CN116207508B - 一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩 - Google Patents

一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；还包括一种用于频率选择表面多夹层复合材料，一种相控阵雷达天线罩，通过制备用于频率选择表面多夹层复合材料解决频选膜不易对位、FSS膜边界基准不易确定等问题。

Description

一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵 雷达天线罩
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩。
背景技术
频率选择表面（FSS）是一种具有空间滤波性能的周期性阵列结构，由金属贴片单元或在金属屏上周期性排列的孔径单元构成组成。这种表面可以在单元谐振频率附近呈现全反射（贴片型）或全传输特性（孔径型），分别称为带阻或带通型 FSS。FSS的应用十分广泛，可用于天线副反射面和准光滤波器以实现波束的复用与分离，提高天线的利用率；还可用于吸波隐身技术，如雷达天线罩以降低天线系统的雷达截面（RCS），为天线提供隐身防护功能，免受敌方雷达的探测。为实现降低天线系统的雷达截面，提高对电磁波信号的滤波性，FSS膜通常需要多层配合相互耦合作用才能达到特定的电磁滤波性能。夹层复合材料由于其比强度、比刚度高，抗疲劳、抗失稳性能强，且多层复合的特点，适合超材料FSS膜多层复合，实现频率选择性透波的功能。多层FSS膜电磁功能产品中多层FSS膜的对位显得尤为重要，不仅关系着电磁信号频率的透波率，对传输和接收电磁波幅度、相位的一致性也有着举足轻重的影响。
传统的雷达罩一般仅需满足对雷达的透波要求，但随着相控阵雷达（一个雷达阵面可以有多达数千个天线组成）的应用，相比传统雷达罩对其性能提出了更高的要求。相控天线阵面所用雷达罩除了对其透波率有要求外，还要考虑雷达罩（天线罩不同位点、方位、角度等）的幅度、相位一致性等电性能，保证相控阵面上不同位点的天线发出的电磁波经过雷达罩后，各天线间电磁波幅度相位信息稳定在一定范围内，从而保证雷达探测波束的精准性（波束形状稳定性好，波束指向精度高）。雷达罩在加载FSS膜后，多层FSS膜的对位精度对电磁波幅度相位的影响远大于传统雷达罩的厚度、材料均匀一致性对电磁波幅度相位的影响。传统雷达罩幅度一致性一般<±0.2dB，相位一致性<±5°，加载FSS膜雷达罩的幅度一致性一般<±0.4dB，相位一致性<±20°，且主要由多层FSS膜的对位精度导致。加载FSS膜雷达罩的工作频点相较传统雷达罩的设计工作频点更易偏移，偏移频率最高可超过0.3GHz。
CN103401048A 混合单元频率选择表面提出混合单元频率选择表面由导电金属屏上周期排列的开孔单元构成，每个开孔单元的相邻两条或者四条周期边界上设有条形孔，每个开孔单元的条形孔的开孔位置，方向和尺寸一致，每个条形孔的长边等于条形孔开孔位置的周期边界的长度，该混合单元频率选择表面的结构简单，通带损耗小，阻带抑制效果好，且制备工艺简单，解决了现有技术中单屏频率选择表面的通带和阻带频段很近时难以兼顾通带和阻带的性能，而双屏/多屏频率选择表面结构复杂、损耗大、占用空间、增重大的技术问题。但是仅仅停留在微波技术领域，并未应用在复合材料领域，也未提出选择频段。CN100577715C 一种电磁屏蔽高分子复合材料提出由泡沫金属与高分子材料复合而成；所述泡沫金属选择为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁，具有通孔结构；所述高分子材料为ABS、PE、氯化橡胶、单组分丙烯酸树脂或环氧树脂，获得屏蔽效果非常好并且成本低，因此可广泛用于航空、航天、保密通信、电子、电气和电器等高新技术领域，用来防止电磁波的泄漏，保证电子设备的正常工作，但是使用技术手段适用于材料研发，不适用于成品生产。
然而，在含多层FSS膜夹层复合材料的生产过程中，所使用的FSS膜由于重力、滑动、对位无参考等原因往往出现对位不正的问题，在共性天线罩中，多层FSS膜对位则更为困难。多层FSS膜间的对位精度直接影响着天线罩产品频率选择性能和幅相一致性等，导致产品的电性能设计与实际性能不匹配，无法发挥其作用。多层FSS膜间对位的难点主要在于：一、FSS膜在蒙皮内部使用，很难直接用肉眼观察对位，需要较高精度的对位设计；二、对位中使用到的定位装置不能破坏产品的电磁性能定位销钉位点设计与FSS膜的工作的频率有关，如定位销距离过近，电磁波在定位销钉处产生耦合，影响产品的功能特性；三、对定位销钉位点的控制需考虑销钉对产品幅相一致性的影响；四、定位装置也要尽可能不影响产品连续性，保证产品力学强度和外观要求；五、是以FSS膜边界为基准，进行手工定位，该方法在大尺寸多夹层复合材料的实际生产中存在难以找寻FSS膜边界基准的问题。
因此，针对上述问题本发明急需提供一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩，通过制备用于频率选择表面多夹层复合材料解决频选膜不易对位、频率选择表面膜边界基准不易确定等问题。
一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；
S2.在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；
S3.沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；
第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距为S：S＞10λ；
电磁波波长为λ：λ=c/f；
式中，c为光速，c=3×108m/s；f为用于电磁波频率选择的频率，f=5～15GHz；λ为波长，mm；S为第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距，mm。
优选地，步骤S1中，在绝缘膜上铺贴一层导电膜，进行压合，通过刻蚀工艺对导电膜进行刻蚀，形成连续的导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内设有与外框绝缘的导电芯；或者采用印刷工艺，在绝缘膜上印刷导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内印刷有与外框绝缘的导电芯。
优选地，步骤S2中，将两层频率选择表面膜进行重叠，各频率选择表面膜上的导电网络一一对应，依次交叉铺叠至少两层纸蜂窝层和至少两层蒙皮层,进行真空袋压固化，获得多夹层复合材料预成型。
优选地，步骤S3中，第一孔洞组包括沿一侧外边沿纵向间隔布设多个第一孔洞，第二孔洞组包括纵向间隔布设多个第二孔洞，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间。
优选地，步骤S3中各第一孔洞与各第二孔洞的连线与各外框边线垂直设置；定位销的材质为金属，定位销的长度为20±2mm，直径为±3mm。
还包括一种基于上述任一项所述的制备方法获得的用于频率选择表面多夹层复合材料，包括预成型复合材料，预成型复合材料包括依次叠铺的频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,其中，预成型复合材料的一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插有定位销。
优选地，其中频率选择表面膜包括绝缘膜，绝缘膜上制备有导电网络；导电网络包括相互连接的外框，各外框为多边形设置，各外框内设有与外框绝缘的导电芯。
优选地，各外框的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种，导电芯的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种；各外框的对角线长度为L，L=12～16mm，导电芯的对角线长度为l，l=1/4L～3/4L。
优选地，绝缘膜为聚酰亚胺（PI）膜、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜或聚氯乙烯（PVC）膜中的任意一种；导电网络为铜膜或方阻膜中的任意一种；蒙皮层为石英纤维布，石英纤维布厚度为0.1-0.2mm；纸蜂窝层的厚度为1-15mm。
还包括一种相控阵雷达天线罩，如上述所述的用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置。
本发明提供的一种用于频率选择表面多夹层复合材料、制备方法及相控阵雷达天线罩与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明提供了一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，在含多层频率选择表面膜（又称FSS膜）夹层复合材料的制备过程中，所使用的FSS膜由于重力、滑动、对位无参考等原因往往出现对位不正的问题，在共性天线罩中，多层FSS膜对位则更为困难，本制备方法使用定位销进行对位固定，保证两层以上的FSS膜对位准确，得到具备电磁性能的复合材料产品，且定位销不必取出，通过对FSS膜结构和规格的选择、定位销位置的优化，第一孔洞组和第二孔洞组的合理设置，从而提高多层FSS膜间的对位精度，继而提高天线罩产品频率选择性能和幅相一致性，使多夹层复合材料的电性能设计与实际性能相匹配。
2. 本发明提供了一种用于频率选择表面多夹层复合材料，多层FSS膜间对位在蒙皮内部使用，很难直接用肉眼观察对位，需要较高精度的对位设计；定位销的使用不会破坏多层FSS膜的电磁性能，定位销钉位点设计与FSS膜的工作的频率有关，如定位销之间距离过近，电磁波在定位销钉处产生耦合，影响产品的功能特性；定位销的使用不影响多夹层复合材料连续性，保证多夹层复合材料力学强度和外观要求；定位销的使用能够精准的找到FSS膜边界基准。
3. 本发明还提供了一种相控阵雷达天线罩，用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置，天线罩相同俯仰角，不同方位面间的幅相一致性控制在幅度一致性<±0.2dB，相位一致性<±4°。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中所述的频率选择表面膜(FSS膜)的示意图。
图2为本发明中所述的用于频率选择表面多夹层复合材料的截面图；
图3为本发明中所述的相控阵雷达天线罩的示意图；
图4为本发明中所述的相控阵雷达天线罩的展开示意图
附图标记如下：
1、外框；2、绝缘膜；3、导电芯；4、蒙皮；5、FSS膜；6、定位销；7、纸蜂窝；8、第一孔洞；9、第二孔洞。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例中，作为参考的，提供部分部件运行的相关参数：
一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；
S2.在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；
S3.沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；
第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距为S：S＞10λ；
电磁波波长为λ：λ=c/f；
式中，c为光速，c=3×108m/s；f为用于电磁波频率选择的频率，f=5～15GHz；λ为波长，mm；S为第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距，mm。
优选地，步骤S1中，在绝缘膜上铺贴一层导电膜，进行压合，通过刻蚀工艺对导电膜进行刻蚀，形成连续的导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内设有与外框绝缘的导电芯；或者采用印刷工艺，在绝缘膜上印刷导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内印刷有与外框绝缘的导电芯。
优选地，步骤S2中，将两层频率选择表面膜进行重叠，各频率选择表面膜上的导电网络一一对应，依次交叉铺叠至少两层纸蜂窝层和至少两层蒙皮层,进行真空袋压固化，获得多夹层复合材料预成型。
优选地，步骤S3中，第一孔洞组包括沿一侧外边沿纵向间隔布设多个第一孔洞，第二孔洞组包括纵向间隔布设多个第二孔洞，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间。
优选地，步骤S3中各第一孔洞与各第二孔洞的连线与各外框边线垂直设置；定位销的材质为金属，定位销的长度为20±2mm，直径为±3mm。
还包括一种基于上述任一项所述的制备方法获得的用于频率选择表面多夹层复合材料，包括预成型复合材料，预成型复合材料包括依次叠铺的频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,其中，预成型复合材料的一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插有定位销。
优选地，其中频率选择表面膜包括绝缘膜，绝缘膜上制备有导电网络；导电网络包括相互连接的外框，各外框为多边形设置，各外框内设有与外框绝缘的导电芯。
优选地，各外框的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种，导电芯的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种；各外框的对角线长度为L，L=12～16mm，导电芯的对角线长度为l，l=1/4L～3/4L。
优选地，绝缘膜为聚酰亚胺（PI）膜、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜或聚氯乙烯（PVC）膜中的任意一种；导电网络为铜膜或方阻膜中的任意一种；蒙皮层为石英纤维布，石英纤维布厚度为0.1-0.2mm；纸蜂窝层的厚度为1-15mm。
还包括一种相控阵雷达天线罩，如上述所述的用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置。
实施例一
本实施例中，如图1、图2所示，提供了一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；
S2.在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；
S3.沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；
第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距为S：S＞10λ；
电磁波波长为λ：λ=c/f；
式中，c为光速，c=3×108m/s；f为用于电磁波频率选择的频率，f=5～15GHz；λ为波长，mm；S为第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距，mm。
优选地，f=10GHz=10×109Hz，λ=c/f=3×10-2m=30mm，S＞300mm。
上述方法，有利于进行10GHz频率选择。
优选地，步骤S1中，在绝缘膜上铺贴一层导电膜，进行压合，通过刻蚀工艺对导电膜进行刻蚀，形成连续的导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内设有与外框绝缘的导电芯。
优选地，步骤S2中，如图2所示，将两层频率选择表面膜进行重叠，各频率选择表面膜上的导电网络一一对应，获得一层重组膜，依次交叉铺叠三层重组膜、两层纸蜂窝和四层蒙皮,进行真空袋压固化，获得多夹层复合材料预成型；从外侧蒙皮能够直接看到内部频率选择表面膜的结构，并且有利于进行打孔。
优选地，步骤S3中，第一孔洞组包括沿一侧外边沿纵向间隔布设多个第一孔洞，第二孔洞组包括纵向间隔布设多个第二孔洞，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间。
上述设置，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间，且各第一孔洞、各第二孔洞与各外框、导电芯之间不能挨着，目的是不影响导电网络的频率选择性能，同时各第一孔洞和各第二孔洞内插入定位销的位置，既能实现频率选择，又能够进行多层固定不滑移。
优选地，步骤S3中各第一孔洞与各第二孔洞的连线与各外框边线垂直设置；定位销的材质为铁，定位销的长度为20mm，直径为3mm。
还包括一种基于上述任一项所述的制备方法获得的用于频率选择表面多夹层复合材料，包括预成型复合材料，预成型复合材料包括依次叠铺的六层频率选择表面膜、两层纸蜂窝和四层蒙皮,其中频率选择表面膜包括绝缘膜，绝缘膜上制备有导电网络。其中，预成型复合材料的一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插有定位销。
优选地，外框的形状为六边形，导电芯的形状为六边形；外框的对角线长度为L，L=12mm，导电芯的对角线长度为l，l=1/4L。
优选地，绝缘膜为聚酰亚胺（PI）膜；导电网络为铜膜。
优选地，蒙皮为石英纤维布，石英纤维布厚度为0.1mm；纸蜂窝的厚度为10mm。
如图3、4所示，还包括一种相控阵雷达天线罩，如上述所述的用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置。
实施例二
本实施例中，如图1、图2所示，提供了一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；
S2.在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；
S3.沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；
第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距为S：S＞10λ；
电磁波波长为λ：λ=c/f；
式中，c为光速，c=3×108m/s；f为用于电磁波频率选择的频率，f=5～15GHz；λ为波长，mm；S为第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距，mm。
优选地，f=15GHz=15×109Hz，λ=c/f=2×10-2m=20mm，S＞200mm。
上述方法，有利于进行15GHz频率选择。
优选地，步骤S1中，采用印刷工艺，在绝缘膜上印刷导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内印刷有与外框绝缘的导电芯。
优选地，步骤S2中，将两层频率选择表面膜进行重叠，各频率选择表面膜上的导电单元一一对应，获得一层重组膜，依次交叉铺叠两层重组膜、两层纸蜂窝和四层蒙皮,进行真空袋压固化，获得多夹层复合材料预成型；从外侧蒙皮能够直接看到内部频率选择表面膜的结构，并且有利于进行打孔。
优选地，步骤S3中，第一孔洞组包括沿一侧外边沿纵向间隔布设多个第一孔洞，第二孔洞组包括纵向间隔布设多个第二孔洞，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间。
上述设置，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间，且各第一孔洞、各第二孔洞与各外框、导电芯之间不能挨着，目的是不影响导电网络的频率选择性能，同时各第一孔洞和各第二孔洞内插入定位销的位置，既能实现频率选择，又能够进行多层固定不滑移。
优选地，步骤S3中定位销的材质为铁，定位销的长度为22mm，直径为4mm。
还包括一种基于上述任一项所述的制备方法获得的用于频率选择表面多夹层复合材料，包括预成型复合材料，预成型复合材料包括依次叠铺的四层频率选择表面膜、两层纸蜂窝和四层蒙皮,其中频率选择表面膜包括绝缘膜，绝缘膜上制备有导电网络。
优选地，导电网络包括相互连接的外框，各外框为多边形设置，各外框内设有设有与外框绝缘的导电芯。
优选地，各外框的形状为四边形，导电芯的形状为四边形；各外框的对角线长度为L，L=16mm，导电芯的对角线长度为l，l=2/4L。
优选地，绝缘膜为聚氯乙烯（PVC）膜；导电网络为方阻膜。
优选地，蒙皮层为石英纤维布，石英纤维布厚度为0.2mm；纸蜂窝层的厚度为15mm。
如图3、4所示，还包括一种相控阵雷达天线罩，如上述所述的用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置。
上述实施例具有以下进步：
用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，在含多层频率选择表面膜（又称FSS膜）夹层复合材料的制备过程中，所使用的FSS膜由于重力、滑动、对位无参考等原因往往出现对位不正的问题，在共性天线罩中，多层FSS膜对位则更为困难，本制备方法使用定位销进行对位固定，保证两层以上的FSS膜对位准确，得到具备电磁性能的复合材料产品，且定位销不必取出，通过对FSS膜结构和规格的选择、定位销位置的优化，第一孔洞组和第二孔洞组的合理设置，从而提高多层FSS膜间的对位精度，继而提高天线罩产品频率选择性能和幅相一致性，使多夹层复合材料的电性能设计与实际性能相匹配。
用于频率选择表面多夹层复合材料，多层FSS膜间对位在蒙皮内部使用，很难直接用肉眼观察对位，需要较高精度的对位设计；定位销的使用不会破坏多层FSS膜的电磁性能，定位销钉位点设计与FSS膜的工作的频率有关，如定位销距离过近，电磁波在定位销钉处产生耦合，影响产品的功能特性；定位销的使用不影响多夹层复合材料连续性，保证多夹层复合材料力学强度和外观要求；定位销的使用能够精准的找到FSS膜边界基准。
相控阵雷达天线罩，用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置，天线罩相同俯仰角，不同方位面间的幅相一致性控制在幅度一致性<±0.2dB，相位一致性<±4°。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1.在绝缘膜上制备导电网络，获得频率选择表面膜；
S2.在模具中依次叠铺频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,进行真空袋压固化，获得具有夹层的预成型复合材料；
S3.沿预成型复合材料一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，向各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插入定位销进行固定安装，获得用于频率选择表面多夹层复合材料；
第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距为S：S＞10λ；
电磁波波长为λ：λ=c/f；
式中，c为光速，c=3×108m/s；f为用于电磁波频率选择的频率，f=5～15GHz；λ为波长，mm；S为第一孔洞组和第二孔洞组之间的间距，mm；
其中，步骤S1中，在绝缘膜上铺贴一层导电膜，进行压合，通过刻蚀工艺对导电膜进行刻蚀，形成连续的导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内设有与外框绝缘的导电芯；或者采用印刷工艺，在绝缘膜上印刷导电网络，导电网络包括连接外框，各外框内印刷有与外框绝缘的导电芯；
步骤S2中，将两层频率选择表面膜进行重叠，各频率选择表面膜上的导电网络一一对应，依次交叉铺叠至少两层纸蜂窝层和至少两层蒙皮层,进行真空袋压固化，获得多夹层复合材料预成型；
步骤S3中，第一孔洞组包括沿一侧外边沿纵向间隔布设多个第一孔洞，第二孔洞组包括纵向间隔布设多个第二孔洞，各第一孔洞和各第二孔洞均设于各外框与导电芯之间。
2.根据权利要求1所述的用于频率选择表面多夹层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中各第一孔洞与各第二孔洞的连线与各外框边线垂直设置；定位销的材质为金属，定位销的长度为20±2mm，直径为±3mm。
3.一种基于权利要求1-2中任一项所述的制备方法获得的用于频率选择表面多夹层复合材料，其特征在于，包括预成型复合材料，预成型复合材料包括依次叠铺的频率选择表面膜、纸蜂窝层和蒙皮层,其中，预成型复合材料的一侧外边沿由外向内依次布设第一孔洞组和第二孔洞组，各第一孔洞组和各第二孔洞组中注胶并分别插有定位销。
4.根据权利要求3所述的用于频率选择表面多夹层复合材料，其特征在于，其中频率选择表面膜包括绝缘膜，绝缘膜上制备有导电网络；导电网络包括相互连接的外框，各外框为多边形设置，各外框内设有与外框绝缘的导电芯。
5.根据权利要求4所述的用于频率选择表面多夹层复合材料，其特征在于，各外框的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种，导电芯的形状为三角形、四边形、六边形或十二边形中的任意一种；各外框的对角线长度为L，L=12～16mm，导电芯的对角线长度为l，l=1/4L～3/4L。
6.根据权利要求5所述的用于频率选择表面多夹层复合材料，其特征在于，绝缘膜为聚酰亚胺（PI）膜、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜或聚氯乙烯（PVC）膜中的任意一种；导电网络为铜膜或方阻膜中的任意一种；蒙皮层为石英纤维布，石英纤维布厚度为0.1-0.2mm；纸蜂窝层的厚度为1-15mm。
7.一种相控阵雷达天线罩，其特征在于，如权利要求4-6中任意一项所述的用于频率选择表面多夹层复合材料呈曲面设置。
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