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雷達天線罩選材的依據是高強度、高模量、耐候性好、介電性好等,其中追*主要的是介電性能,具體包括介電常數(ε)和損耗角正切(tanδ)。其中tanδ越大,電磁波能量在穿透天線罩過程中轉化為熱量而損耗的能量就越大,電磁波能量在穿透天線罩過程中轉化為熱量而損耗的能量就越多;ε越大,電磁波在空氣與天線罩壁分界面上的反射就越多,從而導致鏡像波瓣電平增加和傳輸效率低。因此,要求雷達天線罩罩體材料的tanδ低至接近于零,ε盡可能低,已達到“*大傳輸”和“*小反射”的目的。
纖維增強樹脂基復合材料是一類集結構、防熱、透波于一體的功能復合材料,具有優良的電性能,介電常數ε和介電損耗tanδ都很小,且具有足夠的力學強度和適當的彈性模量,史詩級應用*廣的天線罩材料。纖維增強樹脂基復合材料中的纖維,常用玻璃纖維。
玻璃纖維具有高強度、優良的介電性能、耐腐蝕、吸濕性小一級尺寸穩定等特點,是天線罩*常用的增強材料,如E玻璃纖維、D-玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧纖維等,常用的玻璃纖維增強材料的性能如表所示。
E玻璃纖維是一種無堿玻璃,是*早用于天線罩的增強材料,價格*低,但其電性能較差;S玻璃纖維是一種高強玻璃纖維,力學性能是玻璃纖維中*好的,介電性能中等;D玻璃纖維又稱為低介電玻璃纖維,是國外專門為天線罩研制的一種新型玻璃纖維,ε和tanδ僅次于石英和高硅氧玻璃纖維,但拉伸強度和模量較其他纖維低;石英玻璃纖維的介電性能是所有玻璃纖維中*好的,并且能夠在較寬的頻帶范圍內基本不變化,因此可實現天線罩的寬頻透波性,在高性能的機載天線罩上已有應用;高硅氧玻璃纖維以E-玻璃纖維和石英纖維之間。