分析了树脂基透波复合材料的透波特性,针对5G频段和5G天线罩应用特点,对5G天线罩材料主要应用形式和材料选择进行了探讨。在中低频段(2G～6GHz),小型和微型天线罩可选用玻璃纤维增强聚丙烯等低成本、低介电常数的热塑性树脂单层薄壁结构,采用拉挤等自动化程度较高的成型工艺;对于大型天线罩,3D中空复合材料是能满足力学和透波性能且经济可行的方案。未来5G高频段(24GHz以上)用天线罩,将优选透波性能良好的增强纤维和树脂,优化厚度、密度等结构参数,采用在线一体化成型工艺制备3D中空复合材料,有望达到低成本、轻量化、高强度和高透波的目的。
The characteristics of structures and properties of wave-transmitting resin matrix composites were reviewed.According to the application characteristics of 5G frequency band,the main application forms and materials of 5G radome were analyzed.In lower frequency band(2～6GHz),glass fiber reinforced polypropylene or other low-cost thermoplastic thin board could be the first choice for the small-/micro-size radome,and higher automation degree of molding process should be chosen.For large-size radome,3D hollow glass fiber reinforced composite with unsaturated polyester or epoxy resin were the economical and feasible solution that can satisfy the mechanical and wave transmission properties.In the future,for the radome of 5G high frequency band (≥24GHz),3D hollow composite,using good wave transmission performance fiber and resin,adopting online integrated molding process and optimized structure design including thickness and density,were expected to achieve the purpose of low cost,high strength and high wave transmission.
[1] 苏小兵.美化天线在移动通信中的应用[J].电信技术,2011,12:52-54.
[2] 王维,刘永琪,张小兵.纤维增强树脂基复合材料透波板的研制和试验[J].玻璃钢/复合材料,2018,2:26-29.
[3] 沈利新,孙珮琼.透波材料的优化设计[J].玻璃钢,2010,3:1-10.
[4] 孙宝华,王兴华,高禹.影响玻璃纤维/不饱和聚酯树脂复合材料透波性能因素的研究[J].纤维复合材料,2002,2:13-16.
[5] 郭笑坤,殷立新,詹茂盛.低介质损耗雷达罩用复合材料的研究进展[J].高科技纤维与应用,2003,28(6):29-33.
[6] 余娟丽,陈磊,吕毅,等.天线罩用宽频透波材料的发展现状[J].宇航材料工艺,2013,2:1-7.
[7] 刘源波,王琪.固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/钛酸钡高介电常数复合材料[J].功能高分子学报,2007,19-20:117-121.
[8] 孙清池,许鑫华,王裕斌,等.陶瓷-聚丙烯复合薄膜的介电性能[J].天津大学学报,1995,28(6):741-746.
[9] 赵磊,梁国正,秦华宇,等.氰酸酯树脂在宇航复合材料中的应用[J].宇航材料工艺,2000,2:17-21.
[10] 李义全,王继艳,王海龙,等.高频透波玻璃钢天线罩性能的研究[J].玻璃钢/复合材料,2011,3:42-44.
[11] 李欢,刘钧,肖加余,等.雷达天线罩技术及其电性能研究综述[J].材料导报A:综述篇,2012,26(8):48-52.
[12] 刘梦媛,韩华龙,李昂.多夹层平板天线罩的研究[J].航天制造技术,2014,1:57-59.
[13] 崔溢,赵继承,杨明,等.机载宽频雷达罩的研制[J].宇航材料工艺,2009,3:49-52.
[14] 逄增凯,李耘飞,刘轶铎,等.风云四号卫星天线罩制备及性能研究[J].玻璃钢/复合材料,2019,4:75-78.
[15] 曾安民.夹层结构天线罩电性能优化设计[J].科技与创新,2018,13:137-138.
[16] 李军向,王继辉,刘欢.大型地面雷达罩夹层结构设计与分析[J].武汉理工大学学报,2007,29,11:18-20.
[17] 高爱君,李敏,王绍凯,等.三维间隔连体织物复合材料力学性能[J].复合材料学报,2008,25(2):87-93.
[18] 刘红影,高红成.三维间隔连体织物复合材料及其力学性能的研究进展[J].玻璃钢/复合材料增刊,2016,增刊:227-231.
[19] 陈同海,周正亮,张守玉.透波用三维中空复合材料研究进展[J].工程塑料应用,2016,44(9):141-144.
[20] 张艳红,耿杰,匡宁,等.三维中空复合材料在天线罩上的应用研究[J].玻璃纤维,2015,3:20-23.
[21] 许建伟,李春林,高凌,等.三维织物复合材料天线罩的应用研究[J].电子机械工程,2018,34(2):36-39.
[22] 宋元明,李敏,王绍凯,等.三维夹芯层连织物透波复合材料性能研究[J].复合材料学报,2011,28(5):58-63.
[23] 戚洪强,周正亮,张守玉,等.三维中空复合材料的电性能研究[J].玻璃钢/复合材料,2018,10:68-71.
[24] 赵大娟,周正亮,张守玉.三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析[J].玻璃钢/复合材料,2018,1:98-102.
