毫米波一般是指電磁波譜中頻率為30~300GHz這一部分，對應(yīng)波長為1~10mm。毫米波天線罩與傳統(tǒng)的分米波､厘米波天線罩相比，在結(jié)構(gòu)､材料､性能及工藝技術(shù)等各方面都提出了更高的要求。尤其在透波性和強(qiáng)度等方面，隨著毫米波技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的(如陶瓷､微晶玻璃等)天線罩材料，由于其固有的一些弱點(diǎn)，已滿足不了毫米波天線罩在高透波特性和強(qiáng)度等方面的要求。

迄今為止，天線罩材料已有50年的歷史，其發(fā)展歷程為:纖維增強(qiáng)塑料→氧化鋁陶瓷→微晶體玻璃→石英陶瓷→先進(jìn)復(fù)合材料。最早開發(fā)研究的天線罩材料為陶瓷材料，這種材料具有耐高溫，介電性能好及強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)；但其質(zhì)脆，耐熱沖擊性能差，并且成型工藝復(fù)雜。

芳綸纖維為增強(qiáng)纖維的復(fù)合材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能､電絕緣性能､透波性能及優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，特別是具有低的線脹系數(shù)(纖維軸向略呈負(fù)值)，使其在雷達(dá)天線領(lǐng)域中有著較好的應(yīng)用前景。

各類纖維性能對照表見表1。由表1可知，3種纖維中芳綸Ⅲ的力學(xué)性能最好，同時密度最低。

抗侵徹貫穿性能

抗侵徹貫穿試驗(yàn)結(jié)果顯示:1)石英玻璃纖維和E玻璃纖維復(fù)合材料板被貫穿后的噴射飛濺物明顯多于芳綸纖維復(fù)合材料板；2)相對于石英和E玻璃纖維復(fù)合材料板，芳綸復(fù)合材料板的貫穿V50值有明顯提高。具體試驗(yàn)數(shù)值見表2。 

由表2可以看出，在各纖維品種中，芳綸纖維復(fù)合材料板的防護(hù)能力最強(qiáng)，大大優(yōu)于E玻璃纖維板，石英復(fù)合材料板次之，E玻璃纖維最差。芳綸纖維復(fù)合材料板貫穿V50數(shù)值是石英板的1.6倍，是E玻璃纖維板的1.8倍。

石英玻璃纖維和E玻璃纖維復(fù)合材料板被貫穿后的噴射飛濺物明顯多于芳綸纖維復(fù)合材料板，說明芳綸纖維抗沖擊能力更強(qiáng)､比剛度和比強(qiáng)度更高，在受到高速彈丸沖擊時不易發(fā)生碎裂現(xiàn)象。

可以預(yù)見，毫米波天線罩使用芳綸纖維復(fù)合材料后，其防護(hù)性必將大大增強(qiáng)。天線罩厚度越厚，其防護(hù)能力越強(qiáng)。但作為天線罩，其電性能(如透波率)要作為首要考慮滿足的設(shè)計(jì)要素，隨著天線罩厚度的增加，其電性能必將逐漸下降，直至不能滿足使用要求。如何既完美滿足實(shí)戰(zhàn)的防護(hù)要求，又滿足天線罩的電性能要求，是天線罩設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一，在天線罩設(shè)計(jì)中，應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)戰(zhàn)情況綜合考慮。

天線罩材料應(yīng)滿足介電性能､力學(xué)性能､三防壽命､工藝性能和質(zhì)量等要求。材料的介電性能指標(biāo)主要有介電常數(shù)和損耗角正切，其直接影響天線罩的電性能，是選擇材料的主要依據(jù)。其中，損耗角正切越大，電磁波能量在穿透天線罩過程中轉(zhuǎn)化為熱量而損耗的能量就越多；介電常數(shù)越大，電磁波在空氣與天線罩壁分界面上的反射就越大，這將增加鏡象波瓣電平并降低傳輸效率。因此要求天線罩材料的損耗角正切低至接近于0，介電常數(shù)盡可能低，以達(dá)到最大傳輸和最小反射的目的。低介電常數(shù)的材料還能給天線罩帶來寬頻帶響應(yīng)。 

芳綸纖維與各類纖維復(fù)合材料在測試頻率為9.375GHz時的電性能數(shù)據(jù)見表3。由表3可以看出，芳綸纖維復(fù)合材料電性能明顯優(yōu)于E玻璃纖維復(fù)合材料。與石英玻璃纖維復(fù)合材料相比，芳綸纖維復(fù)合材料的介電常數(shù)低，損耗角正切值高。 

電性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。排除電性能試驗(yàn)的測試誤差及加工精度方面的誤差，由表4可以看出，各纖維品種中，芳綸纖維復(fù)合材料板的電性能指標(biāo)與石英玻璃纖維相當(dāng)，插入損耗值小，透波能力強(qiáng)；E玻璃纖維復(fù)合材料電性能指標(biāo)最差。

毫米波的特點(diǎn)決定了毫米波天線罩的制造與普通天線罩不同，具有特點(diǎn)如下:1)天線罩結(jié)構(gòu)壁薄，其材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性要求高；2)罩體均勻性好，加工要求嚴(yán)格；3)天線罩熱､電和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等綜合性能要求苛刻，材料選擇､制作和罩體成型加工困難；4)天線罩壁厚容差小，罩體加工精度高；5)制造成本高。

針對上述特點(diǎn)，芳綸纖維的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下方面:1)芳綸纖維介電常數(shù)低，能給天線罩帶來寬頻帶響應(yīng)，使得天線罩可以放寬罩壁厚度公差，從而降低制造成本；2)芳綸纖維力學(xué)性能指標(biāo)更好，相同的壁厚，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度更好，透波能力更強(qiáng)；3)芳綸與樹脂親和性差，更易吸潮，長期使用影響電性能。

由于芳綸Ⅲ纖維為剛剛實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的新型高性能纖維，目前制造加工成本高，價格較高，在大批量生產(chǎn)時應(yīng)考慮成本增加問題。

綜上可以看出，由于芳綸纖維復(fù)合材料具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，用芳綸纖維復(fù)合材料制作的天線罩防護(hù)性能有了質(zhì)的飛躍，同時適合大規(guī)模生產(chǎn)。

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