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雷達天線罩是飛行器雷達系統(tǒng)的重要組成部分，用來保護雷達天線或整個微波系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下能夠正常工作，是一個氣動/結(jié)構(gòu)/透波功能一體化部件。典型的飛行器雷達天線罩位于機頭前部，如果把雷達比作飛機的眼睛，雷達罩則是飛機“眼睛”的防護鏡。機載、彈載和其它飛行器上的天線罩還有改善氣動外型的作用；艦載、車載和地面天線，以及精密跟蹤測量雷達、射電天文望遠鏡等的天線上使用天線罩，可大大提高其瞄準精度。

機載雷達天線罩

根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式，高溫透波部件可分為天線罩和天線窗兩大類，天線罩一般多為錐形或半球形，位于高速飛行器的鼻部，而天線窗位于飛行器側(cè)部，為平板狀。透波部件不僅要求減少介質(zhì)材料對電磁波信號接收和反射的影響，同時承擔著防熱、承載、導(dǎo)流和耐候等功能。

高溫透波材料應(yīng)滿足以下性能要求：

（1）優(yōu)異的介電性能。透波性能是高溫透波材料的首要評價指標，需要滿足在0.3~300 GHz波段，1~1000 nm波長內(nèi)電磁波透過率大于70%，并且隨著頻率和溫度的變化不發(fā)生明顯改變（溫度升高或降低100°C介電常數(shù)變化小于1%），以

保證天線系統(tǒng)正常的通訊、遙測和制導(dǎo)等工作。通常具有較低介電常數(shù)和介電損耗角正切值的材料具備較強的透波能力；

（2）良好的抗熱震性能。透波陶瓷部件在工作過程中的瞬時溫度升溫速率高達100°C/s以上，良好的抗熱震性能能夠保證透波材料承受劇烈的熱沖擊，以減少熱震應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋；

（3）優(yōu)秀的力學(xué)性能。高馬赫數(shù)飛行器在飛行環(huán)境中受到較強的氣動力和氣動熱，透波材料應(yīng)具備優(yōu)秀的斷裂韌性、比強度和比剛度，以承受高速飛行產(chǎn)生的各種應(yīng)力，并且在高溫時仍能保持較好的力學(xué)性能；

（4）良好的抗雨水沖蝕性。透波材料需能夠承受雨蝕、輻射以及粒子蝕等惡劣環(huán)境；

（5）良好的材料制造、加工可行性，以及較低的質(zhì)量。

由于陶瓷材料具有不易吸水吸潮、強度高、高溫性能穩(wěn)定等優(yōu)點，滿足承載、透波、耐高溫抗燒蝕等多功能要求，日益成為國內(nèi)外在透波領(lǐng)域的研究熱點，成為天線罩的首選材料之一。

目前對于高溫透波陶瓷材料的研究主要集中在氧化物陶瓷、磷酸鹽陶瓷和氮化物陶瓷三個方面。

常見透波陶瓷材料的基本性能

常見的高溫透波陶瓷材料的種類及特點總結(jié)如下：

不同種類透波陶瓷的優(yōu)缺點及適用領(lǐng)域

隨著國防和現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭的需要及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，飛行器的馬赫數(shù)不斷提高，因此滿足高馬赫數(shù)飛行器對天線罩天線窗等透波部件性能要求的透波材料是未來的發(fā)展方向。

由以上對幾種陶瓷材料的性能特點對比可知：

（1）氧化鋁、微晶玻璃等部分氧化物陶瓷和磷酸鹽陶瓷由于較差的抗熱性、高溫機械性能和介電性能在高馬赫數(shù)飛行器的適用上面臨淘汰；

（2）莫來石陶瓷眾多的優(yōu)良特性尚需足夠充分的研究和應(yīng)用；

（3）由于較差的抗氧化性、抗雨蝕性、機械性能和易吸潮，均質(zhì)石英陶瓷并不能滿足新一代飛行器的需要，經(jīng)過纖維增強性能得到較大的提升，石英纖維織物增強石英復(fù)合材料是目前已投入應(yīng)用、綜合性能最優(yōu)的材料；

（4）較難燒結(jié)、高溫介電損耗異常增大等問題使得氮化硼陶瓷從未得到實際的應(yīng)用，多孔氮化硅陶瓷已成功應(yīng)用在部分寬帶高溫透波部件上，氮化物復(fù)合/復(fù)相陶瓷由于質(zhì)量大、各項性能未實現(xiàn)同步提升等問題，應(yīng)用受到限制。

總結(jié)

目前高溫透波陶瓷材料仍存在介電性能和機械性能難以協(xié)同、隔熱透波性能矛盾、成型加工困難不能適應(yīng)設(shè)計需要、高溫性能尚需提升等問題。需要開發(fā)新的低成本、高性能的材料體系，同時還要匹配實際生產(chǎn)加工的需要，連續(xù)纖維增強氮化物基復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能，是今后高溫透波陶瓷的發(fā)展方向，國內(nèi)目前石英纖維和氮化硅纖維發(fā)展較好，其他纖維的發(fā)展與國外存在較大的差距，是今后的研究重點。

參考來源：

1. 天線罩用高溫透波陶瓷材料的研究進展，毛富洲、銀銳明、李鵬飛、劉碧慧、白云飛（湖南工業(yè)大學(xué)材料與先進制造學(xué)院）；

2. 透微波陶瓷材料的研究現(xiàn)狀，陳虹、張聯(lián)盟、羅文輝（山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院、武漢理工大學(xué)）。

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