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雷達天線罩是飛行器雷達系統的重要組成部分，用來保護雷達天線或整個微波系統在惡劣環境下能夠正常工作，是一個氣動/結構/透波功能一體化部件。典型的飛行器雷達天線罩位于機頭前部，如果把雷達比作飛機的眼睛，雷達罩則是飛機“眼睛”的防護鏡。機載、彈載和其它飛行器上的天線罩還有改善氣動外型的作用；艦載、車載和地面天線，以及精密跟蹤測量雷達、射電天文望遠鏡等的天線上使用天線罩，可大大提高其瞄準精度。

機載雷達天線罩

根據不同結構形式，高溫透波部件可分為天線罩和天線窗兩大類，天線罩一般多為錐形或半球形，位于高速飛行器的鼻部，而天線窗位于飛行器側部，為平板狀。透波部件不僅要求減少介質材料對電磁波信號接收和反射的影響，同時承擔著防熱、承載、導流和耐候等功能。

高溫透波材料應滿足以下性能要求：

（1）優異的介電性能。透波性能是高溫透波材料的首要評價指標，需要滿足在0.3~300 GHz波段，1~1000 nm波長內電磁波透過率大于70%，并且隨著頻率和溫度的變化不發生明顯改變（溫度升高或降低100°C介電常數變化小于1%），以

保證天線系統正常的通訊、遙測和制導等工作。通常具有較低介電常數和介電損耗角正切值的材料具備較強的透波能力；

（2）良好的抗熱震性能。透波陶瓷部件在工作過程中的瞬時溫度升溫速率高達100°C/s以上，良好的抗熱震性能能夠保證透波材料承受劇烈的熱沖擊，以減少熱震應力產生的裂紋；

（3）優秀的力學性能。高馬赫數飛行器在飛行環境中受到較強的氣動力和氣動熱，透波材料應具備優秀的斷裂韌性、比強度和比剛度，以承受高速飛行產生的各種應力，并且在高溫時仍能保持較好的力學性能；

（4）良好的抗雨水沖蝕性。透波材料需能夠承受雨蝕、輻射以及粒子蝕等惡劣環境；

（5）良好的材料制造、加工可行性，以及較低的質量。

由于陶瓷材料具有不易吸水吸潮、強度高、高溫性能穩定等優點，滿足承載、透波、耐高溫抗燒蝕等多功能要求，日益成為國內外在透波領域的研究熱點，成為天線罩的首選材料之一。

目前對于高溫透波陶瓷材料的研究主要集中在氧化物陶瓷、磷酸鹽陶瓷和氮化物陶瓷三個方面。

常見透波陶瓷材料的基本性能

常見的高溫透波陶瓷材料的種類及特點總結如下：

不同種類透波陶瓷的優缺點及適用領域

隨著國防和現代軍事戰爭的需要及科學技術的發展，飛行器的馬赫數不斷提高，因此滿足高馬赫數飛行器對天線罩天線窗等透波部件性能要求的透波材料是未來的發展方向。

由以上對幾種陶瓷材料的性能特點對比可知：

（1）氧化鋁、微晶玻璃等部分氧化物陶瓷和磷酸鹽陶瓷由于較差的抗熱性、高溫機械性能和介電性能在高馬赫數飛行器的適用上面臨淘汰；

（2）莫來石陶瓷眾多的優良特性尚需足夠充分的研究和應用；

（3）由于較差的抗氧化性、抗雨蝕性、機械性能和易吸潮，均質石英陶瓷并不能滿足新一代飛行器的需要，經過纖維增強性能得到較大的提升，石英纖維織物增強石英復合材料是目前已投入應用、綜合性能最優的材料；

（4）較難燒結、高溫介電損耗異常增大等問題使得氮化硼陶瓷從未得到實際的應用，多孔氮化硅陶瓷已成功應用在部分寬帶高溫透波部件上，氮化物復合/復相陶瓷由于質量大、各項性能未實現同步提升等問題，應用受到限制。

總結

目前高溫透波陶瓷材料仍存在介電性能和機械性能難以協同、隔熱透波性能矛盾、成型加工困難不能適應設計需要、高溫性能尚需提升等問題。需要開發新的低成本、高性能的材料體系，同時還要匹配實際生產加工的需要，連續纖維增強氮化物基復合材料具有優異的綜合性能，是今后高溫透波陶瓷的發展方向，國內目前石英纖維和氮化硅纖維發展較好，其他纖維的發展與國外存在較大的差距，是今后的研究重點。

參考來源：

1. 天線罩用高溫透波陶瓷材料的研究進展，毛富洲、銀銳明、李鵬飛、劉碧慧、白云飛（湖南工業大學材料與先進制造學院）；

2. 透微波陶瓷材料的研究現狀，陳虹、張聯盟、羅文輝（山東工業陶瓷研究設計院、武漢理工大學）。

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