复合布料厂家对复合材料雷达天线罩的种类和分析

为了研制出性能理想的天线罩，国内外学者进行了长期探索，并取得了很大进展。由于天线罩根据通信波段的波长对相应的壁厚有严格的要求，所以天线罩根据壁的横截面可以分为单层和多层结构。在天线罩的发展中有两种主要的复合材料技术:

单层罩

单层罩又分为薄壁式和半波长壁结构。前者是壁厚远小于介质的波长，通常为波长的1/10-1/20，适用于波长10cm以上的天线，其优点是透波性比较高，对电磁波极化方向敏感性较小等。后者的壁厚接近半波长的一半，一般用于窄频段高精度通信，但缺点是通信带宽小，可调性弱。这两种复合材料层合结构呈蒙皮的形式与刚性金属或者介电材料配合在天线罩上使用。按照应用的场合不同，复合材料的成分也不同。对于航天用途的天线罩，如导弹、载人航天飞船等，有相当高的耐高温要求，一般选用陶瓷基复合材料，如氮化硼基复合材料、二氧化硅基复合材料、硅铝氧氮基复合材料等。对于航空用的天线罩，则一般选用树脂基纤维增强复合材料，选用的树脂体系主要有环氧树脂、氰酸酯和聚酰亚胺树脂，增强纤维则以玻璃类纤维为主，例如D-玻璃纤维、石英纤维、高硅氧纤维等。应用最为广泛的是氰酸酯基石英玻璃纤维增强复合材料，其有耐热、耐腐蚀、低介电系数、高力学性能等优点。工业上普遍采用含玻璃纤维的树脂预浸料叠层配合热压罐成型的办法来制备，然而由于单层天线罩特殊的几何形状，在叠层的边缘结合部往往存在应力集中和分布不均的情况，有可能导致进一步裂纹的萌生和力学性能的下降。如何在保证满足电磁性能的要求的同时不影响其力学性能是次类高分子复合材料在天线罩上应用的技术关键。

多层罩

对于一个多层网络结构的天线罩，主要有三明治夹层和基于超材料的多层天线罩两种数据类型。三明治结构的天线罩，一般采用纸蜂窝或者经济泡沫聚合物充当内芯，复合建筑材料充当蒙皮。通常企业相比于单层壁天线罩其拥有自己更好的介电性能，这可以同时通过对其结构和夹层厚度等结构特征参数信息进行教学设计和优化，获得与入射波更好的电磁匹配，从而达到实现成本更低损耗的目的。泡沫聚合物相比纸蜂窝有更佳的力学性能和机械生产加工产品性能，应用提供更为社会广泛。另外，泡沫聚合物与蒙皮之间的粘接强度要求更高，抗力学冲击学生能力方面更强，比较有代表性的是PMI泡沫。采用传统蜂窝组织结构理论作为内芯则能有效实现中国一些国家特殊的力学性能，如零泊松比、负泊松比等，这对于我们提高天线控制系统的减震性能有工程建设意义。

超材料是最热门的科学前沿之一，它利用周期性排列人工功能单元的技术来实现一些自然界中不存在的奇怪现象，如负折射率、100% 电磁吸收、慢波效应等。基于超材料的频率选择表面(FSS)在新型天线罩的研制中也得到了越来越多的应用。本文介绍了一种新的解决入射电磁波带通或带阻问题的方法，该方法基于人工单元和金属片的二维周期性阵列，结合复合蒙皮，同时借助于复合蒙皮的锥形设计，减小了电磁信号在鼻锥方向的反射。在减少损耗和雷达截面积方面，FSS 天线罩比其他类型的天线罩具有独特的优势。然而，随着反隐身技术的发展，现有的军用 FSS 天线罩的设计遇到了瓶颈，主要是由于外壳反射的信号仍然可以被探测到，如何在保证雷达系统正常运行的同时实现电磁隐身成为一个新的研究热点。主要可行的方法是将雷达波导引出工作频带，进入微波吸收层，使敌方雷达无法探测到有效的电磁信号。