在现代通信系统中,特别是在移动通信网络中,基站天线是接收和发射电磁信号的重要设备,是移动通信接入系统的重要组成部分。材料非线性是导致天线无源互调(PIM)不良的重要因数,而基站天线内部的金属连接被认为是典型的材料非线性。天线PIM的优劣会显著影响通讯系统的通讯质量。各大天线厂商目前都致力于天线内部的去金属连接研究,于是塑料铆钉在基站天线内部的使用越来越普及,而摩擦型塑料铆钉的使用存在需要点胶水二次固定,天线在做结构设计时需要预留点胶操作空间的问题,长期困扰着基站天线的紧凑化研发。研制基站天线上使用、具有自锁功能、无需点胶水的防松型塑料铆钉,简化天线结构设计与替代进口产品势在必行。(1)防松型塑料铆钉的分析与设计:以现有铆钉为原型,结合等强度原理,确定了防松型塑料铆钉公头的杆径尺寸(2mm)。通过有限元仿真分析法,表明使用过程中母头的自锁凸起结构等位置为结构的薄弱环节;(2)防松型塑料铆钉的成型工艺研究:研究了精密注塑成型的基本工艺以及重要参数。总结了防松型塑料铆钉成型的工艺难点。通过模流分析以及零件的试模对比试验,确定了公母头成型压力(13.5/19.5Mpa)等参数的最优工艺方案;(3)防松型塑料铆钉的性能检测:结合塑料铆钉在基站天线上的实际使用要求,制定了拔出力试验、压入力试验、压紧力试验、公头顶出力测试、高低温测试、耐振性试验、典型基站天线高低温测试、典型基站天线耐振性试验八项测试标准。经测试新设计铆钉达到或超过美国睿固(Richco)SR同系列铆钉的八项测试的水准;(4)防松型塑料铆钉的应用研究:通过对防松型塑料铆钉在基站天线高功率试验中的失效案例的分析,比对了不同颜色的同款铆钉在同等微波强度与热源条件下的熔化状况,得出黄色与白色为目前防松型塑料铆钉的推荐色。新设计铆钉批量性应用于基站天线测试与组装,基站天线相关测试值不差于美国睿固(Richco)SR同系列铆钉同款天线测试值,铆接合格率达到99%以上。用于基站天线的防松型塑料铆钉如能严格控制模具尺寸(尼龙材料收缩率1.016)以及结合成型压力(20Mpa)等的最优工艺方案,达成铆钉自锁结构0.05mm与0.10mm公差带重点尺寸控制,就能达到基站天线的使用要求。具有自锁功能,无需点胶,无需设计预留点胶空间,为研制同类型防松型塑料铆钉奠定了基础,为研制其它种类的紧固件提供了可以借鉴的经验。新型铆钉国产化后价格只有进口产品的25%,具有较高的经济意义,减少对国外产品的依赖,具有一定的战略意义。