CN1015414B - 电磁波透射结构 - Google Patents

Abstract

一种用于包围和保护射电天线免受天气、潮气影响并且是气密的电磁波透射结构，它包括了叠层结构，后者包括聚四氟乙烯薄膜、热塑性聚合物、第二层聚四氟乙烯薄膜以及由聚四氟乙烯纤维编织的衬底织物。

Description

本发明涉及一种用于遮盖和保护象雷达之类的射电天线免受天气和潮气的影响，同时，保持电磁波透射状态的结构。

各种诸如雷达设备和射电望远镜的射电天线经常需要某种遮盖结构以保护其免受天气，即日晒、风和潮气的影响，因而，该结构最好是气密的;这种遮盖结构被称为雷达天线罩。充气天线罩就是雷达天线罩的一种。在这种情况下，天线是由一种气密气球所遮蔽的。可由压气机对气球充气，并使该结构与天线隔开，以便天线可自由地移动或转动。这种遮蔽结构的普遍形式是测地拱顶或金属空间构架，它是由许多金属（或其它结构材料）几何（诸如三角形等等）形状的分割部分所组成的，这些分割部分复盖有适当的射频透射薄膜，并且彼此连接以形成围住该雷达天线的部分球面拱顶，该雷达天线可在该天线罩内移动或转动。在这种金属空间构架天线罩内不需要正的气压;但是，有时为清除拱顶外侧的积雪或为帮助控制拱顶内的环境条件，这种正气压可能是有用的。该装置的另一种型式在射电天线上方具有若干整体分段的门盖;打开这些门盖，天线就能够透过门孔而工作。

在该门孔的两侧连接有一半圆形导轨，当天线工作时，沿着导轨向上牵引对电磁波近乎透射的大张保护膜，以便盖住天线。其它各种形式的天线也能够以各种方式，用这种装在其上面的、或固定在其周围的薄膜来覆盖，以排除潮气和天气的影响。

虽然，在现有技术中至今公知的各种诸如聚四氟乙烯玻璃纤维叠层 的不同薄膜方式和组成在不同程度上是有用的，但是，它们未解决关于使用这种遮蔽方式来保护射电天线的所有问题。

本发明提供了一种气密的、不受天气、潮气影响的、用于围住和保护射电天线的电磁波透射结构，它包括了一种叠层，后者包括聚四氟乙烯薄膜、热塑性聚合物、第二层聚四氟乙烯薄膜以及由聚四氟乙烯纤维编织成的衬底织物。最佳的薄膜和纤维是由多孔聚四氟乙烯制备的，而最理想的是由多孔发泡聚四氟乙烯制备的，如在第3，953，566;4，096，227;4，187，390;4，110，392;4，025，679;3，962，153以及4，482，516号美国专利中所述。

现将举例、参考各附图对本发明进行详细描述，各附图中：

图1是按照本发明的最佳叠层的剖面图;

图2是一种覆盖和保护转动射电天线的空间构架雷达天线罩的局部剖视图。

图3示出一个射电望远镜外罩，图中，活门和各门已向旁边拉开，并且，遮盖天线的、由合成薄膜制成的复盖层是拉下的。

图1用表示各不同层的剖面图说明按照本发明的叠层结构1。其外层2是由聚四氟乙烯，最好是由多孔聚四氟乙烯，而最理想是由多孔发泡聚四氟乙烯制成的。多孔发泡聚四氟乙烯就是以上述各美国专利中所描述的方法，用拉伸的聚四氟乙烯制成的多孔发泡聚四氟乙烯薄膜材料。多孔发泡聚四氟乙烯具有优良的介电常数和损耗角正切特性，因而有助于电磁波的透射。外层2是用一层热塑性聚合物层3粘结到由多孔发泡聚四氟乙烯制成的第二层2，后者是预先已经粘附或粘结到织物衬底层4上的，该织物衬底层包括聚四氟乙烯纺织纤维。此处最好的聚四氟乙烯形式还是多孔发泡聚四氟乙烯。

由热塑性聚合物制成的层3最好是氟化乙烯-丙烯共聚物;但是，也可以使用其他氟化热塑性聚合物，只要它们的聚四氟乙烯粘附特性、雷 达波透射性和气密性都适用于所要制备的特定叠层结构即可。也可以使用其他非氟化热塑性聚合物，只要它们满足电磁波透射特性，足够的粘附性和气密性等指标，以具备适当功用即可。各种有用的热塑性聚合物可包括：全氟烷氧基-四氟乙烯聚合物、乙烯-四氟乙烯共聚物、六氟丙烯和偏二氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯。层4是叠层的编织纤维衬底织物，其中的纤维都是聚四氟乙烯，最好是多孔聚四氟乙烯，而最理想的情况是多孔发泡聚四氟乙烯。层4对该叠层提供强度;并且当需要增加叠层结构强度时，可附加由这种材料制成的若干附加层。

该编织的聚四氟乙烯或多孔发泡聚四氟乙烯织物涂有商用聚四氟乙烯分散涂料或热塑性聚合物分散涂料，涂到大约3至10%（按重量计）的增量，并且在加压的热辊下叠成多孔发泡聚四氟乙烯薄膜。在加热和加压下使另一种多孔发泡聚四氟乙烯薄膜粘附到氟化乙烯-丙烯共聚物薄膜上。于是将该第二叠层的氟化乙烯-丙烯共聚物一面，通过热压辊叠加到第一叠层的多孔发泡聚四氟乙烯一面上，以形成如图1中所给出的剖面结构状的四层叠层膜。需要时，同样可在该叠层的多孔发泡聚四氟乙烯一面上叠上各对层2和层3，以改变其电磁波透射特性或气密性。

可用于层3的各种氟化热塑性塑料中的某些变型也可用来调节电磁波透射特性和频率定值。这种叠层可提供与热塑性塑料层（或若干层）相联系的气密性，以便用于正压型结构，在这种结构中，其拱顶或掩蔽体内的气压使该掩蔽体远离被收容其内的天线的移动或转动部件。

图2示出一个用于包围和掩蔽射频天线5的大型金属空间构架雷达天线罩。该拱顶的各分割部分6都是用本发明的叠层盖住各几何形状的框架而构成的，这些框架都是由金属或其它刚性结构材料，例如金属或塑料管或成型的棒材制成的。然后各分割部分6组合成所示的雷达天线罩。也可采用不牵涉到几何分割部分的、使用这种框架的其他方法以及 其它用本发明的叠层盖住拱顶的方法。

图3绘出一种不同类型的用于射电天线9的外罩或掩蔽体，其中，整个外罩是可旋转的，屋顶活门7和各门8可转出天线9的通道，同时，沿着导轨10把由本发明的合成薄膜制成的大张掩蔽膜11向上牵引，以便保护使用中的天线，该掩蔽膜是附装在两侧的导轨10上的。

这些叠层对于包括日晒、臭氧、各种温度极限值、风、雨以及飞雪等因素来说是不活泼的，因而不受其影响，并且是疏水性的和气密性的。它们薄而强度大，具有优良的彩色反射率和电磁波透射率、低的介质常数和低的损耗角正切值。当用于雷达天线罩时，这些叠层降低了维护成本、提供成本较低的外罩结构、可使各种测量更加准确，并提供增长的观察时间、不需涂漆或相反却可象涂上其它材料一样得到保护，并且，对于可能积累在天线罩上的冰雪来说，具有小的粘附力以及极好的解脱作用。

Claims (6)

1、一种用于包围和保护射电天线的电磁波透射结构，这种结构可不受天气、潮气的影响，而且是气密的，所述透射结构包括了叠层结构，其特征在于它包括：聚四氟乙烯薄膜、热塑性聚合物、第二层聚四氟乙烯薄膜以及由聚四氟乙烯纤维纺织的衬底织物。

2、按照权利要求1的结构，其特征在于：所述由聚四氟乙烯制成的第一和第二层都是多孔的。

3、按照权利要求2的结构，其特征在于：所述由聚四氟乙烯组成的第一层和第二层都是多孔发泡聚四氟乙烯层。

4、按照权利要求3的结构，其特征在于：所述衬底织物是多孔发泡聚四氟乙烯。

5、按照权利要求4的结构，其特征在于：所述热塑聚合物是一种氟化乙烯/丙烯共聚物。

6、按照权利要求1、2、3或4的结构，其特征在于：所述热塑聚合物是全氟烷氧基四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯和六氟丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯。

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