本申请涉及一种C波段超表面频选天线罩，包括用于调节带通进行频选的F4B板，所述F4B板的上下两侧均铺设有一层PMI板，所述PMI板远离F4B板一侧铺设有三层环氧预浸布，所述F4B板、PMI板和环氧预浸布三者之间通过环氧胶膜复合成型。本申请具有在力学性能方面上不仅维持了力学强度，而且在性能以及重量方面都有所提升的效果。的效果。的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种C波段超表面频选天线罩及其制造工艺
[0001]本申请涉及微波天线
，尤其是涉及一种C波段超表面频选天线罩及其制造工艺。
技术介绍
[0002]天线罩是用来保护天线或整个微波系统免受环境影响的外壳，在无线系统中应用广泛。天线罩位于天线的近场区，因此不可避免地会对天线的性能产生多种不良影响[1]。设计天线罩就需要调整天线罩的结构，使其对天线性能的影响降至最低，并改善天线的某些性能。为降低天线系统的雷达散射截面以获得良好的隐身效果，常将频率选择表面用来设计天线罩。
[0003]以频率选择表面(FSS)为代表的超材料在光学成像，小型化天线，电磁波隐形等领域有广泛的应用前景。基本思想是用人工设计的微结构来产生电响应或磁响应，从而实现可控的介电常数或磁导率。
[0004]为了保护天线不受雨雪、大风等恶劣环境影响其性能，往往需要用天线罩将天线保护起来，由于天线工作在较低频段，为了保证其透波性能，一般将天线罩厚度设计为天线工作频段波长的1/2，如在2.4GHz，天线工作波长约为150mm，天线罩厚度为75mm左右，较大的厚度使得天线罩重量很大，导致天线罩有成本较高，重量较大不便于运输等缺点。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人认为在某些特定的使用环境下，尤其比如说使用在军舰上的C波段频选天线罩，需要天线罩在拥有较好的透波性能外，还需要天线罩有较轻的重量，同时海面的风比较大，装设在军舰上的天线罩还需具备较高的强度，传统天线罩已经不适用与这样的环境。
技术实现思路
[0006]为了减轻天线罩的重量，提高天线罩的透波性能，本申请提供了一种C波段超表面频选天线罩及其制造工艺。
[0007]第一方面，本申请提供的一种C波段超表面频选天线罩，采用如下的技术方案：一种C波段超表面频选天线罩，包括用于调节带通进行频选的F4B板，所述F4B板的上下两侧均铺设有一层PMI板，所述PMI板远离F4B板一侧铺设有三层环氧预浸布，所述F4B板、PMI板和环氧预浸布三者之间通过环氧胶膜复合成型。
[0008]通过采用上述技术方案，PMI板和环氧预浸布选材都较为轻盈，PMI板和F4B板的总厚度控制在12mm，同时通过复合一次成型，成型后形成的平板罩总重量控制在5公斤以内，不仅通过F4B板提升了平板罩的透波性能，而且通过改变F4B板上的电容容量，可以调节平板罩的频选范围，在力学性能方面上不仅维持了力学强度，而且在性能以及减小重量方面都有所提升。
[0009]第二方面，本申请提供的一种C波段超表面频选天线罩工艺，采用如下的技术方案：
一种C波段超表面频选天线罩工艺，包括以下步骤，S1.铺层：在F4B板的上侧铺设环氧胶膜，在环氧胶膜的上侧铺设PMI板，在PMI板上表面上铺设环氧胶膜，在环氧胶膜的上表面上铺设三层环氧预浸布，在F4B板的下侧依次铺设环氧胶膜、PMI板、环氧胶膜和三层环氧预浸布，然后进行加热复合成平板罩；S2.板材固化：用不锈钢框条在钢化玻璃板上制作平面工装，将复合成型的平板罩放入工装中，使得两根活动的钢条用力挤压，固化时通过将整个不锈钢框条与平板罩一起放入高温真空复合材料成型机内进行固化；S3.边缘修整：固化完成后将不锈钢框条拆下，然后修理平板罩的边角修整，并锉出四周的圆角；S4.安装框与平板罩进行粘接：预先加工出与军舰天线外侧板连接的安装框，然后将平板罩放置在安装框内，在平板罩与安装框的贴合处注入调制树脂并进行固化；S5.喷漆：在平板罩的正反面进行喷漆处理；S6.测试：根据C波段频选天线罩试验大纲，进行性能参数测试。
[0010]通过采用上述技术方案，实施上述工艺之前，预先进行物料、设备和工装的准备，然后进行S1铺层步骤，在S1铺层步骤中，生产人员根据铺层结构图进行复合材料铺层作业，然后将铺层好的板材进行S2固化板材步骤，从而使得复合后的板材进一步进行固化，高温固化过程中同时进行板材的应力释放，使得平板罩的力学性能以及机械性能均增强，固化完成后对平板罩的边缘进行S3边缘修整步骤，然后进行S4安装框与平板罩进行粘接步骤，将平板罩与预先加工好的安装框进行固定连接，最后经过S5喷漆步骤处理，使得平板罩的表面难以被海风腐蚀，最终对加工好的平板罩进行性能方面的S6测试步骤，测试通过的进行包装销售，测试不过的进行返工处理，整个过程，不需要将F4B板与额外的板材进行拼接，整个平板罩一体复合成型，成型的平板罩重量控制在5公斤以内，整个工艺步骤不仅在平板罩的重量方面得以优化，同时在频选性能以及力学性能方面都得到了改善。
[0011]可选的，在S1铺层步骤结束后进行铺层包边，位于F4B板上方的三层环氧预浸布从上至下依次向下翻折8mm、6mm、4mm，位于F4B板下方的三层环氧预浸布从下至上依次向上翻折8mm、6mm、4mm。
[0012]通过采用上述技术方案，F4B板的两个端面被环氧预浸布包裹住，经过包边处理，提高了防水防潮性能，即使舰船在大风大浪的海面上行驶也能保障天线通信的稳定性。
[0013]可选的，在S2板材固化步骤中，以每分钟3摄氏度的升温方式将室温升至60摄氏度并保温30分钟，之后以每分钟2摄氏度的升温方式将温度升至80摄氏度并保温30分钟，最后以每分钟1摄氏度的升温方式将温度升至110摄氏度并保温120分钟，然后将板材进行冷却。
[0014]通过采用上述技术方案，阶梯式的升温方式，使得平板罩的应力释放更加缓和，应力释放的更加完整，从而减小了温升引起的曲翘度，使得平板罩更加平整，难以产生大幅度的变形。
[0015]可选的，在S2板材固化步骤中，当板材在110摄氏度保温120分钟之后，使得板材以每分钟1摄氏度的降温方式进行冷却。
[0016]通过采用上述技术方案，通过平缓均匀的降温方式，使得处于高温中的平板罩难以出现板材破裂，使得应力释放缓和，进一步减小了平板罩的曲翘程度，提升了平板罩在实际使用过程中的性能。
[0017]可选的，在S4安装框与平板罩进行粘接的步骤中，调制树脂包括树脂、固化剂和促进剂，调制树脂的质量比例为100g:50g:3g。
[0018]通过采用上述技术方案，将固化剂与促进剂共同使用，并按照100g:50g:3g的质量比进行混合，固化剂使热固性树脂发生不可逆的变化，促进剂可以加快树脂固化的速率，提升安装框与平板罩之间的固化速度。
[0019]可选的，在S4安装框与平板罩进行粘接的步骤中，在安装框与平板罩的缝隙注入调制树脂之前，预先在安装框与平板罩贴合的缝隙一侧粘接一层用于防止漏胶的透明胶带。
[0020]通过采用上述技术方案，透明胶带可以减少漏胶的情况，使得安装框与平板罩之间的调制树脂填充的更加饱满，从而提升了安装框与平板罩之间的连接强度，安装框为碳纤维边框，碳纤维边框不仅质量轻而且强度高，提升了平板罩在舰船上使用的稳定性。
[0021]可选的，在S4安装框与平板罩进行粘接的步骤中，在安装框与平板罩的缝隙注入调制树脂之前，在安装框与平板罩的接缝两侧均预先粘接纸胶带，然后将搅拌好的调制树脂注入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种C波段超表面频选天线罩，其特征在于：包括用于调节带通进行频选的F4B板(1)，所述F4B板(1)的上下两侧均铺设有一层PMI板(2)，所述PMI板(2)远离F4B板(1)一侧铺设有三层环氧预浸布(3)，所述F4B板(1)、PMI板(2)和环氧预浸布(3)三者之间通过环氧胶膜(4)复合成型。2.一种C波段超表面频选天线罩工艺，其特征在于：包括以下步骤，S1.铺层：在F4B板(1)的上侧铺设环氧胶膜(4)，在环氧胶膜(4)的上侧铺设PMI板(2)，在PMI板(2)上表面上铺设环氧胶膜(4)，在环氧胶膜(4)的上表面上铺设三层环氧预浸布(3)，在F4B板(1)的下侧依次铺设环氧胶膜(4)、PMI板(2)、环氧胶膜(4)和三层环氧预浸布(3)，然后进行加热复合成平板罩；S2.板材固化：用不锈钢框条在钢化玻璃板上制作平面工装，将复合成型的平板罩放入工装中，使得两根活动的钢条用力挤压，固化时通过将整个不锈钢框条与平板罩一起放入高温真空复合材料成型机内进行固化；S3.边缘修整：固化完成后将不锈钢框条拆下，然后修理平板罩的边角修整，并锉出四周的圆角；S4.安装框与平板罩进行粘接：预先加工出与军舰天线外侧板连接的安装框，然后将平板罩放置在安装框内，在平板罩与安装框的贴合处注入调制树脂并进行固化；S5.喷漆：在平板罩的正反面进行喷漆处理；S6.测试：根据C波段频选天线罩试验大纲，进行性能参数测试。3.根据权利要求2所述的一种C波段超表面频选天线罩工艺，其特征在于：在S1铺层步骤结束后进行铺层包边，位于F4B板(1)上方的三层环氧预浸布(3)从上至下依次向下翻折8mm、6mm、4mm，位于F4B板(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光武，
申请(专利权)人：上海府大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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