天线反射面常用的几种材料的基本力学性能比较见下表,可见碳纤维增强复合材料的比强度、比模量最高。同时可具有导电性、导热性、耐腐蚀、耐磨性、抗氧化性、以及屏蔽电磁波性等特点。采用碳纤维复合材料制造抛物面型天线是碳纤维复合材料的成功应用之一,是材料优势与结构要求的完美结合。
下表为几种不同材料天线的性能的优缺点比较,可见:CFRP天线在精度和重量方面的优势绝对明显。
三种不同成型工艺天线性能比较表
天线性能 CFRP天线 SMC模压玻璃钢天线 铁板、铝板冲压天线 天线精度(均方根误差)
0.1~0.3mm
0.3~0.5mm
(非金属反射网精度)
1-1.5mm
天线成型后状态
压力成型胶结,永不变形。
高压状态下成型,树脂有收缩。
冲压成型后金属板有回弹现象,变形严重
热膨胀变形
热膨胀系数极小4×10-6/K,无温度变形
耐热性差,有变形
热膨胀变形较大,有均匀变形
重量
极轻,面重量约3kg/m2
较重,面重量约10kg/m2
面重量约6kg/m2
结构强度、刚性
天线采用夹层结构双面光滑平整 ,结构坚固、刚性极佳。
天线背面多方向、多条加强筋设计,结构坚固、刚性好。
天线北部无加强筋,结构坚固性差、钢性差
天线防腐蚀性能
耐腐蚀,免维护
耐腐蚀,需防老化。
金属板非常容易腐蚀
使用寿命
使用寿命 30年,性能不变
使用寿命20年以上。
使用寿命3-5年,性能逐渐下降
另外,它耐腐蚀特别适合于在海洋性环境下使用。因为CFRP材料具有良好的阻尼特性,CFRP天线最适合在振动、冲击工况下的移动通信天线系统。本文关键词:西安碳纤维天线反射面