碳纤维复合材料在高精度夹层天线面板中的应用
碳纤维增强复合材料具有低膨胀、轻质高强等特性,对于在极端台址环境下服役的高精度天线来说是非常理想的反射面材料。
目前,国内针对微米级面形精度的碳纤维复合材料天线面板技术还未成熟,仍处于起步阶段。除初始成型精度较差以外,各向异性复合材料结构的热变形趋势更是难以预测,整体结构的均匀性、上下蒙皮的对称性及芯材结构的材料特性都会对面板的热变形特性产生影响。
在大温差环境下出现的热变形残差对工作在低频段的天线的接收效率并没有太大的影响,但是针对亚毫米波乃至太赫兹波段的天线却是非常致命的缺陷。
传统的铝蜂窝芯材在面板法向方向上热变形过大,从而导致反射器面板的焦距变化过大,逐渐无法满足越来越高的低膨胀需求,所以可以使用碳纤维复合材料芯材来降低反射面的热变形残差。
如今,国内的碳纤维复合材料薄壁圆管阵列的制作工艺日趋成熟,成为铝蜂窝芯材的理想替代品。碳纤维管阵列与铝蜂窝结构相比,可增加芯材的剪切模量并有效降低芯材法相的热变形,并能进一步增强面板的比刚度和热稳定性。
目前,国内针对微米级面形精度的碳纤维复合材料天线面板技术还未成熟,仍处于起步阶段。除初始成型精度较差以外,各向异性复合材料结构的热变形趋势更是难以预测,整体结构的均匀性、上下蒙皮的对称性及芯材结构的材料特性都会对面板的热变形特性产生影响。
在大温差环境下出现的热变形残差对工作在低频段的天线的接收效率并没有太大的影响,但是针对亚毫米波乃至太赫兹波段的天线却是非常致命的缺陷。
传统的铝蜂窝芯材在面板法向方向上热变形过大,从而导致反射器面板的焦距变化过大,逐渐无法满足越来越高的低膨胀需求,所以可以使用碳纤维复合材料芯材来降低反射面的热变形残差。
如今,国内的碳纤维复合材料薄壁圆管阵列的制作工艺日趋成熟,成为铝蜂窝芯材的理想替代品。碳纤维管阵列与铝蜂窝结构相比,可增加芯材的剪切模量并有效降低芯材法相的热变形,并能进一步增强面板的比刚度和热稳定性。
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