陶瓷基單屏頻率選擇表面工藝研究.pdf

1、隨著雷達(dá)天線系統(tǒng)在國(guó)防領(lǐng)域的迅速發(fā)展，越來越多的軍事目標(biāo)都難以逃脫被雷達(dá)天線捕捉的命運(yùn)，在現(xiàn)代軍事斗爭(zhēng)中，各國(guó)為了隱藏自己的軍事行動(dòng)，正在積極尋求一項(xiàng)能夠躲避雷達(dá)天線的電磁隱身技術(shù)，頻率選擇表面（簡(jiǎn)稱 FSS）作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)。FSS在實(shí)際應(yīng)用中主要以內(nèi)嵌的方式與天線罩相結(jié)合組成 FSS天線罩。FSS天線罩除了具備天線罩本身所具備的所有功能之外，同時(shí)還具備頻率選擇特性，能夠有效降低雷達(dá)散射截面，實(shí)現(xiàn)飛行器對(duì)電磁

2、波的隱身。近年來由于飛行器飛行速率的大幅提高，有機(jī)材料天線罩已不再能適應(yīng)飛行器在高速飛行中產(chǎn)生的高溫環(huán)境，具有頻率選擇性能，同時(shí)又能夠抗高溫、耐熱沖擊且機(jī)械強(qiáng)度較高的陶瓷FSS天線罩作為新一代的隱身天線罩成為了研究熱點(diǎn)。本文主要研究了可以作為陶瓷天線罩候選材料的改性石英陶瓷，并研究了以改性石英陶瓷作為加載介質(zhì)制備平板陶瓷基單屏FSS的工藝流程，同時(shí)對(duì)陶瓷基多屏FSS做了一定的理論仿真設(shè)計(jì)研究，具體工作如下：
　　首先，以 Li2O

3、-K2O-Al2O3體系對(duì)純石英陶瓷進(jìn)行摻雜改性，研究了其作為天線罩材料所必須要考慮的基本性能：介電、力學(xué)與熱學(xué)性能。在14 GHz的測(cè)試頻率下，改性石英陶瓷的最優(yōu)介電常數(shù)與介電損耗分別為4.37與0.0038。抗彎強(qiáng)度最高可達(dá)163 MPa，與純石英陶瓷相比有大幅提高，同時(shí)改性石英陶瓷在燒結(jié)過程中由于大量玻璃液相的產(chǎn)生，提高了陶瓷結(jié)構(gòu)的致密性，使其具備一定的抗雨蝕和沙蝕能力。
　　其次，以改性石英陶瓷作為加載介質(zhì)，研究制備平板陶

4、瓷基單屏頻率選擇表面的HTC C工藝。為了找到適合軋膜工藝的粘結(jié)劑，一共試驗(yàn)了四種粘結(jié)劑體系，最終確定美國(guó)首諾公司生產(chǎn)的B79型聚乙烯醇縮丁醛為最合適的粘結(jié)劑，從而解決了軋膜與排膠難題。接著研究了分別以鉬錳金屬電極、氧化鋅半導(dǎo)體電極和二硅化鉬電極印刷 FSS圖形的燒結(jié)工藝，并成功解決了疊層樣品分層、起泡、開裂等燒結(jié)難題，制備出了可測(cè)試的實(shí)物樣品。
　　最后，對(duì)X波段帶通型多屏陶瓷FSS的仿真設(shè)計(jì)與優(yōu)化進(jìn)行了初步研究，以傳統(tǒng) FSS