各种地面电台及车载电台都需要配备形式多样的鞭状天线,尤其是在舰船上,所需配备的鞭状天线多达上百付。细长杆状的鞭天线体积小,应用十分广泛,对材质的要求也比较高,尤其是在环境复杂的军舰上使用要求更高。

      首先,天线在各种载荷作用下要有足够的强度;其次,在各种载荷作用下,天线要有足够的刚度,其结构变形应限制在允许的范围内;再者,天线的固有频率要尽量高,以防止与天线支撑系统发生结构谐振;另外,天线的材质必须具有防盐雾腐蚀和抗风能力,才能适应长期的海洋工作环境。

      传统的鞭天线多选用玻璃纤维增强树脂基复合材料,GRP本身虽然不导电,但是通过表面铺覆金属层就可以达到导电的目的,而且同金属天线相比,其重量明显减轻,耐腐蚀性也比较好。但是碳纤维增强树脂基复合材料与玻璃纤维增强复合材料相比,其强度和模量更加优越,更适宜用于舰船等特殊工作环境。

      碳纤维增强树脂基复合材料具有高比强度和比模量,可用来制造强而轻、刚而薄的构件。可采用手糊、缠绕、拉挤、卷制等一种工艺或多种工艺制备碳纤维鞭天线杆,成型工艺灵活。

      以我们无锡星欧娱乐注册新材料为某型号军舰提供的碳纤维天线鞭为例,该型号天线鞭分为三节,总长度为7.5m,每节之间采用金属连接件连接。其结构外形为锥杆,整个天线杆结构包括三层:外保护层、碳纤维复合材料杆体层和铜网层。

       采用碳纤维复合材料制备的鞭天线杆表现出以下的性能优势:1.重量更轻,碳纤维复合材料天线的质量比铝合金天线降低50%左右 ;2.电性能更好,碳纤维复合材料天线的电性能达到或接近铝合金的技术指标;3.碳纤维复合材料天线的机械性能更强,不仅大于等于铝合金天线,在振动、加速度、冲击、高低温循环、热真空等环境下比玻璃纤维增强复合材料天线表现更好。

      近年来,碳纤维复合材料凭借着优异的机械性能、电性能和耐环境性能,在结构、天线组件、鞭天线等结构方面相继得到了广泛的应用。这些碳纤维复合材料制品都具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀及高精度的特点,能很好地适应复杂工况,能在恶劣的高空或海洋环境下使用。

      不过,作为高端碳纤维复材制品的资深厂家,我们无锡星欧娱乐注册新材的技术人员在实际的制作中也发现,合理的铺层对于天线鞭的力学性能非常重要,因为碳纤维单向复合材料在0°方向性能很高,而横向90°方向上性能较差,必须在制作过程中做好铺层设计工作。因此,要促使碳纤维复合材料在更多环境下成功应用,也需要碳纤维复合材料制作方的深入研究和配合。

(版权所有,转载时请务必保持内容的完整性并标明文章出处。)