Introducció a materials transparents d’ona per a radomes de fibra de vidre
Què és el material transparent d’ona? És un material aïllant que té poca pèrdua i distorsió després del pas de les ones electromagnètiques de freqüència de ràdio. L’ús principal és fabricar diversos tipus de radoms i protegir les antenes de radar i altres equips electrònics dels efectes nocius del medi extern.
Un radom és una estructura o recinte dissenyat per protegir les antenes i els equips electrònics relacionats de l’entorn i elements que l’envolten com la pluja, la neu, els raigs ultraviolats i els forts vents. El nom "Radome" deriva del radar i la cúpula.
El material transparent d’ona del radom fa referència a un material dielèctric multifuncional que protegeix els sistemes d’antena del funcionament normal en ambients exteriors durs, i el seu principal requisit de rendiment és minimitzar l’efecte del dielèctric del radoma sobre els senyals electromagnètics rebuts i reflectits pel sistema d’antena. Com que el sistema d’antenes que treballa en diferents entorns té requisits de rendiment diferents per a materials transparents d’ona, els tipus i les estructures de materials de radoma també són diferents.
Per tant, el material transparent d’ona del radoma ha de complir una sèrie d’índexs com propietats elèctriques, propietats mecàniques, propietats ambientals, etc. Les propietats elèctriques s’expressen generalment per constants dielèctriques ε i angle de pèrdua tangent tangent, normalment en l’interval de microones de 0,3 ~ 300 GHz, el material transparent d’ona hauria de complir amb menys de 10 f/m, tanΔ inferior a 0,01 i una ona excel·lent -Let Material transparent ε només és 1 ~ 4 f/m, tanΔ és de 0,001 ~ 0,01 i no canvia significativament amb el canvi de temperatura i freqüència (per exemple, la temperatura augmenta o disminueix en 100 ℃, el canvi és inferior a 0,001 ~ 0,01). A baix de 100 ° C, el canvi és inferior a l’1%).
Sota la premissa de complir el rendiment elèctric, la bona força i el mòdul poden fer que el radoma no sigui fàcil de danyar quan se sotmeti a estrès mecànic longitudinal i transversal, per tal de garantir l’estabilitat de treball del sistema d’antena i la fiabilitat mecànica. Una bona resistència al xoc tèrmic, la resistència a l’ablació i el coeficient baix d’expansió tèrmica també són condicions necessàries per a materials transparents d’ona per als radoms.
La carcassa protectora millora la precisió apuntant del sistema d’antenes contrarestant els efectes negatius de la degradació UV, les càrregues de vent o la neu i la acumulació de gel. La funció clau d’aquestes estructures és estendre la capacitat del sistema d’operar en condicions desfavorables alhora que es crea un entorn de treball segur.
El desplegament de Radome també controla els costos associats a la instal·lació i manteniment del sistema o equipament. El suport i la protecció addicionals proporcionats pel recinte del radoma amplien la vida de les SS i permet estructures més rendibles mitjançant l’ús de motors o fundacions més petites. Aquestes estructures funcionen sense comprometre el rendiment electromagnètic de l’antena. Això s’aconsegueix seleccionant el material de construcció adequat que maximitzi la transmissió elèctrica i mantingui així l’eficiència de transmissió sense comprometre les propietats electromagnètiques.
Les parets de radoma es fabriquen amb gruixos precisos per aconseguir el radar o la transparència d’ones de ràdio requerides, fonamental en l’aviació. Les solucions dissenyades amb materials adequats aconsegueixen un rendiment òptim del sistema.
La majoria dels materials transparents d'ona actuals per als radomes són compostos de fibra de vidre. La fibra de vidre és de pes lleuger, bona força de l’anell; Bon aïllament elèctric, forta transparència d’ona (taxa de transparència d’ona de fins a un 98% o més), sense corrent d’inducció elèctrica; La resistència a la corrosió, la resistència ultraviolada, la resistència a l’envelliment, la resistència a l’impacte, en -45 ~ 110 ℃ un entorn dur encara té un bon rendiment i es pot aplicar a diversos ambients complexos; Es pot utilitzar per fer una varietat de radomes.
El radom és una antena de radar necessaris els articles de protecció, la investigació i el desenvolupament del radom transparent de les ones de fibra de vidre necessiten tenir un pes lleuger, fàcil de processar les excel·lents característiques, en l’ús del procés ha de ser capaç de mantenir les dimensions geomètriques de la L’estabilitat, no deformarà, en l’entorn natural dur pot suportar la radiació ultraviolada, els canvis de calor i el fred i la resistència envellida, la resistència a l’impacte i la bona capacitat, sense un manteniment especial.
Els radoms són de materials que no interfereixen amb les ones de ràdio enviades i rebudes per l’antena. Existeixen diverses formes per combinar aplicacions específiques. Semblen el con del nas d’un avió o una coberta al fuselatge per protegir l’antena i proporcionar una silueta racionalitzada reduint l’arrossegament aerodinàmic. Diverses antenes fixes a l’aire o a l’aire sòlids poden causar desajustos d’impedància a causa de la guinda, cosa que afecta el rendiment del transmissor i pot provocar que el transmissor s’escalfi. El radom ho impedeix cobrint l'antena amb un material resistent a la intempèrie com la fibra de vidre.
Les antenes de radar estan tancades en una gran estructura com a cúpula. Protegeixen equips rotatius i electrònica i proporcionen calor per evitar la acumulació de gel i neu.
La geometria del radoma té un efecte profund sobre les característiques de transmissió de l’antena. Alguns patrons geomètrics produeixen errors de dispersió a freqüències específiques. Els radomes amb configuracions de panells múltiples o quasi aleatoris impedeixen que es dispersin errors entre els panells.
Els blocs d'aigua indiquen la transmissió formant una pel·lícula fina a la superfície del radoma, que pot tenir un efecte interferidor substancial sobre el rendiment del radom. Per evitar l’atenuació del senyal, el radom arriba amb un recobriment hidrofòbic que fa que l’aigua enrotlli la superfície. Les brides de panells i els marcs de connectors estan dissenyats d’acord amb els estàndards de la indústria per evitar efectes adversos sobre el rendiment electromagnètic a causa del canvi de fase o la pèrdua de senyal.
El disseny i el rendiment de Radome a la indústria aeroespacial són cada cop més importants a causa de la creixent popularitat de les aplicacions de radar avançades. Per a tecnologies innovadores com Doppler Wind Detection i altres processos de radar avançats, els radomes estàndard no són ideals. Aquestes tecnologies requereixen radomes especialitzats o dissenyats a mida
Els radomes contenen materials amb constants dielèctriques baixes per minimitzar les reflexions i els efectes nocius sobre els senyals electromagnètics. Es van utilitzar substàncies com la fusta balsa i la contraplacada en la construcció precoç de radomes. Les estructures modernes estan fetes de materials compostos, incloses fibres de quars i vidre, i fibres aramides unides per resines com epoxi. Els nuclis de bresca compostos per materials constantment dielèctrics baixos estan presents entre les capes del radoma per millorar la robustesa estructural.