雷达天线罩上树脂基复合材料的应用研究

王瑶瑶

摘 要：针对于雷达系统而言，天线罩的使用是其重要的保护系统，通常情况下，在选择天线罩材料的过程中，其标准要求为能够透过一定的频率电磁波，并且能够有效保障雷达不受损害的功能性材料，基于此，雷达天线罩常被称为电磁窗口。本文主要内容研究了雷达天线罩中树脂基复合材料的应用，希望能为我国雷达天线罩未来的发展方向有所启示。

关键词：雷达天线罩；树脂基复合材料；应用研究；制备工艺；热性能

前言

雷达天线罩的存在为雷达系统的正常运转提供了保护作用，为了有效确保雷达在任何情况下都能有效发挥自身功能，要求雷达天线罩必须能够在加热、气动载荷等情况下工作，并且在保证传输功率的同时其瞄准误差要满足相关制导系统的要求。在我国现代社会不断发展过程中，军事行业的发展对雷达天线罩的要求也在逐渐提高，雷达天线罩在发展过程中只有不断引进新技术与新材料才能符合当前军事行业的发展。

1.雷达天线罩材料性能的相关要求

1.1 介电性能

针对于雷达天线罩材料而言，其介电性能直接关乎着材料自身的性能，通常情况下通过损耗角的正切值（tanδ）以及介电常数（ε）对介电性能进行表示。针对天线罩材料性能而言，要求其材料必须为高性能材料，此时材料的介电常数应该ε<10F/m，其损耗角应该为tanδ<0.01[3-4]。介电常数的大小会直接影响到天线罩的使用性能，介电常数小会导致电磁波的反射对插入损耗的影响降低。在雷达天线罩运行过程中，要求其在高温条件下，仍要保持自身稳定性，并且在加热状态下要保证电磁波不失真，只有这样才能为雷达的有效使用提供保障[1]。

1.2 热性能

针对于雷达天线罩而言，其自身应该具备热膨胀系数小的特征，天线罩的温度工作范围大，能够较好的在高温状态下承受烧蚀，并且可以在高温状态下保证自身力学性能与介电性能稳定，否则，在雷达系统运行过程中，导弹在高速飞行过程中会产生气动加热情况，最终导致其升温速率较高，如果天线罩自身材料性能不过关，极易产生材料损毁等情况。

1.3 力学性能

雷达天线罩作为承载性的材料，无论是在高温条件下还是常温条件下，都应该具备一定的刚性与高强度，只有这样才高强度的工作环境中才能够保持自身在受理过程中不变形。在导弹高速飞行过程中，雷达天线罩无论是纵向还是横向都会产生较大的轴向力、弯矩以及剪力。基于此，雷达天线罩的材料自身必须具有一定的弹性范围，以便能够保持自身状态，为系统运行的稳定性提供保障。

2.雷达天线罩复合材料体系

所谓的复合材料通常情况下由两种或者两种以上的材料构成，不同材料之间的性能不同，通过人为设计工作，将其组合成具有优异性能的材料。雷达天线罩材料便是由复合材料构成，其组成类型呈现多样化特点，不同的基体材料与增强材料相互组成，在此过程中基体材料的主要作用为连接作用，而增强材料主要用于提高自身承受负荷[2]。

2.1 基体树脂体系

在雷达天线复合材料中，常备应用与基体材料的树脂以及性能要求如下表所示。

2.2 增强材料体系

针对于雷达天线罩而言，只有基体材料与增强材料相互结合才能够有效提升自身负载能力与工作强度，基于此，下表详细分析了雷达天线罩应用的纤维增强材料的主要性能[3]。

3.树脂基复合材料的制备工艺

3.1 纤维缠绕成型

所谓的纤维缠绕成型指代的是，将浸泡过树脂材料的纤维均匀的缠绕在相关设备器件上，经过对材料进行固化处理工作之后，脱模产生相关成品。运用此制备工艺能够促使纤维材料拥有较高的轻度，并且促使纤维分布有序，但是在此制件中，纤维体积的含量较高，因此不便在制件上开口。

3.2 模压成型

采用模压成型技术较为适合大批量的生产活动，此技术的优势在于制品尺寸精确，在制作过程中在对制品开展成型工作时，主要使用阴阳模两部分，因此制品自身结构紧密型较好，但是在开展制备工作过程中，其内容较为繁琐复杂，因此，不适宜生产较大尺寸的制件。

结语

综上所述，针对于雷达天线罩而言，其材料性能要求较高，不仅要求损耗角正切值与介电常数数值小，材料自身还要满足能够在高温条件等恶劣环境下工作，保证制导系统的瞄准误差以及传输功率的稳定性，因此雷达天线罩的材料必须拥有良好的介电性能与力学性能，以便能够保证自身结构强度，除此之外，材料自身还必须拥有良好的抗热性能，以及质量轻、密度小的特點，以便能够减轻自身重量，为雷达系统的顺利运行提供保障。

参考文献

[1]王飞，石佩洛. 树脂基复合材料在雷达天线罩领域的应用及发展[J].宇航材料工艺，2017，47（2）：10-13.

[2]林芳兵，蒋金华，陈南梁. 天线罩用透波材料的研究进展[J]. 纺织导报，2017（8）：70-74.

[3]宋来福，杨彩云. 树脂基复合材料在雷达天线罩上的应用[J]. 上海纺织科技，2018（1）：1-3.