机载雷达天线罩抗雷击及防静电设计

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1、机载雷达天线罩抗雷击及防静电设计韦生文(华东电子工程研究所，龚光福安徽合肥230031)摘要：本文主要介绍了机载雷达天线罩进行抗雷击与防静电设计的重要性，并提出采用分流条提供雷电附着点，并通过电通路释放雷电能量的方法来防止雷电破坏雷达罩；在防静电设计中采用了罩体外表面喷涂防静电涂料来消除因高速气流及大气电离层使天线罩表面产生的静电．关键词：机载雷达天线罩抗雷击防静电分流条DesignonthunderprOOfandeIectrostatic—prOOffOrradOmeOfalr-bOrneradarWreiShengwenGongGuangfu(EasI

2、ChinaResearchInstituteofElectronicEngineering，Hef色i，230031，China)Abst糯ct：nis粗icleadd他s∞stheinlportanceofthedesignonH曲tningstrikeproofandelectrostatic—p啪ffof翘le皿aofair-bo加e您dar柚dp11esentsatta咖en￡pointsofthundefbyshunlbar，弛dp11eventth岫der丘．0mdestfoyillgradomebymeansofelectric毋ch锄elml

3、e觞ingth岫derene玛y．Inthedesi留ofelectrostatic．pr00f，cxtemal∞atingforelec仃ostaticproofisadoptedtoeliIIlinatetheelec们staticsoccu玎ed舶mhighspeedaircu玎ent姐datIIlosphereionoSphere．Keyword：aifbome，radarantenna，thunder-】，roof，electrostaticproof，shuntb盯1引言随着科技的高速发展，雷达探测技术也日新月异，由传统的地面应用雷达已开始向空间

4、延伸。空间应用雷达的使用平台主要有两种，一是飞机，另一就是卫星。本文主要介绍的是机载应用平台的雷达天线罩抗雷击与防静电设计。雷达在飞机上的使用环境迥异于地面雷达的使用环境，机载雷达罩一般都是由非金属材料玻璃钢蒙皮和蜂窝芯子复合构成，是电的不良导体，机载雷达在飞行过程中，雷达罩会受到高速气流及大气电离层的影响，使天线罩表面产生静电，产生屏蔽效应，从而影响微波传输。在飞机进入雷区时，带电云层带有大量电荷，由于雷达罩为非金属复合材料，不能有效地传导雷电电流，从而可能引发雷击。雷击现象主要有预冲击、强冲击、再冲击等几个过程，会对雷达罩造成不同程度的损伤。为了机载雷达

5、在飞行过程中的安全性和使用性，必须加强雷达罩的抗雷击与防静电能力。·16·2雷达天线罩的防雷击设计雷达天线罩的防雷击设计主要是设计雷达罩的防雷击部件。为了保护机载雷达罩及内部的雷达天线在飞行过程中不受雷击的破坏。设计时雷达罩防雷击部件必须满足以下的基本要求：雷达罩遭雷击时，应使雷电主要击中防护部件，即使击中雷达罩体，也应使放电电流滑闪到防雷击部件上；防雷击部件必须有足够的通流能力，当放电电流通过时，雷达罩不会受到破坏：防雷击部件对雷达天线电性能的影响应尽可能小。非金属复合材料的抗雷击防护主要有以下几种措施：①表面火焰喷涂铝：②表面粘接铝箔或金属网；③加分流条

6、。①、②两种措施虽然能提高复合材料的抗雷击性能，但它却提高了复合材料的电磁屏蔽作用，由于雷达罩有透波要求，①、②两种方法以牺牲雷达罩的透波性能来提高其抗雷击性能显然是得不偿失的。还有一种方式就是加分流条，分流条的种类有金属箔条、金属导电条、纽扣式分流条、介质型分流条等。其中纽扣式导电条由于其形状特点，适用于曲面形状比较复杂的雷达罩防雷击措施。介质型分流条是通过表面的金属氧化物形成放电通道的，所以分流条对电磁波的反射小，对雷达罩的透波性能影响不大，比较适合作为雷达罩的抗雷击分流条。2．1分流条的设置雷达罩的结构基本可分为两大类：一种为薄壁实心结构，即整个雷达罩

7、壁都是由树脂和增强材料构成的。另一种就是夹层结构，即雷达罩由蒙皮与夹芯材料复合而成。由于机载雷达罩不仅要有高性能的电性能指标即高透波性，还要有较高的力学性能，即在高速飞行的情况下，由气流等造成的压力不能损伤雷达罩的结构。夹芯结构的雷达罩较薄壁实心结构有更高的力学强度，所以机载用雷达天线罩结构一般都为蜂窝夹芯结构。蜂窝夹芯结构雷达罩的构成材料均为不导电的玻璃纤维和芳纶纤维，它们通常不能承受雷电所产生的高应力而被击穿，引起雷电进入结构内部。所以在雷达罩的表面即夹芯结构的玻璃钢蒙皮上安置雷电分流条，提供雷电附着点，并通过电通路将雷电电流导向飞机金属基体，释放能量。

8、分流条的埋置不是随便放置的，分流条放置在什么位置，相