船用多频选层天线罩及其低损耗制备方法与流程

本发明涉及船用辅助天线罩加工工艺，尤其涉及一种船用多频选层天线罩及其低损耗制备方法。

背景技术：

1、基于天线电磁兼容性、雷达波隐身设计需求，大型平台电子设备天线周围逐步采用船用多频选层天线罩实现特定的电磁兼容、隐身功能。

2、为提高离散天线的隐身效果，传统船用多频选层天线罩包括第一蒙皮层、第一泡沫层、频选层（由一个或多个柔性频选微带电路层叠铺覆形成的电磁功能材料，各层柔性频选微带电路层间采用低损耗的介质层支撑，介质层通常采用多层玻璃纤维布）、第二泡沫层和第二蒙皮层，其中，频选层采用多层（多层指的是两个或两层以上，下同）柔性频选微带电路结构，船用多频选层天线罩的各层结构通过真空热压技术一次性铺覆成型。一次性铺覆成型技术是在船用多频选层天线罩成型模具表面逐层完成频选层铺覆，并采用玻纤树脂真空袋压成型工艺完成频选层的加工。其缺点主要有以下几点：

3、（1）由于柔性频选微带电路层的厚度小（0.1mm左右），大面积的柔性频选微带电路层在与玻纤树脂一次性铺覆成型过程中，柔性频选微带电路的基材会因自身形变，导致上、下层两层的柔性频选微带电路层间整版对齐困难，导致对齐误差超标（当频选层由多频选微带电路逐层铺覆构成时，多个频选微带电路之间图案上下对齐误差，是频选层加工中的一关键核心参数）；

4、（2）由于船用多频选层天线罩频选层间介质为玻璃钢材料，在一次性铺覆成型过程中，多层柔性频选微带电路之间介质厚度一般通过玻纤布层数进行控制，频选芯层的整体加工精度要求比常规玻璃纤维增强树脂复合材料工艺加工精度高得多（高一个量级以上），现有技术不容易达到柔性频选微带电路层间介质厚度精度控制要求，导致介质厚度误差超标（介质厚度误差指构成频选层的多个频选微带电路之间介质厚度与理论厚度之间的误差，是频选层加工中的另一关键核心参数）；

5、（3）传统船用多频选层天线罩加工过程中，天线罩频段芯层的单层结构中由多块柔性频选微带电路（一般为方形）横向拼接而成，整个天线罩存在众多拼接缝隙，当船用多频选层天线罩外尺寸比最大可加工频选层尺寸大、频选层与相邻频选层之间的缝隙、或拼接缝隙处频选层不连续，会导致插入损耗（插入损耗指雷达天线辐射电磁波穿过船用多频选层天线罩后场强的衰减幅度，插入损耗将导致电子设备的探测距离缩小，插入损耗越大，对雷达的探测距离影响越大）显著增大，从而严重降低其适应性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种船用多频选层天线罩及其低损耗制备方法，旨在提高船用多频选层天线罩的整体加工精度，从而提高其隐身和滤波性能。

2、为实现上述目的，本发明提供一种船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，包括以下步骤：

3、根据频选层的芯层厚度确定组成介质层的纤维布层数n，将n层纤维布热压制成预制介质层；

4、从上至下依次对齐安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，每两柔性频选微带电路层之间设置一层预制介质层，对齐安装后热压成型为频选层；

5、依次将第一蒙皮层、第一泡沫层、频选层、第二泡沫层和第二蒙皮层铺覆于成型模具上，对其依次进行封装、固化和整形从而形成天线罩。

6、优选地，使用对齐工装来安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，其中，对齐工装包括底板以及固定于底板上的定位柱，定位柱用于穿过第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层、预制介质层和第二单层纤维布中的定位孔。

7、优选地，将n层纤维布采用模压热成型工艺形成预制介质层。

8、优选地，在对齐工装上安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层、第二单层纤维布和预制介质层后，采用真空热压成型工艺完成频选层的预成型。

9、优选地，频选层采用多个频选层单元拼接而成。

10、优选地，在拼接相邻两频选层单元时，两频选层单元之间距离为频选微带电路一完整周期单元的距离，采用拼接单元进行拼接，拼接单元为在介质层上粘接有柔性频选微带电路层。

11、优选地，所述拼接单元上的柔性频选微带电路层具有第一单元电路、第二单元电路和第三单元单路，第三单元电路为频选微带电路的一完整周期单元，第一单元电路与一频选层单元的边缘侧单元电路对应设置，第二单元电路与另一频选层单元的边缘侧单元电路对应设置，将拼接单元对准两频选层单元之间缝隙后，再通过胶布将两频选层单元和拼接单元粘贴于一整体。

12、优选地，所述拼接单元的长度与相邻两频选层单元之间缝隙长度相同。

13、优选地，所述从上至下依次对齐安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，每两柔性频选微带电路层之间设置一层预制介质层，对齐安装后热压成型为频选层的步骤之后还包括：

14、对频选层的电性能进行检测，检查其加工的一致性。

15、本发明进一步提出一种船用多频选层天线罩，采用上述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法制作而成。

16、本发明提出的低损耗制备方法，可提高船用多频选层天线罩的整体加工精度，从而提高其隐身和滤波性能。本低损耗制备方法其工艺简单容易操作，可将多频选层天线罩的层间介质厚度误差控制在0.05mm以内，层间对齐精度可降低到0.3mm以内，拼接缝隙导致的插入损耗下降44%（频选层间对齐误差、频选层间介质厚度误差、频选拼接缝隙是构成传统多频选层天线罩插入损耗较大的主要原因）。

技术特征：

1.一种船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，使用对齐工装来安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，其中，对齐工装包括底板以及固定于底板上的定位柱，定位柱用于穿过第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层、预制介质层和第二单层纤维布中的定位孔。

3.如权利要求1所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，将n层纤维布采用模压热成型工艺形成预制介质层。

4.如权利要求1所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，在对齐工装上安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层、第二单层纤维布和预制介质层后，采用真空热压成型工艺完成频选层的预成型。

5.如权利要求1所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，频选层采用多个频选层单元拼接而成。

6.如权利要求5所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，在拼接相邻两频选层单元时，两频选层单元之间距离为频选微带电路一完整周期单元的距离，采用拼接单元进行拼接，拼接单元为在介质层上粘接有柔性频选微带电路层。

7.如权利要求6所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，所述拼接单元上的柔性频选微带电路层具有第一单元电路、第二单元电路和第三单元单路，第三单元电路为频选微带电路的一完整周期单元，第一单元电路与一频选层单元的边缘侧单元电路对应设置，第二单元电路与另一频选层单元的边缘侧单元电路对应设置，将拼接单元对准两频选层单元之间缝隙后，再通过胶布将两频选层单元和拼接单元粘贴于一整体。

8.如权利要求6所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，所述拼接单元的长度与相邻两频选层单元之间缝隙长度相同。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，其特征在于，所述从上至下依次对齐安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，每两柔性频选微带电路层之间设置一层预制介质层，对齐安装后热压成型为频选层的步骤之后还包括：

10.一种船用多频选层天线罩，其特征在于，采用如权利要求1至9中任意一项所述的船用多频选层天线罩的低损耗制备方法制作而成。

技术总结本发明提出一种船用多频选层天线罩及其低损耗制备方法。本船用多频选层天线罩的低损耗制备方法，包括以下步骤：根据频选层的芯层厚度确定组成介质层的纤维布层数N，将N层纤维布热压制成预制介质层；从上至下依次对齐安装第一单层纤维布、多层柔性频选微带电路层和第二单层纤维布，每两柔性频选微带电路层之间设置一层预制介质层，对齐安装后热压成型为频选层；依次将第一蒙皮层、第一泡沫层、频选层、第二泡沫层和第二蒙皮层铺覆于成型模具上，对其依次进行封装、固化和整形从而形成天线罩。本发明提出的低损耗制备方法，可提高船用多频选层天线罩的整体加工精度，从而提高其隐身和滤波性能。技术研发人员：邓峰,徐青,丁凡,陈亮,陈立杰受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心技术研发日：技术公布日：2024/7/29