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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线罩,特别是指一种低成本耐功率天线罩的设计方法及其制造方法。
技术介绍
1、天线罩用于保护天线和天线系统免受外界恶劣环境如风沙、雨雪、冰雹、盐雾、尘土、昆虫及低温和高温天气的损害,同时给天线系统提供类透明电磁窗口,通常是由天然或者人工合成复合材料制作成的物理隔离环境。为保证天线系统具有广阔的工作范围,天线辐照功率越来越大,经常导致天线罩使用过程中烧毁。
2、天线罩通常由复合材料组成,其介电常数和损耗角正切是影响罩体耐受功率的关键。材料的介电损耗越大,电磁波能量在穿透罩体过程中转化为热量越多,导致罩体温升越大。因此,要获得耐功率雷达天线罩,降低原材料的介电损耗是关键。目前,耐功率天线罩领域方面,蒙皮材料多选用氰酸酯、聚酰亚胺、有机硅树脂等耐高温树脂体系,夹层多为pmi泡沫。常用耐功率天线罩树脂体系固化温度超过180℃,且固化时间较长,加工成本较高,如文献1宁波曙翔新材料股份有限公司采用有机硅树脂和pmi材料体系制备了耐功率天线罩。而采用常规的大型天线罩树脂体系,如文献2(上海玻璃钢研究院有限公司,沈利新)通常采用室温固化,导致树脂固化温度低,无法满足较大功率的使用,极易出现罩体烧毁等问题。
3、因此,亟待开发一种低成本、耐功率天线罩,通过对其进行设计和制造,完成天线罩的研制。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供一种低成本耐功率天线罩设计及其制造方法,可应用于提高天线罩耐受温度,低成本情况下实现其耐功率使用。
2、基于上述目的
3、一种低成本耐功率天线罩的设计方法,具体包括以下步骤:
4、步骤101,确定本次选取的内蒙皮、外蒙皮和泡沫夹层的介电常数和损耗角正切;
5、步骤102,根据步骤1中的介电常数和损耗角正切,在工作频率内,优化得到内蒙皮、外蒙皮和泡沫夹层三者的厚度,并确定天线罩的结构;
6、步骤103,分析天线罩在不同入射角度下对天线罩插损影响,选取插损最大的情况分析功率辐照引起的天线罩热效应,最终确定天线罩的罩体因电磁波在罩体内损耗产生的温度;
7、步骤104,如果步骤103中损耗产生的温度大于本次选取的内蒙皮、外蒙皮和泡沫夹层三者的使用最高温度,则进行步骤105;如果步骤103中损耗产生的温度小于本次选取的内蒙皮、外蒙皮和泡沫夹层三者的使用最高温度,进行步骤106;
8、步骤105,选择更耐温的泡沫夹层材料和内、外蒙皮的树脂材料,重复步骤101至步骤104;
9、步骤106,得到符合标准的天线罩的材料和其结构。
10、一种低成本耐功率天线罩的制造方法,具体步骤如下:
11、步骤201,清理模具,在模具表面涂抹脱模剂并晾干,重复2~3次;
12、步骤202,设计玻璃纤维布下料尺寸,使用高精度裁布机按设定尺寸裁切下料,通过烘箱抽真空并加热至40~50℃烘烤40分钟,使玻璃纤维布充分干燥;
13、步骤203,在模具上按照预先设计的铺层数和铺层角度依次铺贴玻璃纤维布,铺贴过程中使用定型喷胶辅助固定每层玻璃纤维布;
14、步骤204,泡沫按照预先设计的尺寸,按照拼接方式铺贴到玻璃纤维布上;
15、步骤205,在泡沫上按照预先设计的铺层数和铺层角度再次铺贴玻璃纤维布,铺贴过程中使用定型喷胶辅助固定每层玻璃纤维布;
16、步骤206,按照预先设计的尺寸和排布,铺贴加强筋;
17、步骤207,在铺层组上依次铺放脱模布、导流网,布置螺旋管及真空管,使用密封胶条和真空袋在模具上对铺层组进行密封;
18、步骤208,烘箱设备中抽真空,加热至40~50℃烘烤40分钟,去除定型喷胶中多余的挥发性组分,并使模具温度达到30℃;
19、步骤209,对真空袋抽真空,使真空度稳定在-0.092mpa以上,将环氧树脂和固化剂按一定配比混合均匀,采用脱泡装置脱泡5min,通过低成本真空导入成型工艺使环氧树脂充分浸渍玻璃纤维布,室温下保证固化;
20、步骤210,在内腔需增加支撑结构,对天线罩就行固化,得到最终的天线罩产品。
21、进一步的,在步骤209中,首先确定真空袋具有良好的密封性,真空度大于等于-0.092mpa,停止抽气后10min内真空度下降应小于等于0.02mpa;之后,再对其抽真空。
22、进一步的,在步骤210中,要保持真空压力,在一定温度下进行后固化,后固化温度应高于电磁波功率引起的天线罩温升最高温度20℃以上,后固化时间多于2小时,提高树脂的玻璃化转变温度。
23、与现有技术相比,本专利技术的优势在于:
24、本专利技术提出了一种低成本耐功率天线罩设计及其制造方法,通过罩体插损分析、耐受温度的仿真和计算分析,采用真空导入和后固化工艺实现了低成本耐功率天线罩的研制,可广泛应用于耐功率天线领域,具有广阔的应用前景。
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1.一种低成本耐功率天线罩的设计方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.一种低成本耐功率天线罩的制造方法,其特征在于,具体步骤如下:
3.根据权利要求1所述的一种低成本耐功率天线罩的制造方法,其特征在于,在步骤209中,首先确定真空袋具有良好的密封性,真空度大于等于-0.092Mpa,停止抽气后10min内真空度下降应小于等于0.02Mpa;之后,再对其抽真空。
4.根据权利要求2所述的一种低成本耐功率天线罩的制造方法,其特征在于,在步骤210中,要保持真空压力,在一定温度下进行后固化,后固化温度应高于电磁波功率引起的天线罩温升最高温度20℃以上,后固化时间多于2小时,提高树脂的玻璃化转变温度。
【技术特征摘要】
1.一种低成本耐功率天线罩的设计方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.一种低成本耐功率天线罩的制造方法,其特征在于,具体步骤如下:
3.根据权利要求1所述的一种低成本耐功率天线罩的制造方法,其特征在于,在步骤209中,首先确定真空袋具有良好的密封性,真空度大于等于-0.092mpa,停止抽气...
【专利技术属性】
技术研发人员:卜敬,朱海波,白龙斌,史晓明,赵静泽,王豪,董长胜,王海东,
申请(专利权)人:河北中电华拓科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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