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天线产品零件表面处理技术规范目次1范围..................................................................................12规范性引用文件........................................................................13定义..................................................................................14表面处理表示方法......................................................................25天线零件表面处理的影响因素............................................................27表面处理种类选择依据..................................................................58零部件表面处理厚度....................................................................59表面处理质量控制重点.................................................................6天线产品零件表面处理技术规范1范围本标准规定了天线产品金属零部件的表面处理要求，规范了不同材料、不同用途的零件表面处理方式的选取。本标准适用于天线产品金属零件的表面处理，特别是常规天线产品金属零件的表面处理方式，对于美化天线、特型天线等产品的金属零件的表面处理可以参照执行，本标准不适应于无源器件产品类金属零件。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB/T13911-92金属镀覆和化学处理表示方法GB1220-1992不锈钢材料技术条件GB/T10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验《机械设计师手册》机械工业出版社，吴宗泽主编。《简明铝合金手册》上海科学技术文献出版社张士林任送赞主编3定义3.1馈电类零件指天线中用于馈电或电磁辐射的零件。主要指馈电片、辐射振子等零件。3.2底板类零件指天线中用于支撑馈电类零件、电缆网络、连接器等，并起电磁反射作用的板状零件。3.3功分器腔体类零件指天线中用于放置功分器，并与馈电电缆焊接的腔体类零件。主要指功分器盒、移相器腔体等零件。3.4安装类零件指用于安装、支撑、悬挂天线的结构零件。3.5Ⅰ型零件指当设备处于工作状态时，零件表面直接暴露在自然环境中，并会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的零件。3.6Ⅱ型零件指当设备处于工作状态时，零件表面不直接暴露在自然环境中，或不会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的零件。4表面处理表示方法4.1金属零件表面镀覆按下列方法表示：镀覆方法镀层名称（底层）镀层厚度（底层）/镀层名称（第2层）镀层厚度（第2层）（后处理颜色）例1电镀Cu5/Sn10表示：电镀底层铜5μm以上，表层锡10μm以上；例2电镀Cu5/CuZnSn5表示：电镀底层铜5μm以上，表层三元合金5μm以上；例3电镀Zn15（彩虹色）表示：电镀锌15μm以上，颜色为彩虹色；注：镀层超过二层时其表示方法按上述方法类推。4.2化学处理和电化学处理按下列方法表示：处理方法（颜色）例1阳极氧化（黑色）例2导电氧化（本色）5天线零件表面处理的影响因素由于在天线中传导的电流都是高频电流，而高频电流在良导体中的传播具有集肤效应，即电流是在导体的表面传播，因此对于需要进行表面处理的馈电类零件，需要考虑电流传播的这种特性，集肤效应的程度用集肤深度来表示，电镀层的厚度应满足集肤深度的要求。集肤深度的计算公式如下：δ==SQRT(2/(ωμσ))=1/(SQRT(πfμσ))式中：μ----导体的磁导率σ----导体的电导率f----电磁频率表1是几种常用金属材料的集肤深度数值（单位：μm）：由表1可见，各金属镀层的集肤深度与通过其表面的电流频率有关，频率愈低集肤深度值愈大。由于镀层并不是完全均匀的，因此镀层厚度应大于该金属的集肤深度，一般要求镀层厚度大于该金属的集肤深度3～4μm，当交调指标要求很高（如：-115dBm以下）时，镀层厚度一般应大于该金属的集肤深度6～10μm。6天线零件表面处理种类及特点6.1电镀类6.1.1电镀银在天线零件中，电镀银主要是为了获得良好的导电性能，因为银的表面电阻很小，具有非常良好的导电性和焊接性能，但镀银较容易氧化，抗腐蚀性能较差，主要用于电镀对导电性能、插损有很高要求的零件，如：连接器的内导体、全向天线的内芯线等。6.1.2电镀铜在天线零件中，电镀铜主要用作底层，作为镀银、镀锡、镀三元合金等的过渡层，以增加表面镀层的附著力，改善电镀质量。6.1.3电镀锡在天线零件中，电镀锡用于代替电镀银作表层电镀层，由于镀锡层抗氧化能力强于镀银层，能较好的保持表面质量，且成本低于镀银，因此在天线零件中应用较为普遍，一般馈电类零件、功分器腔体类零件的表面镀层均采用镀锡。6.1.4电镀锌在天线零件中，电镀锌主要用于Ⅱ型零件表面的电镀，基材为钢板。因后处理工艺的不同，表面呈现彩虹色或白色，电镀彩锌的抗氧化能力强于电镀白锌，但电镀彩锌膜层中含有六价铬化合物，对于需符合RoHS要求的天线不宜采用。电镀锌一般用于基站天线内部的钢质结构件及室内分布天线的钢质结构件。6.1.5电镀三元合金电镀三元合金有很高的抗氧化能力，且具有良好的焊接性和导电性，在天线零件中，一般代替镀银作为表层镀层，主要用于连接器的外导体等零件的电镀。6.2化学处理及电化学处理类6.2.1铝化学氧化处理铝化学氧化属于化学处理，是将铝或铝合金放在有氧化剂的弱酸、弱减溶液中，使铝材表面形成一层化学转化膜，以保护基体材料进一步被氧化。化学转化膜具有良好的导电性，因此习惯称为导电氧化，在天线中有广泛的应用，如天线底板类零件等。根据处理液及处理方法的不同，铝导电氧化表面可得到无色、黄色或金黄色等多种颜色的转化膜，通常有色的膜比无色的膜耐蚀性更高。常见的铝化学氧化处理工艺有磷酸盐处理、铬酸盐钝化处理等，但铬酸盐钝化膜中含有六价铬化合物，对于需符合RoHS要求的零件不宜采用。6.2.2铝阳极氧化处理铝阳极氧化属于电化学处理，是在电解液中铝或铝合金作为阳极，在电解作用下在铝材表面形成氧化膜的一种处理方法。铝阳极氧化膜具有很高的防护性、电绝缘性、耐磨性、吸附性等特性。铝阳极氧化膜比化学氧化膜防护性能更强，但由于其电绝缘性使得其在天线中的应用受到限制，因此在天线零件中较少采用阳极氧化处理，对于表层不需导电或需要涂覆有机涂层的零件，则可采用阳极氧化处理，以增强表面的防护能力或涂层的附着性，如八木天线的支杆等。常见的铝阳极氧化处理工艺有硫酸阳极氧化、草酸阳极氧化、铬酸阳极氧化以及硬质阳极氧化和瓷质阳极氧化等。硫酸阳极氧化的成本比草酸阳极氧化和铬酸阳极氧化低很多，是常用的一种工艺。6.3热浸镀类6.3.1热浸镀锌在天线零件中，热浸镀锌主要用于碳结构钢零件的表面处理。热浸镀锌镀层厚，防护能力强，适用于室外恶劣环境中的I型零件作表面防护，如天线安装支架、集束天线的安装底座等零件。6.4涂覆类6.4.1喷（烤）漆漆层是有机涂层，具有较好的防护性，但漆层不导电，防护性比热浸镀锌差，在天线零件中一般用于不需导电的零件作表面防护，如器件的壳体或室内天线的安装架等。6.4.2喷塑喷塑也是有机涂层，是在零件表面喷涂一层塑料粉末并经高温烘烤而成的一种表面涂层，防护性比喷（烤）漆更好，在天线零件中的应用与喷（烤）漆类似。6.4.3达克罗涂层DOCROMET的译音，又称达克锈、锌铬膜等，具有比镀锌层高很多的防护能力，中性盐雾试验超过1000小时，高温性能尤为突出。达克罗处理工艺具有很好的环保性，被称为“绿色电镀”，但达克罗涂层较软而薄（厚度一般仅6～8μm），容易划伤。目前在天线中的应用很少。6.5机械处理类6.5.1拉丝拉丝或称拉纹，是一种通过拉丝机在零件表面摩檫出纹理的机械处理方法。拉丝处理不但可以使零件表面美观，还可以使零件表面得到强化，提高表面硬度，减少划痕。拉丝的纹理分为直纹和雪花纹，根据砂带的目数大小又分为细纹和粗纹。在天线零件中拉丝只用于铝及铝合金、不锈钢板的表面处理，主要用于室内分布天线的底板及部分不锈钢安装件的表面处理。6.5.2喷砂喷砂或称喷丸，主要用于铸件的表面处理，使铸件的表面得到强化，修补铸件表面的一些缺陷，如针孔、疏松等，以提高后续表面处理的质量，同时还可以除去零件的毛刺、飞边等，在天线零件中多用于压铸件的前处理。7表面处理种类选择依据7.1表面处理成本表面处理加工成本中，目前单价最低的是热浸镀锌，其次是喷涂有机涂层、电镀锌、铝化学转化和铝阳极氧化处理，然后是达克罗处理，成本较高的是贵金属电镀，处理成本由低到高的顺序如下：电镀镍、电镀装饰铬、电镀锡、电镀银、电镀金。在电镀工艺中，不同基材电镀成本差异较大，钢基材电镀最低、铜电镀次之，铝件电镀较高，而压铸件电镀最高。电镀镍影响三阶交调，在基站天线零件中禁止采用，电镀装饰铬仅作为装饰性镀层，电镀金成本高，目前在天线零件中也不采用。7.2表面处理后的外观拉丝只用于铝及铝合金、不锈钢板的表面处理，纹理为120～150目砂带拉出的直纹。有机涂层可以按要求形成各种各样的外观形式（包括纹理和颜色），目前常见的表面纹理有：桔纹（粉末涂层）、砂纹（粉末涂层）、平光（粉末或油漆）、洒点（油漆）。有机涂层的光泽分高光、半光、平光（或称“哑光”）三类，天馈零件中常采用平光涂层。电镀锌作为防护性镀层，外观为彩虹色或白色。电镀锡、银作为功能性镀层，不添加光亮剂，外观颜色为银白色（平光）。钝化处理膜基本上是无色的，处理后的零件显示为金属基材的本色。铝化学转化膜有无色和浅黄色（略带彩虹色）；铝阳极氧化膜可通过著色而形成多种颜色。7.3表面处理种类的选择要求1）满足电性能指标要求，主要是驻波、三阶交调指标；2）满足防护性能要求，指表面变色、生锈等，对于I型零件要求至少满足72小时的中性盐雾试验；3）符合环保要求，如RoHS、WEEE标准要求；4）符合低成本要求。8零部件表面处理厚度在天线零件中，馈电类零件表面的电流密度很大，并且通常需要焊接，因此该类零件表面一般需要电镀；对于安装支架等零部件，由于使用环境恶劣，从防护性能来看首选不锈钢材料，但不锈钢较贵，一般采用碳钢进行热浸镀锌处理。选择何种表面镀层及厚度需兼顾电性能、防护性能、可靠性、成本等方面的要求。表2介绍了我司几种典型的天线零件的镀层及厚度要求，在天线零件设计时可以参考，在没有特殊要求的情况下按表中要求选用。9表面处理质量控制重点表3所列为一些常见的表面处理质量缺陷，大部分是表面处理的工艺问题，但有些问题也是由于零件结构设计的不合理或模具结构的不合理所致。在设计天线零件时，需关注零件的结构对表面处理工艺的影响，并避免采用一些不合理的结构设计以提高表面处理的质量。表3常见的表面处理缺陷及产生原因分析