基本介紹
- 中文名：雷達罩
- 主要材料：玻璃纖維複合材料
- 主要作用：防止環境對雷達工作的影響
簡介,常用的幾種材料,國內主要用料,
簡介
隨著現代高科技的發展，雷達大量套用于飛機、飛彈、航海等領域，雷達罩的運用也日趨廣泛。雷達罩是電磁波的視窗，其作用是保護天線，防止環境對雷達天線工作狀態的影響和干擾，從而減少驅動天線運轉的功率，提高其工作可靠性，保證雷達天線全天候工作。雷達罩的存在，延長了天線的使用壽命，簡化了天線的結構，減輕了結構的重量。雷達罩作為雷達系統的重要組成部分，其性能好壞直接影響到雷達系統的功能。可以說，雷達罩與天線同等重要。要求雷達罩對天線的電磁輻射特性的影響最小，並且滿足戰術技術指標的要求。
雷達罩技術綜合了材料、工藝、機械、電磁、空氣動力學和結構力學等學科的知識，設計和製造難度較大。由於雷達罩工作在一種複雜的特殊環境中，對材料的要求十分苛刻，主要使用玻璃纖維複合材料。
國外出現了抵禦反輻射飛彈襲擊的防彈天線罩，能抗高速破片和衝擊波的打擊。
常用的幾種材料
1、在透波複合材料中最早使用的是E玻璃纖維,後來又有特種玻璃纖維, 是指高強度玻璃纖維(S-glass),高模量玻璃纖維(M-glass)和低介電玻璃纖維(D-glass)[2]。真正用於雷達罩的專用玻璃纖維主要是D玻璃纖維、石英纖維和高矽氧玻璃纖維，D玻璃纖維專用於雷達罩,它具有較低的介電常數和正切損耗,但同時,機械性能較低,一般僅為E玻璃纖維的70%,為達到一定的介電性能時,往往採用 D玻璃纖維。
2、高矽氧玻璃纖維中二氧化矽的含量為91～99%,它是以酸浸洗E玻璃纖維,除去鹼金屬,再於670～800℃加熱燒結而形成高矽氧玻璃纖維。
3、芳綸纖維是高度定向的芳香族聚醯胺纖維的統稱，其代表品種為美國杜邦公司生產的Kevlar－49，其性能見表1示。由於芳綸纖維具有較低的密度、優越的抗衝擊性和比剛度高、比強度高等特性，在航空上得到廣泛套用，一度有取代玻璃纖維的趨勢。
4、石英纖維的化學成份是純度達99.5% 以上的二氧化矽,經熔融製成纖維,其介電常數和正切損耗與上述玻璃纖維相比都是最小的,石英纖維的機械性能取決於製造工藝技術,另外,石英纖維的線膨脹係數較小,而且具有彈性模量隨溫度增高而增加的罕見特性。
5、聚乙烯纖維是密度最小，介電性能優良的一種增強纖維，由於其表面惰性導致纖維與樹脂粘附性差，必須對纖維進行表面處理，同時選擇合適的樹脂體系。超高模量聚乙烯纖維（UHMPE），如Dyneema和Spectra系列，強度高、不吸水抗衝擊，在X波段至mm波段範圍內，具有優良的介電性能，與樹脂浸潤性好，複合材料的防彈性和力學性能在高溫下保持穩定，是一種很有前途的高性能雷達罩增強材料。常與其他纖維混合成透波混雜複合材料使用。例如Spectra/玻璃纖維（25/75 ） 複合材料的介電常數為2.9； Spectra/石英混雜體系能夠獲得優良的電/機械性能。國外飛彈天線罩大多已採用此種纖維。
國內主要用料
國內透波複合材料使用的增強纖維仍以E玻璃纖維和S玻璃纖維為主,M玻璃纖維只有較少量使用。雷達天線罩用增強纖維（織物）仍以E-玻璃纖維（密度=2.54g/cm3、ε=6.13、tgδ=0.0055）和S-玻璃纖維（密度=2.49、ε=5.12、tgδ=0.0068），同類纖維國外密度比國內低0.15左右，ε低0.2左右、tgδ小0.0015左右。且纖維種類少，織物種類更少，只有兩維仿形編織套。
環氧樹脂仍是雷達罩最常用的樹脂基體之一。由於先進雷達罩對全頻帶、低介電損耗、耐高溫，耐天候等性能要求的不斷提升，其他如氰酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、酚醛樹脂、有機矽樹脂等。
氰酸酯樹脂是目前國內研究的熱點，它具有出色的介電性能，同時還具有耐高溫、低吸濕率、低熱脹係數、優良的力學性能和粘接性能，以及良好的工藝性。氰酸酯已成功地套用於雷達罩。為了進一步改性和提高性能價格比，氰酸酯樹脂通常與環氧樹脂共混使用，氰酸酯樹脂環氧樹脂/共混物不是簡單的物理共混物，兩者之間存在著複雜的共聚反應。陳平等[5]採用氰酸酯改性環氧樹脂體系，使改性的環氧樹脂體系介電性能提高。尹劍波等[6]利用環氧樹脂和雙馬來醯亞胺樹脂做改性劑，對氰酸酯樹脂進行共聚改性，經改性後的基體具有優異的介電性能，介電常數為2.25，介電損耗角tgδ <10-4（10kHz）。
用此種纖維。
