覆盖了大多数日常环境,但在更极端的温度条件下(如超过+60ºC),其性能可能会受到影响。

  玻璃钢天线在极端温度条件下存在以下潜在问题:

  •   强度下降:在高温环境下,玻璃钢的强度会显著降低,导致其结构稳定性变差。
  •   物理损伤:温度冲击可能导致油漆层开裂,进而影响天线罩的整体性能。
  •   适用性限制:虽然玻璃钢天线可以在-40ºC至+60ºC的温度范围内工作,但在更高的温度下其性能可能不理想。

  六、 玻璃钢天线光泽减退和颜色变化的原因

  玻璃钢天线光泽减退和颜色变化的原因主要有以下几个方面:

  •   老化问题:玻璃钢材料在长期使用过程中,尤其是在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等环境下,性能会逐渐下降。这种老化会导致光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。
  •   高温影响:不饱和树脂在高温下容易发生热老化,导致产品变黄,从而影响外观。例如,在酯化温度为180~220℃甚至更高的情况下,树脂很容易因热老化而变黄。
  •   紫外线照射:树脂接触紫外线也会引起黄变,进一步导致颜色变化。
  •   环境因素:如环境温度低、湿度大、模具表面不干燥等都会影响玻璃钢制品的表面光泽度。

  针对上述原因,可以采取以下预防措施:

  •   改进配方和工艺:将高温引发剂替换为低放热但固化效果较好的引发剂,并采用冷却技术以避免不均匀收缩和色差。
  •   添加紫外线吸收剂:通过添加紫外线吸收剂来延长玻璃钢的使用寿命,减少因紫外线引起的黄变和颜色变化。
  •   优化模具和脱模剂选择:确保模具表面干燥且选择合适的脱模剂,避免过早脱模或局部无光斑片现象。
  •   控制生产环境:保持环境温度和湿度适宜,并确保模具表面清洁,避免灰尘和其他污染物影响制品的表面质量。

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