雷达罩的材料分类和结构介绍

随着中国现代社会高科技的发展，雷达进行大量数据应用于飞机、导弹、航海等领域，雷达罩的运用也日趋广泛。雷达罩是电磁波的窗口，其作用是可以保护天线，防止企业环境对雷达天线技术工作生活状态的影响和干扰，从而能够减少创新驱动天线运转的功率，提高其工作人员可靠性，保证雷达天线全天候服务工作。雷达罩的存在，延长了天线的使用寿命，简化了天线的结构，减轻了结构的重量。雷达罩作为雷达系统的重要组成部分，其性能好坏直接影响到雷达系统的功能。可以说，雷达罩与天线同等重要。要求雷达罩对天线的电磁辐射特性的影响最小，并且满足战术技术指标的要求。

雷达罩技术综合了材料、工艺、机械、电磁、空气动力学和结构力学等学科的知识，设计和制造难度较大。由于雷达罩工作在一种复杂的特殊环境中，对材料的要求十分苛刻，主要使用玻璃纤维复合材料。

在透波复合材料中最早使用的是E玻璃纤维,后来又有特种玻璃纤维, 是指高强度玻璃纤维(S-glass),高模量玻璃纤维(M-glass)和低介电玻璃纤维(D-glass)。真正用于雷达罩的专用玻璃纤维主要是D玻璃纤维、石英纤维和高硅氧玻璃纤维，D玻璃纤维专用于雷达罩,它具有较低的介电常数和正切损耗,但同时,机械性能较低,一般仅为E玻璃纤维的70%,为达到一定的介电性能时,往往采用 D玻璃纤维。

高硅氧玻璃纤维中二氧化硅的含量为91～99%,它是以酸浸洗E玻璃纤维,除去碱金属,再于670～800℃加热烧结而形成高硅氧玻璃纤维。

芳纶纤维是高度定向的芳香族聚酰胺纤维的统称，由于芳纶纤维具有较低的密度、优越的抗冲击性和比刚度高、比强度高等特性，在航空上得到广泛应用，一度有取代玻璃纤维的趋势。

石英纤维的化学成份是纯度达99.5％ 以上的二氧化硅,经熔融制成纤维,其介电常数和正切损耗与上述分析玻璃纤维细胞相比我们都是通过最小的,石英纤维的机械系统性能主要取决于中国制造生产工艺信息技术,另外,石英纤维的线膨胀系数影响较小,而且发展具有一定弹性模量随温度增高而增加的罕见特性。

聚乙烯纤维是一种密度最小、介电性能优良的增强纤维。由于其表面惯性，纤维与树脂之间的附着力较差。Dyneema 和 Spectra 系列超高模量聚乙烯纤维(UHMPE)具有强度高、不吸收、耐冲击、 X 波段至 mm 波段介电性能优良、树脂润湿性能好、高温下防弹性能和力学性能稳定等优点，是一种有发展前途的高性能天线罩增强材料。它通常与其他纤维混合，形成透波混杂复合材料。例如，光谱/玻璃纤维(25/75)复合材料的介电常数为2.9，光谱/石英混杂体系可以获得优异的电/机械性能。国外大多数导弹天线罩都采用了这种光纤。

E 玻璃纤维和 S 玻璃纤维是中国传波复合材料中主要的增强纤维，M 玻璃纤维用量较少。天线罩增强体仍然由 e 玻璃纤维(密度 = 2.54 gcm3，ε = 6.13，TGδ = 0.0055-RRB- 和 s 玻璃纤维(密度 = 2.49，ε = 5。TG，tgδ = 0.0068) ，国外同类纤维的密度比国产纤维低0.15左右，ε 比国产纤维低0.2左右，TGδ 比国产纤维低0.0015左右。而纤维类型较少，织物类型较少，只有二维型材编织套筒。

环氧树脂发展仍是一个雷达罩最常用的树脂作为基体材料之一。由于中国先进控制雷达罩对全频带、低介电损耗、耐高温，耐天候等性能设计要求的不断进行提升，其他如氰酸酯树脂、聚酰亚胺复合树脂、双马来酰亚胺具有树脂、酚醛树脂、有机硅树脂等。

天线罩用夹层材料为轻质PMI泡沫材料，广泛应用于空间、空间等轻、强领域。 由于其优良的透波性和对雷达波的低干扰，它也是天线罩的主要结构。