谈谈天线罩透波壁的理论厚度和结构厚度
基于多层结构的宽带天线罩设计
基于多层结构的宽带天线罩设计摘要：天线罩是雷达天线系统的重要组成成分，随着天线工作频段的拓宽，天线罩也需要具有宽频带的传输特性，这对天线罩的设计工作提出了更高的要求。
本文基于多层透波结构实现了宽频带透波天线罩的设计。
首先利用等效传输线理论对多层透波结构的传输特性进行分析，计算出多层透波结构的传输系数公式，并分析影响多层透波结构的传输特性的设计因素，然后通过三维电磁仿真软件对多层透波结构进行结构变量优化，仿真设计得到具有宽频带透波特性的多层天线罩结构，同时具有良好的斜入射稳定性。
关键词：天线罩；宽带；多层结构中图分类号：TN820 文献标识码：A1引言天线在飞机、导弹、射电天文、测控等方面有着广泛的应用，天线罩也随之快速发展起来。
雷达天线罩是一种功能结构件，它不仅要满足结构强度和刚度、空气动力、耐环境性和其他特殊功能等要求，还要满足电性能要求，需要对原天线的电性能影响较低[1][2]。
随着军事需求的发展，各类武器系统如战机、舰船的雷达系统需要满足多频段天线的使用，以提高武器系统的通信、制导能力以及电子设备抗干扰能力，这就需要天线罩具有宽频带特性，工作频段同时覆盖一个或多个波段[3]，这就给天线罩的优化设计工作提出了更大的挑战。
传统的天线罩设计采用的计算分析方法，包括低频算法（如矩量法（MOM）、有限元法（FEM）），高频算法（如几何光学法（GO）、物理光学法（PO））和解析方法等。
但是上述算法也存在一些缺点，比如低频算法使用全波分析方法来分析计算，精度高，但计算量大、运算速度慢，高频算法计算精度不高，解析方法常常公式推导过于繁琐复杂等，这些都不利于在实际工程设计中快速进行天线罩高性能的优化设计工作。
本文基于多层结构进行宽频带透波天线罩的设计，首先利用等效传输线理对多层透波结构建立等效电路模型来进行传输特性分析，然后通过三维电磁仿真软件CST 对多层天线罩进行优化计算分析，最终计算得到了宽传输带的多层天线罩结构，同时具有较好的斜入射稳定性。
机载天线罩透波窗结构参数优化分析
机载天线罩透波窗结构参数优化分析作者：何敏来源：《航空兵器》2014年第06期摘要：在考虑机载气动载荷影响的情况下，运用ANSYS软件对某机载天线罩透波窗开口形状和复合材料铺层顺序等结构参数变化分别进行力学仿真分析，依据仿真结果确定了该天线罩透波窗结构的优化参数，比较明显地降低了该天线罩透波窗结构在气动压力作用下的正应力和剪切应力水平。
关键词：天线罩；透波窗；气动载荷；结构优化；铺层顺序中图分类号：TJ760.4；TN820.81文献标识码：A文章编号：1673-5048（2014）06-0041-04StructureParametersOptimizationAnalysisofAirborne RadomeElectromagneticWindowHEMin（SouthwestChinaInstituteofElectronicTechnology，Chengdu610063，China）Abstract：ConsideringtheinfluencesofAirborneaerodynamicloads，thestructuralparametersof airborneradome，suchaselectromagneticwindowshapeandstackingsequence，aresimulatedandana lyzedbyANSYS.Basedontheresults，theoptimizeparametersaredeterminedforradomestructurede sign，andthenormalstressandshearingstressonthejointcorneroftheradomearedecreasedobviously.Keywords：radome；electromagneticwindow；aerodynamicload；structureoptimization；stacking sequence0 引言天线罩是保护机载天线免受外部环境影响的重要保护结构，其结构设计必须同时满足电磁透波率、气动载荷、热载荷、三防等一系列综合要求，涉及到空气动力学、热、电磁场、机械等多个学科。
基于树脂基复合材料的天线罩电磁波传输特性研究
基于树脂基复合材料的天线罩电磁波传输特性研究摘要：本文采用自由空间法对常见树脂基复合材料进行了电磁参数测试，根据材料介电常数和损耗特性选取石英双马复合材料为天线罩材料；采用等效传输线理论和等效平板透波率实验，研究了单层、A夹层、C夹层罩壁结构电磁波传输特性，结果表明：薄壁结构天线罩在低入射角时具有宽带透波特性；多层夹芯结构复合材料可有效拓展天线罩带宽，且需根据阻抗匹配特性来确定各层最佳厚度；在满足透波率前提下，蒙皮厚度越薄，芯层的可变裕度越大。
本文的研究工作为后续机载天线罩材料和结构选型提供分析计算依据。
关键词：树脂基复合材料；传输线理论；自由空间法；电磁波传输特性中图分类号：TN82 文献标识码：A材料选择是机载天线罩电气设计至关重要的第一步，天线罩选材不但对结构和电气性能有要求，对工艺性能和化学性能以及环境条件也有要求。
树脂基复合材料具备良好介电性能和机械性能，对温度和环境有较好耐受性，成为各类机载天线罩主要制作材料[1-3]。
增强纤维和树脂基体共同影响树脂基复合材料电性能，透波复合材料使用的增强纤维以玻璃纤维为主，石英纤维具备优良机械性能和耐热性，在10MHz~100GHz频率范围内的介电常数稳定且正切损耗低。
树脂作为实现透波复合材料功能的主体材料，在二代、三代机雷达罩上广泛应用低损耗环氧树脂和改性双马来酰亚胺树脂[4-6]。
根据罩壁截面形式，天线罩可分为单层结构、A夹层结构、B夹层结构、C夹层结构、多夹层结构等，其电性能和典型特征存在明显的区别[7-8]。
机载天线罩同时存在电性能指标、结构性能指标、轻量化指标的约束条件，对复合材料构成的典型罩壁结构电磁波传输特性进行分析是机载天线罩设计的基础[9-11]。
本文采用自由空间法测定了玻纤/环氧树脂基复合材料和石英/双马树脂基复合材料电磁参数，试验验证了等效传输线理论分析多层复合材料罩壁结构透波率的准确性。
基于试验测试和理论计算，本文对单层、A夹层、C夹层复合材料罩壁结构的电磁波传输特性进行了分析，相关研究可为后续机载天线罩材料和结构选型提供分析计算依据。
影响天线罩性能的主要工艺因素
廖承恩．微波技术基础．西安：西安电子科技大学出版社，１９９５ 谢处方．电磁场与电磁波．北京：人民教育出版社，１９７９ 周祝林，蒋汉生．“地面雷达天线罩用玻璃纤维增强塑料蜂窝夹层 结构件规范”的试验论证及分析．纤维复合材料，１９９６，１４（２） 周祝林，蒋汉生．纤维增强塑料宽带天线罩性能估算公式分析．玻 璃钢／复合材料，１９９９
圉４
２．２．２同型号板块的均匀性 这类均匀性主要涉及到生产所采用的工艺方
法、模具、工具方面。对于标准化机器生产的产品来 说，不存在这方面的问题，但是在地面雷达天线罩实 际的生产过程中，由于没有统一的标准生产方法，不 同产品可能工艺方法也不相同，同一模具生产的产
万方数据
参考文献
杜耀惟．天性罩电信设计方法．北京：国防工业出版社，１９９３ 哈玻．玻璃钢地面雷达天线罩．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，
２期
杨鲜锋等：影响天线罩性能的主要工艺因素
３１
ｎ ｎ
０
１
２
３
４
５
６
７８
９ １０
ｄ㈦
萄麟群～瓣禚再两黑～
黧 ｊ－ｊ－Ｊｊｊ｝！＇－：ＩＥ／ ＃－妻；÷－擎｝－Ｉ；！｜；ｌｉｉ．！．篆．ｊ．：．＃ｆ－４；礴－＇－１葺４－丁：≠－ｌ１ｔ釜－｛惑；－＇－ｊ－；Ⅵ４｝－：＃ｊ－；＾ｆ．ｆ毒．巩．蓑．甜！ｊ－；－ ¨ｉ／；ｊ１：Ｉ：；ｉ｝１｝．Ｅ
，、
｛＿＿ ｒ一
一３学Ｇ Ｉ丰… ｝：ｉ …．１￡．；
一＿。＿～
１ 一，●＿‘
１
ｔ ＝＝＝拄 －＝、； 聋 ：℃：Ｅ：：
攀赛球未＿．薅：Ｉ 蒺娄≥≠ 萋兰澎筹 专。ｊ℃：Ｉ 莽 ｊ＼
／… …卜
…一１…‘Ｊ
一ｆ上…．
墨：＝７＝
FRP移动通信天线罩的优势和工艺要点
FRP移动通信天线罩的优势和工艺要点巩恩勇;白海波【摘要】本文结合企业实际及生产经验,介绍了FRP拉挤移动通信天线罩的优势和生产工艺要点.【期刊名称】《数字通信世界》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】2页(P17,79)【关键词】通信;天线罩;工艺【作者】巩恩勇;白海波【作者单位】深圳市华达玻璃钢通信制品有限公司,深圳 518001;东莞东石新材料开发有限公司,东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TN821 引言无线电波的辐射和接收离不开天线，所以，天线是无线电设备的一个重要组成部分。
我公司是专业生产FRP（玻璃钢）通信卫星天线的厂家，后又研制开发了FRP移动通信天线罩，现有13种规格的模压工艺的通信卫星天线系列、120拉挤工艺的移动通信天线罩产品，为中外知名通信制造设备厂商提供配套。
我公司的产品以优良的性能、上乘的品质，受到通信设备集成商的欢迎，为推动我国的通信事业的进步和发展作出了贡献。
本文拟简要介绍FRP拉挤移动通信天线罩（以下简称FRP 天线罩）的优势和工艺要点。
2 FRP天线罩的优势2.1 规模化连续生产图1显示了FRP天线罩的生产工艺流程。
图1 生产工艺流程通过图2的拉挤生产线，可以实现自动规模化连续生产。
图2 生产原理图2.2 良好的机械性能FRP天线罩的机械性能，远优于目前市场上普遍应用的热塑性材料。
以产品2mm 壁厚的标准样块为例，FRP天线罩的拉伸强度可以到400MPa以上，而热塑性产品只能达到50MPa就发生断裂。
另外，FRP天线罩抗腐蚀、经久耐用，即使在室外悬挂10年，其机械性能仍能达到原来的78%左右（见表1）。
表1 四种壁厚FRP天线罩的若干性能?2.3 优良的透波性天线罩的透波性关乎到无线电波辐射和接收的效率，是天线品质的重要指标。
在各类非金属材料天线产品中，FRP天线罩的透波性亦是优良的。
因为材料的壁厚固定后，影响透波性的最主要指标是介电常数，FRP天线罩的介电常数可以达到2.0F/m～4.0F/m。
天线罩透波功能复合材料的设计
天线罩透波功能复合材料的设计作者：罗彦侠温海东来源：《科学与财富》2014年第11期摘要：近年来透波材料是快速发展起来的一种集结构、防热、透波于一体的多功能介质材料。
此材料可用作各种飞机、导弹、宇宙飞船、卫星及地面站的天线罩和透波窗，还可用作高性能印刷电路板基材等，在各个电子、通讯等领域发挥着非常重要作用。
本文从实际应用入手简单阐述了天线罩透波复合材料的组成及其设计过程中遵循的原则。
关键词：透波复合材料；基体；增强体透波材料是指具有极小介电损耗的结构材料，是近年来快速发展起来的一类集结构、防热、透波于一体的多功能介质材料。
电磁波在传播过程中遇到某一材料（介质）时，如果透过的强度大于一定限度（>95%），则该材料可被视作高透波材料。
从材料本性讲，其特征是具有很小的介电常数和介质损耗角正切值。
此类材料可用作各种飞机、导弹、宇宙飞船、卫星及地面站的天线罩和天线窗，还可用作高性能印刷电路板基材等，在航空航天、电子、通讯等领域发挥着重要作用，具有很大的经济效益和社会效益。
透波材料通常分为两种：一种为无机材料，如氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氮化硅、氮化硼等；另一种为耐热树脂基纤维复合材料。
本文主要对透波复合材料进行分析。
1. 天线罩常用透波复合材料透波复合材料属于功能复合材料，有基体和增强体两部分组成。
目前，在实际中应用最广的还是纤维增强树脂基复合材料。
1.1基体透波复合材料是由增强纤维和树脂基体构成的，两者的电性能好才能成型出电性能好的透波材料。
通常增强材料的力学性能和介电特性均优于树脂基体，所以复合材料的透波性能主要取决于树脂基体的性能。
因此必须选择具有优良电性能的树脂基体，同时树脂在复合材料中也起胶粘剂的作用，是决定复合材料耐热性的基本成分。
目前实际应用最广泛的还是纤维增强树脂基复合材料。
树脂基体主要有传统的不饱和聚酯树脂（UP）、环氧树脂（EP）、改性酚醛树脂（PF）以及近年来开始研究和应用的氰酸酯树脂（CE）、有机硅树脂、双马来酰亚胺树脂（BMI）、聚酰亚胺（P1）、聚四氟乙烯（PTFE）等新型的耐高温树脂。
短时高温工作的透波隔热天线罩设计
短时高温工作的透波隔热天线罩设计摘要：随社会经济快速发展，天线罩作为天线系统的保护结构，能免除外部环境对天线电气结构的影响。
电气性能上，天线罩具备良好的电磁辐射穿透性；结构性能上，天线罩具备良好的恶劣环境适应性。
工作于露天的室外天线，通常直接承受自然冰雪、沙尘、暴风雨及太阳辐射等的侵蚀，导致天线的寿命缩短且精度降低，同时天线系统可靠性难以保证。
关键词：短时高温工作；透波隔热；天线罩设计引言天线罩作为天线的电磁窗口，需要良好的透波性能和环境适应能力，对提高天线工作稳定性、延长工作寿命有着重要作用。
由于天线应用场景的多样性，天线罩会面临不同的工作温度，例如飞行器在高速飞行时，机头罩与大气剧烈摩擦产生上百度的高温，而侦察机在高空侦查时处于零下50 ℃的低温环境。
当工作温度变化时，材料的介电常数和损耗角正切会发生变化，同时，天线罩也会发生一定形变，这些都会影响到天线罩的透波率等电性能，使得天线罩实际性能与设计指标存在一定差距，影响天线精准工作。
1高超音速导弹研究背景随着技术的发展，战术导弹向高速、高精度、高机动性等方向发展，速度越来越快，各类先进战术导弹的飞行速度己达4Ma以上，新一代导弹再入速度可达十几到几十个马赫。
高超音速导弹在大气层中飞行时，存在严重的气动力和气动加热现象，尤其再入段时弹体表面温度可达1000℃以上。
高温天线罩是高超导弹的重要组成部分，是保护天线本体不受严酷环境影响、正常工作的屏障。
高温天线罩须具备良好的综合性能，具有耐高温、耐烧蚀、优异的力学性能和电气性能等，天线罩设计技术也成为高温天线设计的研宄重点之一。
高温天线罩的研宄主要集中于两方面，一方面是材料研宄，主要包括天线罩外壳材料和高温隔热材料，外壳材料主要用以承受环境载荷，关键性能是耐高温、透波和承载能力，其发展经历了从纤维增强塑料，到陶瓷材料，再到陶瓷基复合材料的过程，目前以各种增强陶瓷基复合材料为主；隔热材料主要用于隔热，关键性能是隔热和透波能力，目前以气凝胶类材料和纤维编织类材料为主。
高频透波玻璃钢天线罩性能的研究
1
前
言
表1
玻璃纤维的性能指标［3］
现代战争是从电子战开始的 ， 即在争取"制空 � 战争的 权" 时， 很大程度上是在争取"制电磁权 " 任何一方失去了 "制电磁权 " ， 那么在硬武器较量中 将处于被动挨打 的地位� 电子 战被视为第 四维战 场
［1 ］
� � � � T able 1 Pro p eri e o f gla fi be r
编 号 环氧改 性乙烯 基树脂 191 环氧 氰酸酯 树脂 树脂 树脂 玻璃 斜纹布 真空 袋压 工艺 V m 手糊 工艺 工艺 透波 损耗 /dB
E 82 51A E 4407 B 311 5
U S42110469 M Y41440412 681 7/ 6809
1 0.5 0.6 � � � 指 标 � � 2 � � � 0.6 0.8 100K H Z 20G � HZ 3 0.8 1.0 � � � 100H Z 1G H Z � 4 0.8 1.0 � � � 26 .5G H Z � 5 � � � 0.8 1.0 6 0.9 1.1 18G H� Z � � � � 7 � � � 0.9 1.2 � 8 � � � 0.7 1.0 � 9 � � � 1.0 1.4
2 011 年第 3 期
检测方法 � : 测量时将样品放置在屏蔽室开口， 并 如表 4 所示， 测试频率为 18G H � 压紧， 屏蔽室测试窗尺寸为 300 300mm�表 3 为检
表3 Ta ble 3
检测仪器 微波信号源 频谱分析仪 双脊喇叭天线 型 号
表4
几种试验样板的透波损耗
� � � � � � � � � � � � � � Ta ble 4 W a e - r a nm i ii lo o fd i ff er e n e mo de l � 测所使用的主要仪器 检测所用的仪器 E per i m e na l a ppa r a