雷達天線罩上樹脂基復合材料的應用研究

王瑤瑤

摘 要：針對于雷達系統而言，天線罩的使用是其重要的保護系統，通常情況下，在選擇天線罩材料的過程中，其標準要求為能夠透過一定的頻率電磁波，并且能夠有效保障雷達不受損害的功能性材料，基于此，雷達天線罩常被稱為電磁窗口。本文主要內容研究了雷達天線罩中樹脂基復合材料的應用，希望能為我國雷達天線罩未來的發展方向有所啟示。

關鍵詞：雷達天線罩；樹脂基復合材料；應用研究；制備工藝；熱性能

前言

雷達天線罩的存在為雷達系統的正常運轉提供了保護作用，為了有效確保雷達在任何情況下都能有效發揮自身功能，要求雷達天線罩必須能夠在加熱、氣動載荷等情況下工作，并且在保證傳輸功率的同時其瞄準誤差要滿足相關制導系統的要求。在我國現代社會不斷發展過程中，軍事行業的發展對雷達天線罩的要求也在逐漸提高，雷達天線罩在發展過程中只有不斷引進新技術與新材料才能符合當前軍事行業的發展。

1.雷達天線罩材料性能的相關要求

1.1 介電性能

針對于雷達天線罩材料而言，其介電性能直接關乎著材料自身的性能，通常情況下通過損耗角的正切值（tanδ）以及介電常數（ε）對介電性能進行表示。針對天線罩材料性能而言，要求其材料必須為高性能材料，此時材料的介電常數應該ε<10F/m，其損耗角應該為tanδ<0.01[3-4]。介電常數的大小會直接影響到天線罩的使用性能，介電常數小會導致電磁波的反射對插入損耗的影響降低。在雷達天線罩運行過程中，要求其在高溫條件下，仍要保持自身穩定性，并且在加熱狀態下要保證電磁波不失真，只有這樣才能為雷達的有效使用提供保障[1]。

1.2 熱性能

針對于雷達天線罩而言，其自身應該具備熱膨脹系數小的特征，天線罩的溫度工作范圍大，能夠較好的在高溫狀態下承受燒蝕，并且可以在高溫狀態下保證自身力學性能與介電性能穩定，否則，在雷達系統運行過程中，導彈在高速飛行過程中會產生氣動加熱情況，最終導致其升溫速率較高，如果天線罩自身材料性能不過關，極易產生材料損毀等情況。

1.3 力學性能

雷達天線罩作為承載性的材料，無論是在高溫條件下還是常溫條件下，都應該具備一定的剛性與高強度，只有這樣才高強度的工作環境中才能夠保持自身在受理過程中不變形。在導彈高速飛行過程中，雷達天線罩無論是縱向還是橫向都會產生較大的軸向力、彎矩以及剪力。基于此，雷達天線罩的材料自身必須具有一定的彈性范圍，以便能夠保持自身狀態，為系統運行的穩定性提供保障。

2.雷達天線罩復合材料體系

所謂的復合材料通常情況下由兩種或者兩種以上的材料構成，不同材料之間的性能不同，通過人為設計工作，將其組合成具有優異性能的材料。雷達天線罩材料便是由復合材料構成，其組成類型呈現多樣化特點，不同的基體材料與增強材料相互組成，在此過程中基體材料的主要作用為連接作用，而增強材料主要用于提高自身承受負荷[2]。

2.1 基體樹脂體系

在雷達天線復合材料中，常備應用與基體材料的樹脂以及性能要求如下表所示。

2.2 增強材料體系

針對于雷達天線罩而言，只有基體材料與增強材料相互結合才能夠有效提升自身負載能力與工作強度，基于此，下表詳細分析了雷達天線罩應用的纖維增強材料的主要性能[3]。

3.樹脂基復合材料的制備工藝

3.1 纖維纏繞成型

所謂的纖維纏繞成型指代的是，將浸泡過樹脂材料的纖維均勻的纏繞在相關設備器件上，經過對材料進行固化處理工作之后，脫模產生相關成品。運用此制備工藝能夠促使纖維材料擁有較高的輕度，并且促使纖維分布有序，但是在此制件中，纖維體積的含量較高，因此不便在制件上開口。

3.2 模壓成型

采用模壓成型技術較為適合大批量的生產活動，此技術的優勢在于制品尺寸精確，在制作過程中在對制品開展成型工作時，主要使用陰陽模兩部分，因此制品自身結構緊密型較好，但是在開展制備工作過程中，其內容較為繁瑣復雜，因此，不適宜生產較大尺寸的制件。

結語

綜上所述，針對于雷達天線罩而言，其材料性能要求較高，不僅要求損耗角正切值與介電常數數值小，材料自身還要滿足能夠在高溫條件等惡劣環境下工作，保證制導系統的瞄準誤差以及傳輸功率的穩定性，因此雷達天線罩的材料必須擁有良好的介電性能與力學性能，以便能夠保證自身結構強度，除此之外，材料自身還必須擁有良好的抗熱性能，以及質量輕、密度小的特點，以便能夠減輕自身重量，為雷達系統的順利運行提供保障。

參考文獻

[1]王飛，石佩洛. 樹脂基復合材料在雷達天線罩領域的應用及發展[J].宇航材料工藝，2017，47（2）：10-13.

[2]林芳兵，蔣金華，陳南梁. 天線罩用透波材料的研究進展[J]. 紡織導報，2017（8）：70-74.

[3]宋來福，楊彩云. 樹脂基復合材料在雷達天線罩上的應用[J]. 上海紡織科技，2018（1）：1-3.