通信基站美化天線外罩材料研究

天線美化罩材料必須具有較好的電氣性能和物理性能，目前，天線外罩可選的材料主要有玻璃鋼、聚氯乙稀PVC、ABS、亞克力PMMA、聚碳酸脂PC、聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS等，但是它們的性能差異性較大。

一、物理機械性能

1  亞克力（PMMA）

俗稱有機玻璃，是一種重要熱塑性塑料，具有優良的耐沖擊性、較好的透明性、化學穩定性和耐候性，易染色，易加工，外觀優美，在建筑業中有著廣泛的應用。

2  PP塑料（化學名稱：聚丙烯）

PP塑料是工程塑料，其特點是密度小，強度剛度，硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯，可在100度左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時變脆、不耐磨、易老化。

3  PS塑料（化學名稱：聚苯乙烯 ）

PS是工程塑料，其特點是電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優良，無色透明，透光率僅次于有機玻璃，著色性耐水性，化學穩定性良好，強度一般，但質脆，易產生應力脆裂，不耐苯、汽油等有機溶劑。

4  ABS塑料（化學名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）

ABS是工程塑料，其特點是綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩定性，電性能良好、高耐熱、阻燃、透明等。

5  PE塑料（化學名稱：聚乙烯）

工程塑料，其特點：耐腐蝕性，電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優良，可以氯化，化學交聯、輻照交聯改性，可用玻璃纖維增強。低壓聚乙烯的熔點，剛性，硬度和強度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長率，沖擊強度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨。

6  PVC（化學名稱：聚氯乙烯 ）

PVC是一種乙烯基的聚合物質。具有力學性能、電性能優良，耐酸堿力極強，化學穩定性好、有阻燃（阻燃值為40以上）、耐化學藥品性高、機械強度及電絕緣性良好的優點，但是其耐熱性較差。聚氯乙烯容易加工，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進行加工。

7  PC（聚碳酸脂塑料）

PC是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料，具有優良的物理機械性能，PC的優點是透明、抗沖擊性優、物理強度高、著色性好，電絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性好、難燃、耐自然老化、具有良好的耐熱性和耐低溫性，可在室外長期使用等等。PC的缺點是熔體粘度較高，耐溶劑性和耐磨損性較差，成型后制品殘余應力易引起開裂。

8 玻璃鋼

玻璃鋼是由合成樹脂做為基體材料及其輔助材料和經過表面處理的玻璃纖維增強材料所組成。其特點為：（1）能透過電磁波，即透波率高；（2）機械強度高，其抗拉和抗壓強度都能達到或超過一般的鋼鐵和硬鋁的強度；（3）密度小，重量輕，是一般鋼材的1/4，是鋁的1/2；（4）具有較高的化學穩定性，優良的保溫、隔熱性能和良好的電氣性能；（5）模具成本較低，加工方便，適合小批量生產；（6）容易著色；（7）制作成型一次性等。

根據玻璃鋼所用的基體材料不同可分為不同的種類，常見玻璃鋼有：環氧玻璃鋼和聚酯玻璃鋼。

1）環氧玻璃鋼：采用的基體材料為環氧樹脂，由環氧樹脂膠液和增強材料（纖維及其織物）組成的復合材料。環氧玻璃鋼具有較好的耐腐蝕性，機械強度高和粘結力強等特點，并具有一定的耐堿能力。

2）聚酯玻璃鋼：采用的基體樹脂是不飽和聚酯樹脂。聚酯玻璃鋼具有一定的耐腐性能，機械強度較高和粘結力較強等特點，同時聚脂玻璃鋼在固化過程中沒有揮發物逸出，能常溫壓成型，具有固化施工方便的特點。

以上八種材料都具有如下的物理機械性能：

(a) 電絕緣性佳。

(b) 大部分材料強度比較高。

(c) 阻燃性能：PVC阻燃性最好，玻璃鋼中等，其他材料均不防火。

(d) 防腐、防紫外線、抗老化性能均較好，使用壽命可超過15年。

(e) 適用溫度范圍廣，在-40℃~120℃均可保持良好物理特性。

一般均可以滿足美化天線材料的要求，它們的性能比較如下表：

美化外罩材料性能比較

二、電氣性能

材料對無線信號的損耗與材料的結構、組成有關， 通常是由材料的介電常數ε和介質損耗角正切tgδ共同決定：

1  介電常數：介電常數e的意義，是由某一電介質組成的電容器在一定電壓的作用下所能得到的電容量Q，與同樣大小的電容器（但介質為真空）的電容量Q0之比值即：

介電常數與材料有關，它反映材料的對信號損耗和反射大小，金屬材料介電常數為無窮大，非金屬材料介電常數很小，一般在10以下。介電常數越大，損耗越大，美化天線外罩盡量選用介電常數小的材料，上述的這些材料介電常數都很小，其值2.1～3.7之間，透波性強，對無線信號屏蔽小，信號衰減幅度小于1dB。

即使同一種材料，介電常數隨著溫度的上升而變大，但變化幅度很小，例如環氧樹脂在溫度0℃時，介電常數為2.67，在溫度50℃時，介電常數為2.72。

2  損耗正切：介質在電場的作用下，由于漏導、極化等各種因素造成電能轉換成熱能失散掉的現象，稱為介電損耗。在交變電場作用下，電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數角）的余角，稱為介質損耗角（d）。絕緣材料中，介電損耗的大小通常用介電損耗角正切，即tgd來表示。上述這些材料的損耗正切值在10-4～2x10-3之間，其值很小，表示絕緣性能好，損耗小。

三、材料綜合性能比較

可見，上述八種材料都具有較好的電氣性能和物理性能，一般均可以滿足美化天線材料的要求。但它們的綜合性能還是有所區別，其中亞克力PMMA價格較高，PP塑料耐候性差，PS強度較差，ABS為非耐候性材料，不能在室外使用，PE材料韌性較好但強度及剛度較小，不宜制作尺寸較大的外罩。PVC綜合性能較好，但是普通塑料中最難加工的品種。玻璃鋼優點是能加工成不同形狀的品種，制作容易，價格中上。聚碳酸脂價格最高，加工相對不容易。因此，玻璃鋼材料的綜合性能較好，可以作為推薦材料。

目前廣西最大的玻璃鋼美化天線外罩生產基地有南寧市向上玻璃鋼制品廠和廣西碧鴻科技有限公司。南寧市向上玻璃鋼制品廠主要產品有玻璃鋼美化天線外罩、玻璃鋼排污設備、玻璃鋼景觀雕塑、玻璃鋼浮雕、玻璃鋼餐臺椅、玻璃鋼垃圾桶、玻璃鋼花盆、玻璃鋼化糞池、玻璃鋼隔油池、玻璃鋼路標、玻璃鋼檢查井蓋、室內玻璃鋼裝飾、玻璃鋼機電外罩機殼等各類玻璃鋼產品以及鐵架床生產等，他們有自己的玻璃鋼防腐環保工程，玻璃鋼防水工程，地坪漆施工隊伍。廣西碧鴻科技有限公司主要產品有通信基站用的美化天線外罩、通信支撐桿、仿真美化樹、走線架、一體化排氣管天線等，及各種玻璃鋼罐體如玻璃鋼化糞池、玻璃鋼隔油池、玻璃鋼硫酸罐、玻璃鋼消防水池、農村用的各種材料化糞池等，還有一體化污水處理設備，雨水收集會用系統，智能路燈桿，系統集成工程，是一家專業從事高新材料、智能云平臺和水處理研發、生產、銷售的高新技術企業。