地面雷达天线罩课程设计说明书

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fss天线罩实施方案

fss天线罩实施方案

fss天线罩实施方案一、方案背景。

随着通信技术的不断发展,fss(frequency selective surface)天线罩在无线通信系统中的应用越来越广泛。

fss天线罩可以有效地控制电磁波的传播和辐射特性,提高天线的性能和效率,因此对于fss天线罩的实施方案需要进行深入研究和分析。

二、方案目标。

本实施方案的目标是设计一种高效可靠的fss天线罩,以提高天线的性能和效率,满足通信系统对于电磁波传输的要求。

三、方案内容。

1. 材料选择。

在设计fss天线罩时,需要选择合适的材料来制作天线罩。

常见的材料包括金属材料、导电聚合物材料等,根据具体的应用场景和要求进行选择。

2. 结构设计。

天线罩的结构设计是关键的一步,需要考虑天线罩的尺寸、形状、孔径等参数,以及天线罩与天线之间的距离和相互影响。

通过仿真分析和实验验证,确定最优的结构设计方案。

3. 制造工艺。

根据结构设计方案,选择合适的制造工艺进行天线罩的制作。

制造工艺需要考虑材料的加工性能、成本和制造周期等因素,确保天线罩的质量和稳定性。

4. 性能测试。

制造完成的fss天线罩需要进行性能测试,包括电磁波透射、反射特性测试,以及与天线的匹配性能测试等。

通过测试结果评估天线罩的性能和效果,对设计方案进行优化和改进。

5. 应用推广。

经过性能测试的fss天线罩可以推广应用到各种通信系统中,包括微波通信、毫米波通信、雷达系统等,提高系统的整体性能和可靠性。

四、方案效果。

通过实施本方案,可以设计制造出高效可靠的fss天线罩,提高通信系统的性能和效率,满足不同应用场景的需求。

五、方案总结。

fss天线罩的实施方案需要综合考虑材料选择、结构设计、制造工艺、性能测试和应用推广等环节,确保天线罩的质量和性能。

本方案的实施将为通信系统的发展和应用提供有力支持。

六、参考文献。

1. 张三, 李四. fss天线罩设计与应用[M]. 电子工业出版社, 2018.2. 王五, 赵六. 天线罩制造工艺与技术[M]. 机械工业出版社, 2019.以上就是fss天线罩实施方案的相关内容,希望对您有所帮助。

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法
天线罩理论是指在电磁波与物体相互作用时,为了保护天线电路不受外界电磁波的干扰,需要在天线周围设置一个天线罩,用于屏蔽外界电磁波的影响。

天线罩的设计方法主要有以下几个方面:
1. 材料选择:天线罩应选择导电性能较好的材料,如金属。

常用的金属材料有铝、铜等,具有良好的导电性能和屏蔽效果。

2. 外形设计:天线罩的外形应尽量与天线匹配,避免产生不必要的反射和衍射。

常见的天线罩形状有圆柱形、长方体形等,具体形状选择需要根据具体的应用场景和天线的特点来确定。

3. 接地设计:天线罩应与地面连接,形成完整的接地系统,以降低天线罩内部的电磁波反射和散射。

接地系统可采用接地极、接地网等形式。

4. 缝隙处理:天线罩与天线之间的缝隙会导致电磁波的泄漏,因此需要采取合适的缝隙处理方法,如采用导电胶水封闭缝隙、缝隙补偿等方式。

5. 屏蔽效果评估:设计完成后,需要对天线罩的屏蔽效果进行评估。

常见的评估方法有S参数测量、电磁仿真等。

综上所述,天线罩理论与设计方法是指在保护天线电路不受外界电磁波干扰的前提下,通过合理选择材料、设计外形、接地处理和缝隙处理等方法,实现天线罩对外界电磁波的屏蔽作用。

课程设计

课程设计

雷达课程设计姓名:***学号:*************指导教师:***题目以及要求:设计一地面运动车辆监视雷达,雷达采用水平线性相控阵+脉冲压缩+MTD体制,中心频率(载频)选为10GHz,达到如下性能指标:·雷达盲区:≤400m·雷达作用距离:≥25km(RCS=5㎡目标,法线方向)·距离分辨力:≤4m·目标速度范围:覆盖-120km/h―120km/h·速度分辨力:≤0.5m/s·方位扫描范围:±60°·方位分辨力:≤5°设计要求:1.画出雷达系统的原理框图2.天线设计·选取阵元间隔,保证不出现栅瓣·选取天线孔径和阵元个数,保证达到方位分辨力要求·设天线俯仰波束宽度为20度,估算天线增益3.波形设计·选取雷达脉冲重复频率,使目标不出现距离模糊和速度模糊·选取信号调制方式和调制宽度,以满足距离分辨力要求·选取脉冲宽度,使其满足距离盲区的要求 解决方案:一,雷达系统原理框图:二,天线设计: 1 选取阵元间隔:因为1sin d λθ<+,已知扫描的范围为-60°到60°,c fλ==0.03m,0.54d λ<,取13d λ=,则d=0.01m2 选取天线天线孔径和阵元个数:角分辨力12k Dλφβ==,其中β为方位半功率宽度,D 为天线孔径,λ为波长,要求5φ<,阵列天线间距d 的半功率波瓣宽度为0.5100Nθ≈,扫描时的波瓣宽度0.51cos θθθ=,已知θ最大可取60°,于是我们可取N=20,就可求得天线的水平尺寸D=0.2m3 估算天线增益:设俯仰角天线波瓣宽度为15°,则天线垂直尺寸为1D =0.1m,在垂直方向也设13d λ==0.01m,在这个方向上的阵列个数为5个,由所学知识知道,24A G πλ==223=23dB 。

雷达天线罩装配工艺分析及设计

雷达天线罩装配工艺分析及设计

雷达天线罩装配工艺分析及设计摘要:某型飞机大曲率V形结构天线罩在结构装配及使用维护中存在诸多缺陷,本文通过对天线罩装配过程中紧固件不匹配、天线罩与机体结构连接不合理、天线罩装配过程不协调等问题进行优化完善,从而提高了某型飞机天线罩装配、维护质量,并为后续类似飞机结构装配提供了一定的依据。

关键词:天线罩,装配,优化引言天线罩是在保证天线系统功能的情况下,保护其不受机体外部环境影响的结构件,在军事设施中有着广泛的应用,飞机上的天线罩还起到保证飞机的气动外形,减小飞机阻力的作用。

在飞机起飞、降落和飞行过程中,因受高速气流、沙粒等空气中颗粒物的冲击,易造成天线罩损伤,降低罩体的机械强度、刚度和透波系数。

同时,飞机在高速飞行时与空气等剧烈摩擦而产生的静电会干扰无线电导航、制导和通信设备的性能发挥。

为保证飞机的气动性能、结构强度等因素,飞机上基本上采用流线型较好的天线罩,且在飞机使用过程中,为保证天线罩时刻具备良好的电磁特性,须对天线罩定时进行拆卸维护,便会加大飞机天线罩的装配难度。

1陶瓷质天线罩胶接用粘接剂的分类陶瓷天线罩粘结区设计温度一般低于350℃,所用胶粘剂根据化学成分分为有机硅橡胶胶粘剂和环氧胶粘剂两类。

硅橡胶胶粘剂采用硅橡胶制成,材料具有一定的弹性,粘结强度一般在2 MPa ~ 5 MPa之间,耐高温性较好,耐高温性大于200℃,抗老化性能较高,使用寿命可达环氧树脂粘附物是以环氧树脂为基础的,在硬化剂作用下,使用环氧按钮固化反应。

胶粘剂粘结强度高,常温下可达20MPa以上,耐温性能良好,局部改性胶粘剂短时间内可承受250℃以上。

硅橡胶胶粘剂根据硫化化学反应模式分为可伸缩硅橡胶胶粘剂和模塑硅橡胶胶粘剂。

环氧树脂粘结强度较高,材料体强度较高,经改性后可承受250 c以上高温。

环氧树脂胶粘剂在陶瓷天线掩模上的应用主要集中在耐高温耐磨性环氧树脂上。

2施工方法根据一般天线的特点,应考虑是否可以利用天线的俯仰运动,即使是作为提升天线外壳中主要结构部件的一种手段。

某天线罩设计方法研究

某天线罩设计方法研究

某天线罩设计方法研究一、绪论A. 研究背景B. 研究目的C. 研究方法二、天线罩设计的基本理论A. 天线罩概念与分类B. 天线辐射与天线罩屏蔽作用C. 天线罩的关键参数三、天线罩设计的主要技术A. 天线罩材料的选择与设计B. 天线罩的结构设计C. 天线罩的加工与制造过程四、天线罩的性能测试及优化A. 天线罩的性能测试方法B. 技术优化的方法C. 天线罩性能的精度评价五、天线罩设计的应用A. 天线罩在通信领域的应用B. 天线罩在雷达领域的应用C. 天线罩在军事装备中的应用六、结论与展望A. 研究结论B. 展望未来的发展方向第一章节:绪论A. 研究背景:随着通信与雷达行业的不断发展,在天线技术上的不断突破,天线罩的设计变得越来越重要。

天线罩是指用来保护天线免受外部物理因素干扰的材料系统,因此它的高效性能,制造工艺以及质量管理影响着整个天线系统的性能。

因此,天线罩的设计如何更好的满足天线系统的要求,提高天线性能,越来越成为研究者和设计人员关注的热点问题。

B. 研究目的:本论文的研究目的就是对天线罩的设计方法进行深入探究和研究。

首先,对天线罩的基本理论进行梳理,并对天线罩的设计主要技术进行讨论;其次,介绍测试天线罩的性能测试方法,探讨优化天线罩的方法;然后深入剖析天线罩的应用领域,包括通信、雷达以及军事装备中的应用。

最后,针对目前的研究情况,对未来天线罩设计的发展方向进行展望。

C. 研究方法:本文采用大量文献资料的阅读,归纳总结的方法,结合实际设计经验,在本论中详细地探讨和分析天线罩的概念、分类、设计方法、测试方法和应用。

同时,结合工程实践中的实际应用情况,对天线罩的设计进行案例分析,旨在为天线罩设计提供更加优质的设计解决方案。

第二章节:天线罩设计的基本理论A. 天线罩概念与分类:天线罩是指用来保护天线免受外部物理因素干扰的材料系统。

天线罩主要分为金属罩和非金属罩两种。

金属罩一般是由金属材料制成的,如铝板、铁皮、锡板等,具有良好的屏蔽效能和较强的耐腐蚀性。

雷达课课程设计书模板

雷达课课程设计书模板

雷达课课程设计书模板一、教学目标本课程旨在让学生了解雷达的基本原理、结构和工作方式,掌握雷达的使用和维护方法,培养学生的实际操作能力和科技素养。

具体目标如下:1.知识目标:•了解雷达的定义、分类和发展历程。

•掌握雷达的工作原理、主要部件和性能指标。

•熟悉雷达在军事、航空、气象等领域的应用。

2.技能目标:•能够正确操作雷达设备,进行目标探测和跟踪。

•能够分析雷达信号,提取有用信息。

•能够对雷达设备进行简单的维护和故障排除。

3.情感态度价值观目标:•培养学生对雷达技术的兴趣和好奇心,激发学生学习科技的积极性。

•培养学生团队合作精神,提高学生动手实践能力。

•使学生认识到雷达技术在现代社会的重要性和价值,培养学生社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.雷达的基本概念:介绍雷达的定义、分类和发展历程。

2.雷达的工作原理:讲解雷达的工作原理、主要部件和性能指标。

3.雷达的应用:介绍雷达在军事、航空、气象等领域的应用。

4.雷达的操作和维护:教授学生如何正确操作雷达设备,进行目标探测和跟踪,以及如何对雷达设备进行简单的维护和故障排除。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1.讲授法:讲解雷达的基本概念、工作原理和应用。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验。

3.案例分析法:分析典型雷达设备的使用和维护案例,提高学生的实际操作能力。

4.实验法:安排学生进行雷达设备的实际操作,培养学生的动手实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的雷达技术教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供相关的雷达技术参考书籍,丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、动画和视频,直观地展示雷达的工作原理和应用场景。

4.实验设备:准备雷达设备和相关实验器材,为学生提供实际操作的机会。

地平线雷达TERRAPIN X说明书

地平线雷达TERRAPIN X说明书

General Rangefinder TERRAPIN X Order No.914734Scope of DeliveryTERRAPIN X, User manual (multilingual), Quick start guide, Neckstrap, Transport bag, Lens tissue, Battery coin, BatteryOptics Observation monocular Magnification 8 ×Field of view 5.8° / 103 mil Objective diameter 28 mm Exit pupil 3.5 mm Focus fixedReticle Electronic aiming mark Eye-relief 15 mm Dioptric setting ±3 diopters Twilight factor15Communication Interface Wireless Bluetooth® 4.1 LowEnergyRangefinder Laser type 905 nm, class 1 eye-safe per IEC 60825-1 Ed 3.0Range capability 20 m to 3,000 mSpecified performance2,000 m at 2.4 m × 2.2 m target visibility: 30 km, albedo: 0.6detection probalitiy >90 %Scanning mode yesAccuracy (1 )±2 m at 20 m to 1,000 m ±3 m at 1,000 m to 2,000 m ±5 m at beyond 2,000 mFalse alarm rate <2 %Resolution on display 1 m / 1 yd Time per measurement <0.5 sec Repetition rate2 HzBeam divergence, typical1.2 mil × 0.5 milSafran Vectronix AG, Max-Schmidheiny-Strasse 202, 9435 Heerbrugg, Switzerland, Safran Vectronix AG proprietary information. Safran Vectronix AG may at any time and without notice, make changes or improvements to the products and services offered and/or cease production or sales.Copyright © 2017 Safran Vectronix AG, Heerbrugg, Switzerland, all rights reserved – EN – 02. 2018 – Page 1 of 1 – PRELIMINARYTechnical dataDigital magnetic compass Units360°Resolution on display 1°Azimuth accuracy 10°Inclination accuracy±1° (range of ±30°)±2° (range of >±30°)Maximum inclination±1000 mil /±60°Declination, adjustable ±179°Display Typelight emitting diodes (LED)w/ automatic brightness control 4 digits with 7 segments 1 symbol blockData displayed slope distance, equivalent horizontal range, elevation, azimuthPower supply Standard, on-board 3V lithium battery (1 pcs)Battery capacity (20° C)>4,000 measurementsEnvironmental Waterproof1 m, 30 minOperational temperature −20° C to +55° C / −68° F to +131° F Storage temperature −40° C to +85° C / −104° F to +185° F Shock100 g / 6 msaccording to ISO 9022-30-7-1Vibration2 g; 10 Hz to 2,000 Hzaccording to ISO 9022-36-4-1Physical Housingglassfibre reinforced RYTON® plastics with elastomere protection Colour tac-greyTripod ¼"–20 UNC standard tripod interface Dimensions 136 mm × 118 mm × 48 mm Weight <390 g。

地面雷达天线罩课程设计

地面雷达天线罩课程设计

地面雷达天线罩课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解地面雷达天线罩的基本概念、分类和作用;2. 学生掌握地面雷达天线罩的材料特性、结构设计及其对雷达性能的影响;3. 学生了解地面雷达天线罩在军事、民用领域的应用及发展趋势。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析地面雷达天线罩的设计原理和性能要求;2. 学生具备利用软件或工具对地面雷达天线罩进行简单设计和性能评估的能力;3. 学生能够通过查阅资料、课堂讨论等方式,解决与地面雷达天线罩相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对国防科技、雷达技术及其应用的兴趣,激发学生的爱国情怀;2. 培养学生严谨、客观、创新的科学态度,提高学生的团队合作精神和沟通能力;3. 培养学生关注国家战略需求,认识到科技发展对社会进步的重要性。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,注重理论知识与实践技能的结合。

通过本课程的学习,使学生不仅掌握地面雷达天线罩的相关知识,还能够将其应用于实际问题的分析和解决,培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。

1. 地面雷达天线罩的基本概念- 雷达天线罩的定义、功能与分类- 地面雷达天线罩的构造及其工作原理2. 地面雷达天线罩的材料与性能- 常用材料及其特性- 天线罩性能参数及其影响3. 地面雷达天线罩的设计与应用- 设计原则与方法- 典型地面雷达天线罩的设计案例分析- 地面雷达天线罩在军事、民用领域的应用4. 地面雷达天线罩的发展趋势与新技术- 国内外发展现状及趋势- 新材料、新工艺在天线罩领域的应用5. 实践教学环节- 地面雷达天线罩设计软件实操- 性能评估方法与案例分析- 学生团队设计与展示本教学内容根据课程目标,结合教材相关章节,系统地组织和安排。

通过理论与实践相结合的方式,使学生全面掌握地面雷达天线罩的知识体系,提高学生在实际应用中的分析和解决问题的能力。

同时,注重引导学生关注行业动态,培养学生的创新意识和实践技能。

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法
天线罩是一种用于保护天线的外壳或覆盖物,常用于天线的设计中。

天线罩理论和设计方法主要涉及以下几个方面:
1. 材料选择:天线罩的材料应具有良好的电磁特性,如低介电常数、低导电率和高磁导率等,以减小材料对天线的影响。

常用的材料有金属、复合材料和金属触媒涂层等。

2. 电磁波透射与反射:天线罩的设计应考虑电磁波的透射和反射特性。

透射是指电磁波从天线罩进入或离开的过程,反射是指电磁波被天线罩表面反射的过程。

透射和反射的特性影响到天线的辐射效率和天线罩的保护效果。

3. 尺寸和形状:天线罩的尺寸和形状应根据天线的工作频率和辐射模式进行优化设计。

天线罩的尺寸和形状会影响天线的阻抗匹配、束宽和辐射效率等性能。

4. 去耦和接地:天线罩的设计还应考虑去耦和接地的问题。

去耦是指通过设计天线罩的结构,减小天线输入端和天线罩之间的耦合。

接地是指天线罩与地面的连接,以提供良好的接地效果,减小天线罩对天线的干扰。

5. 天线罩的制造工艺:天线罩的制造工艺应考虑到材料选择、制造成本和制造工艺复杂性等因素。

常见的工艺包括喷涂、注塑和3D打印等。

总的来说,天线罩的理论和设计方法旨在优化天线性能和天线保护效果,提高天线系统的工作稳定性和可靠性。

地面雷达天线罩课程设计说明书

地面雷达天线罩课程设计说明书

1 引言随着现代高科技的发展,雷达大量应用于陆、海、空三军及民航、气象等领域,相应的,雷达天线罩的运用也日益广泛。

天线罩是雷达系统的重要组成部分,被称为雷达系统的“电磁窗口”。

它的作用是在雷达天线的周围形成一个封闭的空间,将转动工作的雷达天线罩于其中,以保护雷达天线系统免受大气环境的直接作用。

由于天线罩的遮挡,天线系统可不受风、沙、雨、雪、冰雹的侵袭,这将降低天线驱动装置的设计功率和减少天线转动实际消耗的能源,并且避免了因气候与环境原因造成的雷达关机。

同时天线罩还可以缓解因气温骤变、太阳辐射、潮湿、盐雾等对天线系统的影响,因此也大大简化和减轻了天线系统的日常维护修理工作,延长路雷达的使用寿命。

世界上第一个玻璃钢雷达罩出现于20世纪40年代的美国,至今有60多年的历史。

我国是从上世纪60年代开始研制玻璃钢雷达罩,最大的为直径44米的地面雷达天线罩,至今仍在使用,已有近40多年的历史,在雷达罩设计、生产、检测方面有了较丰富的经验,但与国外相比,还有一定距离。

随着雷达电性能要求的不断提高,雷达罩向大型化发展,对雷达罩的结构设计提出更加苛刻的要求。

现有地面雷达罩的结构形式有3种类型:构架悬吊柔性膜鼓风式、构架—壳体式和刚性壳体式,而刚性壳体式较为普遍。

⑴构架悬吊柔性膜鼓风式构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩是用金属型材组成空间构架,在构架内悬吊涂覆尼龙的有机纤维布,有机纤维布黏合拼成中空的柔性罩,将雷达天线罩于其中。

由于柔性膜很薄,因此这类天线罩对电磁波能量的吸收损耗很小,并对各种雷达工作频段具有较好的适应性,尤其适于宽频和变频雷达采用。

这类天线罩的特点是:造价低,搬迁方便;但耐久性差,有噪音。

⑵构架—壳体式构架—壳体式地面雷达天线罩与构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩的相同之处在于它们都是通过金属构架来承受载荷。

不同之处是,构架—壳体式天线罩用硬质材料(层和或夹芯玻璃钢)壳体代替柔性膜。

构架—壳体式又称半硬壳式,天线罩的总体强度和刚度仍靠构架来保证。

大尺寸高性能雷达天线罩的研制概要

大尺寸高性能雷达天线罩的研制概要

())*年第.期/.$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$玻璃钢!复合材料大尺寸高性能雷达天线罩的研制舒卫国!杨’博&’北京航空制造工程研究所$北京’.)))(@摘要!本文主要介绍了大尺寸高性能雷达天线罩选用的材料体系(成型工艺和制造技术"研制的天线罩较好地通过了力学(电学性能测试和无损检测"关键词!雷达天线罩#复合材料#蜂窝夹层结构#力学性能测试_.’’文献标识码!A’’文章编号!.))3B)CCC$())*.B))/.B)3中图分类号!R,2()]2%).’前’言雷达天线罩是集电气性能(结构强度(刚度(气动外形和特殊功能要求于一体的功能结构件$其主要作用是改善飞行器的气动外形(保护天线系统免受外部环境的影响(延长整个系统的各部分寿命(保.*%雷达天线罩是提高护天线表面和位置的精度)艺方案和制造技术进行了系统的研究$研制了满足要求的复合材料天线罩%(’天线罩材料体系和制造工艺合适的天线罩材料体系为天线罩的研制提供了物质基础和可能$而合理的制造工艺使这种可能成如为现实%该天线罩的罩体剖面为蜂窝夹层结构$图.所示%综合火控系统作战能力的重要部件%所与提高雷达的性能相比$提高雷达天线罩性能能取得事半功倍(*%本文为某大型高精度雷达天线系统研的效果)大长径比制配套的天线罩%此天线罩具有大尺寸(和高性能的特点$对电学性能和力学性能要求高$有耐环境要求$气动外形有严格要求$这对天线罩的制造提出了一系列挑战$如在大尺寸的前提下保证平高精度尺寸要求和合理的制造工艺等%本文面度$对该天线罩所用的材料体系(模具设计(成型工图.’天线罩罩体结构"9I+.#:M-=5N76WL7W65#]"’材料体系及工艺要求所选用的材料体系如表.所示%表.’天线罩的材料体系R:K].&:7569:FNON75=-P:;75;;:6:M-=5材’料高强玻璃布!中温改性环氧胶膜&中温改性环氧!纱网’,?&^j蜂窝夹芯&,4#系列’[5kF:6纤维表面涂层用’途蒙皮及实心边条材料蒙皮和蜂窝芯的胶接罩体夹层材料,?&^j蜂窝芯的连接天线罩内外表面的保护电性能G@]3)’7IG)]).@+*G3])1’7IG)])((+*G.].)’7IG)]))3+*00’’天线罩要求平面度高(内外蒙皮表面光滑(厚度,?&^j蜂窝与内外蒙皮胶接无脱粘$并通过均匀(超声无损检测%#]#’成型工艺流程天线罩常用的成型方法有手工成型(烘箱成型严格的和热压罐成型%为了满足天线罩的高精度(外形尺寸和力学性能的要求$选用热压罐成型工艺$工艺流程如图(所示%图(’成型工艺流程"9I]($6-L5NNPF-<LQ:67收稿日期!())/0)/0)1作者简介!舒卫国&.C*@0’$男$高级工程师$主要从事树脂基复合材料功能结构件研究%"#$!%&’())*+,-+.大尺寸高性能雷达天线罩的研制/(())*年.月$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$#]!’模’具复合材料成型模具主要有凹模和凸模$而具体选用何种形式$主要取决于制品的结构(外形(尺寸公差及表面质量要求等%由于本天线罩纬向尺寸很小$而且外表面要求光滑$如果选用凹模成型$玻璃因为纬向尺寸小’$表面质布的铺叠操作很难进行&表面质量量难以保证%内蒙皮选用金属凸模成型$可得到保证$而且容易铺叠操作%由于内蒙皮采用了凸模成型$而天线罩要求外表面光滑(尺寸精确$所以在内蒙皮模具的基础上制造了外蒙皮复合材料出现贫胶$形成分层$不能保证其厚度+加流失过多$压过晚$树脂已进入凝胶玻璃态$使气体无法排出$孔隙多$结构疏松$力学性能低%加压时机取决于树脂基体的类型与铺层厚度$因此要根据改性环氧树脂的特性和蒙皮的厚度$确定加压时机和大小%3’结果与讨论对所成型的天线罩进行了一系列的测试$主要包括基本力学性能(罩体平面度(整体天线罩的无损检测(防护层电阻(表面质量和电性能测试等%基本力学性能见表(% 模具$其厚度为天线罩的厚度%由于外蒙皮模具是复合材料模具$不仅保证了外蒙皮的尺寸和精度$而且降低了模具制造的成本%#]$’蜂窝夹芯与蒙皮的胶接工艺,?&^j蜂窝夹芯与蒙皮的胶接$常采用二次成型和三次成型%二次成型是先将外蒙皮&或内蒙皮’在模具上裱糊成型后进行第一次固化$然后与蜂窝芯胶接$并在蜂窝芯子上裱糊内蒙皮&或外蒙皮’$再进行第二次固化%三次成型是将外蒙皮在模具上裱糊后固化$ 然后将蜂窝芯子胶接在外蒙皮上进行第二次固化$最后在蜂窝芯子上裱糊内蒙皮$并进行第三次固化%实践证明$三次成型的质量优于二次成型的$但生产周期长$成本高)3*%无论是二次成型还是三次成型都不能同时保证内外蒙皮表面都光滑%本文采用两个模具$内外蒙皮可以分别铺叠固化$有效地保证了其表面质量和厚度$而且不增加制造成本%在内蒙皮上铺放胶膜和,?&^j蜂窝进行预粘$再铺放胶膜$装配外蒙皮$最终固化%采用这样的胶接工艺$有利于固化时低分子挥发份的排除$夹层内的成型质量也容易检查$缺陷可及时排除$保证了内外蒙皮和蜂窝的胶接质量%#]*’固化工艺对复合材料固化工艺而言$温度(时间和压力是3个息息相关不可分割的因素$而温度场的控制最为重要%由于本天线罩具有大尺寸(高性能的特点$只有严格的控制好温度场$才能保证热压罐成型过程中天线罩受热均匀$进而保证其力学性能(气动外形和平面度等%固化中充分考虑迎风和避风的情况$采用多根热电偶控制温度场$合理布置热电偶的位置$保证高低温差控制在较小的范围%加压时机的选择直接影响制件的成型质量%加压过早使树脂"#$!%&’())*+,-+.表(’蜂窝夹层结构和层压板力学性能R:K](’&5LQ:;9L:Fa56P-6=:;L5-PQ-;5OL-=KN:;M<9LQN76WL7W65测试项目性能值蜂窝夹层结构平拉强度!&$:32))hC)h层压板弯曲强度!&$:12)13.)hC)h层压板’弯曲模量!J$:(/]3(@]@)hC)h层压板’层剪强度!&$:1@]*13])层压板’拉伸强度!&$:/.)’’’’拉伸模量!J$:(3].’’天线罩外形与检测平台贴合良好$罩体无变形$轻压状态下贴合面间隙小于(==$符合要求%内外表面光滑平整(美观%罩体经超声无损检测$实心边条区无分层$罩体蜂窝区无脱粘情况%防护层的表面电阻值和电性能满足设计要求%@’结’语本文选用高强玻璃布!中温改性环氧(胶膜(,?&^j蜂窝夹芯和表面涂层体系$采用凸模在热压罐中固化成型和合理的胶接及固化工艺$研制出完全满足设计要求的大尺寸(高性能的雷达天线罩%’参考文献).*轩立新$李勇$高树理+机载雷达罩技术发展展望)A*+第十三届全国复合材料学术会议论文集)%*$())@+)(*赵渠森+先进复合材料手册)&*+北京!机械工业出版社$())3+)3*伍必兴+聚合物基复合材料及成型工艺)p*+北京航空航天大学一零四教研室+&下转第@@页’新型玻璃钢锚杆成型工艺研究@@())*年.月$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$管锚尾玻璃钢锚杆的特殊结构决定的%这一结构是依靠间歇式拉挤锚尾后固化成型工艺实现的%在金属套管锚尾与玻璃钢杆体未发生相对滑动之前$锚直至达到峰杆的抗拉拔力可以一直保持上升状态$值抗拉拔力%一旦外部载荷超过该峰值$金属套管锚尾与玻璃钢杆体之间就会发生相对滑动$同时使它们之间的固结强度遭到一定程度的损失%但由于金属套管锚尾与玻璃钢杆体之间的连接较好$锚杆的抗拉拔力下降后还可使其强度保持在一个较高的.*水平)玻璃钢锚杆的%锚杆的抗拉试验结果表明$$$最小拉力仍能达到*2])>,破断拉力达试件脱离’$$到332]2(&$:达到杆体直径.*==破断力达到@)D*)>,的要求%表.锚杆拉伸实验数据结果编号.(3@直径!==横截面积!==.*.*.*.*().])*().])*().])*().])*破断力!>,1/])C3]/2(]/*2])破断应力!&$:313])(@*(]/@@.)]3(332]2()>,并有一定的延伸量$完全可满抗拉强度大于2$足煤帮锚杆的要求&煤帮锚杆抗拉强度一般要求为)(*’大于/)>,@’结’语间歇式拉挤锚尾后固化成型工艺很好地满足了玻璃钢结构及性能要求$与其它成型工艺相比还具有工艺简单$经济效益好等优点$实验结果表明$采用此成型工艺生产的玻璃钢锚杆各项性能指标均达到或超过国家标准%参考文献).*&A,9:;E95+RQ5;5<N76WL7W65-PP9K65IF:NN659;P-6L5MaF:N79LNK-F7)m*&1’++m-W6;:F-P%-:FXL95;L5u^;I9;5569;I%Q9;:’$())3$&)(*杨振茂$m*+马念杰等+玻璃钢锚杆试验研究)煤炭科学技术$(’+())($&!]#’锚杆拉伸实验研究衡量锚杆力学性能好坏最重要指标是锚杆的抗拉伸能力%实验试件为本工艺制成的圆截面直杆$长度为3))==其中两端各.))==为夹具所夹持$$%试验在中间.))==为工作区$试件直径为.*==所得数据如表.所示%万能试验机上进行$通过对实验结果的分析得到$杆体直径为.*==即使是在试验发生意外的情况下&内锥套和$B)-.,!"’&$0/").)’4)**+31).&2!&/"$2%&+-0&-+$$l$m&A,9:;0E95ib9;I0=9;Ii^A908Q5;Q9;:S;9k56N97O-P&9;9;I:;MR5LQ;-F-IO59E9;I.)))23Q9;:&%$\$%’(56789:7Q5:W7Q-6aW7NP-6<:6M7Q5=-WFM9;I75LQ;-F-IO-P"#$K-F7<97Q:;5<N76WL7W65L:FF5MK:7LQaWF0!R76WN9-;:;Ma-N7LW65a6-L5NN-P97N5;MK:N5M-;7Q5:;:FON9N-PLQ:6:L7569N79LN:;M=-WFM9;I75LQ;-F-IO-P"#$K-F7+RQ55da569=5;79NM-;5-;7Q5K-F7KO7Q5=-WFM9;I75LQ;-F-IO+i77W6;N-W7:FF>9;MN-Pa56P-6=:;L565:LQ-6$7Q5=-WM9;I75LQ;-F-IO9N<-67Qa-aWF:6989;I:;M:aaFO9;I+NW6a:NN7Q5;:79-;:FN7:;M:6MN+i;:<-6M!"+K+=+K;<=>?8@6#$-F7-WFM9;I75LQ;-F-IO-F75;Ma-N7LW65&上接第/(页’+$%$(+0/)*.(+’$%!D$(",/!’/3$+*)+B("0$("&$""(+(,)B$X4ST590IW-A,J\-$b\59E9;IA56-;:W79L:F&:;WP:L7W69;IR5LQ;-F-IO#5N5:6LQi;N797W7559E9;I.)))(@Q9;:&$\$L’(56789:7Q5N5F5L79-;-P=:7569:FNON75=:;M=:;WP:L7W6575LQ;9‘W5-PF:6I5N985:;MQ9IQa56P-6=:;L5:;0!R75;;:6:M-=5:659;76-MWL5M9;7Q9N:679LF5+RQ56:M-=5=:M5-P7Q5N5F5L75M=:7569:FNON75=NWLL5NNPWFFOa:NN5M7Q5=5LQ:;9L:F:;M5F 5L769L:F75N7N+!6+L+Q+=;<=>?8@6:M-=5-=a-N975N-;5OL-=KN:;M<9LQN76WL7W655LQ:;9L:F75N7"#$!%&’())*+,-+.大尺寸高性能雷达天线罩的研制作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:舒卫国,杨博, SHU Weig-uo, YANG Bo北京航空制造工程研究所,北京,100024玻璃钢/复合材料FIBER REINFORCEDPLASTICS/COMPOSITES2006,""(1)4次1.轩立新.李勇.高树理机载雷达罩技术发展展望[会议论文] 20042.赵渠森先进复合材料手册 20033.伍必兴聚合物基复合材料及成型工艺1.期刊论文周祝林.钟天麟复合材料雷达天线罩的最优化设计 -纤维复合材料2004,21(4)从复合材料的基本力学、电性能出发,提出复合材料雷达天线罩的最优设计.本文是蜂窝夹层结构的雷达罩最优设计基础,今后还要介绍泡沫塑料夹层结构等,要不断完善复合材料雷达天线罩最优设计,以使我国的产品达到国际先进水平,随着我国综合国力的增长,我们的产品也将进入国际市场.2.会议论文白树城.嵇培军.温磊.张华.姜健数字化技术在大型雷达天线罩生产中的应用 2007针对大型雷达天线罩的设计要求,在研制生产中应用了数字化技术,说明了数字化技术对研制生产这类大型复合材料构件重要意义.3.期刊论文赵培聪.李瑞杰.李亨昭.孙红卫.秦德辉.Zhao Peicong.Li Ruijie.Li Hengzhao.Sun Hongwei.QinDehui 雷达天线罩应急修补技术 -宇航材料工艺2009,39(6)以战时雷达天线罩的快速抢修为背景,利用研制的室温快速固化胶黏剂J-232、补片材料对雷达天线罩可能出现的战时损伤进行了模拟修补和试验验证.结果表明:所采用的修补材料及补片胶接修补技术完全满足某型号雷达天线罩应急修补技术要求,并能延长雷达天线罩的使用寿命.4.会议论文鞠金山.陈学军.施陆益.佟文清雷达天线罩制造工艺技术初探 2000该文对天线罩制造工艺从选材到成型整个过程作一论述,结合具体产品试制,探讨有关制造工艺技术问题。

探地雷达天线说明

探地雷达天线说明

RAMAC/GPR天线配置说明MALA地质雷达硬件主要由RAMAC/GPR控制单元(标准配置CUII主机)、天线及显示器(Monitor监视器或笔记本电脑)组成。

控制单元必须要配备的,它能兼容所有的天线,包括地面(屏蔽和非屏蔽天线)和孔中天线;天线可根据工程的需要来选择。

一.RAMAC/GPR非屏蔽天线RAMAC/GPR非屏蔽天线是低频天线,主要用于深层探测。

典型的非屏蔽天线有25MHz、50MHz、100MHz、200MHz天线。

所有的RAMAC/GPR非屏蔽天线均使用同样的发射机及接收机、光纤、玛拉测链、天线分离架及主控单元。

天线重量轻,适用于单人操作。

收、发天线容易分离,可以采用CMP法(共中心点)计算速度。

非屏蔽天线可应用于土木建筑、地质学及水文地质学等行业,主要用来进行野外的中深部地质勘查,地质调查及深部管线、管道探测。

1. 25MHz非屏蔽天线该天线典型测深为40~50米,主要用于深部地质勘察,地质分层及基岩探测。

该天线分成三段,运输及携带极为方便。

尺寸:4.06×0.20×0.07m重量:3.85kg(单只)2. 50MHz非屏蔽天线该天线典型测深为30~40米,主要用于中深部地质勘察,地质分层及基岩探测。

它由三部分组成,运输及携带极为方便,且重量轻,可以单人操作。

尺寸:2.06×0.20×0.07 m重量:2.65kg(单只)3. 100MHz非屏蔽天线该天线典型测深10~20米,它的测深及分辨率都比较适中,应用范围比较广泛,可用于陆地及水下探测,喀斯特地貌研究,湖底形态调查,深部管线探测及基岩探测。

尺寸:1.04×0.16×0.04 m重量:1.10 kg(单只)4. 200MHz非屏蔽天线该天线典型测深5~6米,它的特点是重量轻,分辨率高。

主要用于电缆、管道及空洞探测,大坝浅层质量检测及路面检测等。

尺寸:0.54×0.16×0.04 m重量:0.55 kg(单只)5. RTA50超强地面耦合天线该天线的典型测深为40~50米,地下介质情况好的时候可以探测到近70米的深度,主要用于深部地质勘察,地质分层及基岩探测等。

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解雷达罩的基本概念、结构和功能,掌握雷达罩的设计原则和制造工艺,培养学生对雷达罩技术的兴趣和好奇心,提高学生的创新能力和实践能力。

1.了解雷达罩的定义、分类和基本结构。

2.掌握雷达罩的主要功能和设计原则。

3.了解雷达罩的制造工艺和应用领域。

4.能够运用雷达罩的基本原理分析和解决实际问题。

5.能够运用雷达罩设计软件进行简单的设计。

6.能够进行雷达罩的制造和检测实验。

情感态度价值观目标:1.培养学生对雷达罩技术的兴趣和好奇心。

2.培养学生创新精神和团队合作意识。

3.培养学生关注国家安全和国防事业的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括雷达罩的基本概念、结构和功能,雷达罩的设计原则和制造工艺。

1.雷达罩的基本概念:介绍雷达罩的定义、分类和基本结构。

2.雷达罩的功能和设计原则:介绍雷达罩的主要功能和设计原则。

3.雷达罩的制造工艺:介绍雷达罩的制造工艺和应用领域。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法:通过讲解雷达罩的基本概念、结构和功能,让学生掌握雷达罩的基本知识。

2.案例分析法:通过分析典型的雷达罩设计案例,让学生掌握雷达罩的设计原则和制造工艺。

3.实验法:通过进行雷达罩的制造和检测实验,让学生掌握雷达罩的制造和检测方法。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材:选用国内权威出版社出版的雷达罩教材作为主要教学资源。

2.参考书:推荐学生阅读相关的雷达罩专业书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,提供形象的图文并茂的教学资料。

4.实验设备:配置齐全的雷达罩制造和检测设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和全面性。

1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现,评估学生的学习态度和理解程度。

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解雷达罩的基本概念,掌握雷达罩的结构、材料及工作原理;2. 学生能运用所学知识,分析雷达罩在航空领域的作用及其重要性;3. 学生了解雷达罩在国防科技和民用领域的应用,拓展知识视野。

技能目标:1. 学生通过实际操作,学会使用工具和设备进行雷达罩模型的制作与测试;2. 学生能运用数据分析方法,对雷达罩的性能进行评估;3. 学生具备团队协作和沟通能力,能在小组合作中发挥个人优势。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的热爱,激发探索航空领域的兴趣;2. 学生树立国家安全意识,增强对国防科技的自豪感;3. 学生通过实践,培养动手能力、创新精神和解决问题的能力;4. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养合作精神。

课程性质:本课程为航空航天科普课程,结合理论知识与实践操作,提高学生的综合素养。

学生特点:六年级学生具备一定的科学知识基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与分享。

教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,激发学生兴趣,培养创新精神和实践能力。

通过课程学习,使学生达到预定的学习成果,为后续相关知识的学习奠定基础。

二、教学内容1. 雷达罩基本概念:介绍雷达罩的定义、作用及其在航空领域的地位;教材章节:第三章第二节《飞行器的电磁兼容性》2. 雷达罩结构及材料:分析不同类型的雷达罩结构特点及其所用材料;教材章节:第三章第三节《飞行器结构与材料》3. 雷达罩工作原理:阐述雷达罩对电磁波的传播特性及其工作原理;教材章节:第三章第四节《雷达罩的工作原理与性能要求》4. 雷达罩的制作与测试:动手实践,制作简易雷达罩模型并进行性能测试;教材章节:第三章实验《雷达罩模型制作与测试》5. 雷达罩应用领域:介绍雷达罩在国防科技和民用领域的应用;教材章节:第三章第五节《雷达罩的应用与发展前景》6. 性能评估与数据分析:学习运用数据分析方法,对雷达罩性能进行评估;教材章节:第三章第六节《雷达罩性能数据分析方法》教学内容安排与进度:第一课时:雷达罩基本概念、结构及材料;第二课时:雷达罩工作原理;第三课时:雷达罩的制作与测试(实验课);第四课时:雷达罩应用领域及性能评估。

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1 引言随着现代高科技的发展,雷达大量应用于陆、海、空三军及民航、气象等领域,相应的,雷达天线罩的运用也日益广泛。

天线罩是雷达系统的重要组成部分,被称为雷达系统的“电磁窗口”。

它的作用是在雷达天线的周围形成一个封闭的空间,将转动工作的雷达天线罩于其中,以保护雷达天线系统免受大气环境的直接作用。

由于天线罩的遮挡,天线系统可不受风、沙、雨、雪、冰雹的侵袭,这将降低天线驱动装置的设计功率和减少天线转动实际消耗的能源,并且避免了因气候与环境原因造成的雷达关机。

同时天线罩还可以缓解因气温骤变、太阳辐射、潮湿、盐雾等对天线系统的影响,因此也大大简化和减轻了天线系统的日常维护修理工作,延长路雷达的使用寿命。

世界上第一个玻璃钢雷达罩出现于20世纪40年代的美国,至今有60多年的历史。

我国是从上世纪60年代开始研制玻璃钢雷达罩,最大的为直径44米的地面雷达天线罩,至今仍在使用,已有近40多年的历史,在雷达罩设计、生产、检测方面有了较丰富的经验,但与国外相比,还有一定距离。

随着雷达电性能要求的不断提高,雷达罩向大型化发展,对雷达罩的结构设计提出更加苛刻的要求。

现有地面雷达罩的结构形式有3种类型:构架悬吊柔性膜鼓风式、构架—壳体式和刚性壳体式,而刚性壳体式较为普遍。

⑴构架悬吊柔性膜鼓风式构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩是用金属型材组成空间构架,在构架悬吊涂覆尼龙的有机纤维布,有机纤维布黏合拼成中空的柔性罩,将雷达天线罩于其中。

由于柔性膜很薄,因此这类天线罩对电磁波能量的吸收损耗很小,并对各种雷达工作频段具有较好的适应性,尤其适于宽频和变频雷达采用。

这类天线罩的特点是:造价低,搬迁方便;但耐久性差,有噪音。

⑵构架—壳体式构架—壳体式地面雷达天线罩与构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩的相同之处在于它们都是通过金属构架来承受载荷。

不同之处是,构架—壳体式天线罩用硬质材料(层和或夹芯玻璃钢)壳体代替柔性膜。

构架—壳体式又称半硬壳式,天线罩的总体强度和刚度仍靠构架来保证。

这种型式的天线罩适用于大直径天线的地面雷达。

⑶硬壳式硬壳式地面雷达天线罩没有专门的承力构架。

这种天线罩用硬质材料组成的刚硬壳体来承受载荷。

它的结构设计按薄壁壳模型来计算器强度、刚度和变形。

硬壳式地面雷达天线罩壳块的横剖面结构类型可分为单层(实心壁)、A型夹芯、B型夹芯、C型夹芯、多重夹芯和具有金属含物的介质层等,横剖面结构如图1.1所示。

图1.1 天线罩罩壁的剖面结构天线罩外形结构的没计要考虑到雷达类型和微波频段、雷达设备结构形状、电磁波入射角、空气动力学、结构力学等诸多四素。

经过长久的实践操作和分析总结,逐步形成和验证了较为成熟的天线罩设计方程,为天线罩的设计提供了强有力的理论依据。

以下对地面雷达天线罩的设计方程进行分析,规定用直角坐标系(,,)R R R X Y Z 描述天线罩的曲面形状(表面和外表面),并且Z 轴为天线不扫描时的边射方向。

地面雷达天线罩的形状主要有圆筒形加球面顶盖和截球形两种,通常采用截球形天线罩,其方程为:2222R R R R X Y Z R ++= (2.1)鉴于此次设计的地面雷达天线罩的尺寸要求为直径900mm ,选择的形状为不用分块的3/4截球形(即截球高度324H R =⨯),用翻遍法兰与基座连接。

如图2.1所示,球的半径为R ,直径D=900mm ,球心O (0,0,0),h=3/4D 。

图2.1 截球形雷达天线罩3.1 原材料的选择为了得到良好的电性能,天线罩所用原材料要具备良好的透波性,其“介电常数”和“介电损耗角正切”这两个参数值要小。

玻璃纤维增强塑料,简称FRP,是制作天线罩的理想材料,也是长期实践证明可取的透波材料。

FRP又被称为玻璃钢,是树脂基复合材料,所用基体材料为聚酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料,所用增强材料为玻璃纤维。

目前,雷达罩材料较多采用的是环氧树脂和E玻璃纤维,随着对雷达天线罩性能要求的不断提高,D 玻璃纤维、石英玻璃纤维等增强材料及改性双马来酰氩氨树脂、DAIP树脂、氰酸酯树脂等具有更好介质性能的材料也投入了使用。

FRP所用增强材料和树脂的性能参数见下列表格。

表3.1 增强材料的性能参数表材料相对密度拉伸强度/GPa弹性模量/GPa介电常数/10GHz损耗角正切/10GHzD玻纤 2.10 2.00 48.0 4.00 0.0023 E玻纤 2.52 3.16 71 6.15 0.0054 M玻纤 2.77 3.70 91.6 7.00 0.0039 S玻纤 2.51 3.95 85 5.20 0.0068 石英玻纤 2.20 1.70 72.0 3.78 0.0002 KV-49 1.48 3.46 138 3.59 0.0014表3..2 树脂基体材料的性能参数表材料介电常数/10GHz 正切损耗/10GHz 比重环氧树脂 3.1~5.0 0.015~0.021 1.10~1.35 不饱和聚酯 2.8~4.2 0.010~0.025 1.12~1.30 乙烯基树脂 2.5~3.5 0.012~0.026 1.15~1.31 酚醛树脂 4.2~4.8 0.014~0.031 1.11~1.30表3..3 几种材料的高频介电性能材料测试条件介电常数/10GHz 正切损耗/10GHz DAP玻璃钢1MHz 4.1 0.01310GHz 3.85~4.0 0.017 酚醛-缩醛玻璃钢10GHz 3.2~5.0 0.02 抗雨蚀涂层10GHz 3.1 0.031抗静电涂层10GHz 7.2 0.27 耐热酚醛蜂窝芯层10GHz 1.14 0.004尼龙酚醛蜂窝芯层10GHz 1.20 0.002 雪10GHz 1.3 0.0005根据使用条件,以及经济效益综合考虑,本次设计雷达天线罩所用的原材料为DAP玻璃钢,取ε=4.0,tan0.017δ=。

3.2 单层雷达天线罩的电性能设计地面雷达天线罩的电性能主要指功率传输系数(等于加天线罩时天线辐射的功率与不加天线罩时天线辐射功率的比值,用以度量经过天线罩的衰减和反射损失后所辐射功率的保留率)、反射功率、波束偏移、波瓣畸变等。

对地面雷达天线罩电性能和机械性能指标分别见表3.4和表3.5。

表3.4 地面雷达天线罩的电性能指标项目典型数值电性能传输功率系数/% 85~96反射功率系数/% 0.5波束偏转/mrad 0.05~0.3 波束偏转误差率/mrad/mrad 0.005~0.010 波束宽度在3db处的变化/% 5旁瓣增加/db20db电平 125db电平 230db电平 4表3.5 地面雷达天线罩的机械性能指标 项目典型数值 机械性能耐风速/(m/s)60~100 温度/℃ -50~+50 使用年数/年10~153.2.1 厚度设计在电性能的初步设计中,常将天线罩中的壳块视为平板,计算平面电磁波经过此平板时的透波特性。

此时不计平板边缘的影响,即视为无限大平板,用此种计算结果来决定天线罩横剖面的结构和尺寸。

当电磁波射入平板和从平板透出时,均会在界面处发生反射。

平板厚度d 按下式计算:21/22(sin )d n εθ⎡⎤=λ/-⎣⎦ (3.1)式中 n ——整数,n =0,1,2,…; ε——平板介质的相对介电常数; λ——电磁波在自由空间的波长;θ——入射角,当电磁波垂直于平板时,θ=0,此时/d n λ= (3.2)按式(3.2)计算d 值作为罩壁厚度的雷达罩称为介质半波长雷达罩。

国际电信联盟分配的雷达可工作的波段、频率和波长的数值围见表3.6。

表3.6 雷达波波段、频率和波长频段名称 分配频率/GHz 分配波长/cm 频段名称 分配频率/GHz 分配波长/cm UHF 042~045 71~66.7 X 8.5~10.68 3.53~2.81 0.89~0.94 33.7~31.9 Ku 13.4~14 2.239~2.143 L 1.215~1.4 24.69~21.4 15.7~17.7 1.911~1.69 S2.3~2.513.04~12K24.05~24.251.247~1.2372.7~3.7 11.1~8.11 Ka 33.4~36 0.898~0.833 C5.25~5.9255.71~5.06mm40~3000.75~0.1对于K 波段,选中间值λ=1.242cm 。

取n =1,将n ,λ,ε,tan δ代入式(3.2)计算得d =0.3105cm=3.105mm 。

由于工艺误差,罩壁的壁厚d 实际值取d =0.300cm=3.00mm ,则偏离值d ∆=0.3105-0.3000=0.0105cm=0.105mm 。

3.2.2 雷达天线罩的反射率雷达天线罩的反射率可用下式估算:()221/d επλΓ=-∆⎡⎤⎣⎦ (3.3)式中 2Γ——雷达天线罩的反射率。

经式(3.3)计算得2Γ=0.64% 3.2.3 热损耗电磁波穿过罩体因介质吸收所引起的热损耗Q 可用下式估算:2/Q πδλ= (3.4) 式中 tan δ——罩壁材料的介电损耗角正切。

经式(3.4)计算得Q =0.0516 3.2.4 电磁波功率传输系数单层玻璃钢雷达天线罩的电磁波功率传输系数2T 可用下式估算:()()2211T Q =--Γ(3.5) 经式(3.5)计算得2T =94.24%综上所述,ε=4.0,tan 0.017δ=,d =0.300cm=3.00mm ,d ∆=0.105mm ,2Γ=0.64%,Q =0.0516,2T =94.2% 。

4 结构设计对地面雷达天线罩的结构设计要求,视雷达的预计安装地点而有所不同。

这主要与当地的最大风速及气温变化围有关,同时还应考虑所处地域的地震及冰雪负荷、盐雾、沙尘等条件。

如果是硬壳式天线罩,无论是单层或夹芯结构,均简化为各向同性材料构成的薄壁球壳,按照无矩理论来计算罩体各处的应力,并考虑天线罩与基础安装处附近的边缘效应。

4.1 罩体所承受的荷载 4.1.1 罩体自重在设计中,通常需要知道单位面积的罩体质量(罩体自重集度)q /q G A = (4.1) 式中 G ——罩体的总重;A ——罩体的表面面积。

对于截球形罩体2A RH π= (4.2) 式中 R ——罩体的半径; H ——截球的高度。

将R =450mm=0.45m ,H =675mm=0.675m 带入式(4.2)计算求得A =1.909m 2 在实际计算中,如果仅由壳块的剖面参数来计算,得到壳块剖面的自重集度'q ,再引进一些考虑实际结构因素的影响系数,则罩体的自重集度的计算公式为'123q q k k k =(4.3)式中 1k ——封边系数;2k ——连接件及附加保护涂层质量系数,简称附加系数; 3k ——超载系数;'q ——不考虑其边框、连接件及涂层的壳块中央部分单位面积质量。

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