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星載相控陣雷達天饋線輕量化結構設計苛刻要求

發布日期:2021-04-14 作者:大連義邦科技 瀏覽數:11196
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星載雷達具有全天候、全天時的對地觀察能力,而且星載相控陣雷達系統監視范圍大,觀察軍用目標種類多,雷達反射面積小,能從空中及空間對地面及海面戰場進行大范圍的高分辨率的監視偵查,可用于支持戰斗機的空地、空海精確識別與瞄準,故在現代戰爭中發揮了重要的作用。
早在1988年,美國用“阿特蘭蒂斯”號航天飛機投放一顆軍用星載相控陣雷達“長曲棍球 I”SAR,其空間分別率已達1m,在當時是分別率最高的空間雷達,1991年的海灣戰爭中,美國聯合監視和目標攻擊雷達系統中的高分別率機載SAR與長曲棍球星載SAR系統相互配合使海灣和中東地區全部納入監視范圍之內,為作戰指揮系統提供了及時的戰場情報。
幾乎世界上所有先進的、新研制的雷達均采用了有源相控陣陣列天線。星載雷達所處的空間環境的特殊性,要求長壽命與高的可靠性,體積小,重量輕,天線陣面板間間隙及平面度和熱變形要小。熱設計、抗輻射、腔效應、電磁場兼容設計,天線機構的展開和鎖定等均有苛刻的要求,為此解決一系列關鍵技術是未來星載相控陣雷達一教高下的關鍵。
實現星載雷達有源相控陣天線的輕量化,需要從具體的應用需求出發,采取由上而下的減重策略:即先從天線架構上進行突破,優化整體設計方案,再基于新的設計架構,發展相應的底層設計技術,天饋線結構的溫度變形的計算、輕質材料的選用等都是研究的重點,最終實現對高性能天線的輕量化。
2005年美國Syscom應空軍實驗室的要求,研發出Lyofil?纖維絲,大連義邦Lyofil?纖維絲通過化學電鍍的形式,將非金屬PBO纖維與金屬涂層牢固的結合,在重量方面Lyofil?纖維絲對比傳統鍍銀銅絲減重高達73%以上,同時具備和傳統鍍銀銅絲幾乎相同的屏蔽效能。另外,在空間狹小、溫差大、溫度變化快的使用環境下表現優異,同時具備穩幅穩相、插損小、阻抗匹配一致性高等特點。對比傳統鍍銀銅絲,這種鍍銀高分子無論機械強度和電性能,都可滿足輕量化高精度傳輸的要求,為星載雷達天饋線微波通訊射頻傳輸等高穩定電磁環境提供更多材料選擇。
星載雷達天饋線輕量化,將不僅僅指天線在重量方面輕量化,同時也意味著天線集成度和性能的進一步提升,隨著科技的進步,星載相控陣天線勢必要突破現有天線結構制式,利用新設計理論實現輕量化,使用新型輕型的材質、新器件以及新工藝來構建一體化的有源相控陣天線,以達到在大口徑下保持天線較小收攏體積和較輕重量的目的,充當國土安全的“千里眼”和“順風耳”。
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