雷达罩的材料性能和结构组成

随着现代高科技的发展，雷达广泛应用于飞机、导弹、导航等领域，天线罩的应用也越来越广泛。天线罩是电磁波的窗口，其功能是保护天线，防止环境影响和干扰雷达天线的工作状态，从而减少驱动天线的功率，提高其工作可靠性，使雷达天线整天工作。天线罩的存在延长了天线的使用寿命，简化了天线的结构，降低了结构的重量。天线罩作为雷达系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到雷达系统的性能。可以说，天线罩和天线一样重要。要求天线罩对天线的电磁辐射特性影响最小，满足战术技术指标的要求。

天线罩技术集材料、工艺、机械、电磁学、空气动力学、结构力学等知识于一体，设计制造难度大。由于天线罩工作环境复杂特殊，对材料的要求非常严格，主要采用玻璃纤维复合材料。

1、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。

2、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。

3、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。

4、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玻璃纤维相比都是最小的,石英纤维的机械性能取决于制造工艺技术,另外,石英纤维的线膨胀系数较小,而且具有弹性模量随温度增高而增加的罕见特性。

5、聚乙烯纤维是密度达到最小，介电性能更加优良的一种可以增强中国纤维，由于其表面产生惰性问题导致不同纤维与树脂粘附性差，必须对纤维结构进行研究表面信息处理，同时我们选择一个合适的树脂技术体系。超高模量聚乙烯纤维（UHMPE），如Dyneema和Spectra系列，强度高、不吸水抗冲击，在X波段至mm波段范围内，具有发展优良的介电性能，与树脂浸润性好，复合建筑材料的防弹性和力学性能在通过高温下保持社会稳定，是一种方法很有自己前途的高性能雷达罩增强学习材料。常与其他纤维混合成透波混杂复合纳米材料主要使用。例如Spectra/玻璃纤维（25/75 ） 复合功能材料的介电常数为2.9; Spectra/石英混杂控制体系建设能够及时获得学生优良的电/机械系统性能。国外对于导弹天线罩大多已采用基于此种纤维。

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。

环氧树脂仍然是天线罩最常用的树脂基体之一。由于先进天线罩的性能要求不断提高，如全频段、低介质损耗、耐高温、耐候等，其他如氰酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、硅树脂等。

天线罩所采用的夹层材料是轻质 PMI 泡沫塑料，广泛应用于航空航天、航天等领域。由于其良好的透波性能和对雷达波的低干扰，它也成为雷达天线罩的主要结构。