[发明专利]一种缝隙共形天线及其制造方法

说明书

本发明提供了一种缝隙共形天线，包括纤维、树脂和通孔，其中，所述纤维在所述缝隙共形天线中是连续的，且所述纤维围绕所述通孔设置以使所述纤维在所述缝隙共形天线中是连续的。本发明通过在导电碳纤维编织成的纤维布中形成具有特定形状和分布的镂空网眼，随后将纤维布浸入树脂胶膜制得预浸料，固化形成基板后，在纤维布的镂空网眼的位置进行开孔形成缝隙，制得缝隙共形天线，本发明在制造预浸料的过程中就通过纤维布中网眼的分布形成天线的天然雏形，与通过机械加工开缝的方法相比，在缝隙处的碳纤维不会被截断，使得整个碳纤维基板的力学强度不受缝隙影响，使其更加适用于对天线基板强度要求较高的领域。

技术领域

本发明涉及一种缝隙共形天线及其制造方法。

背景技术

缝隙天线是在导体面上开缝形成的天线，也称为开槽天线。典型的缝隙形状是长条形的，长度约为半个波长。缝隙可用跨接在它窄边上的传输线馈电，也可由波导或谐振腔馈电。这时，缝隙上激励有射频电磁场，并向空间辐射电磁波。

缝隙天线一般用于微波波段的雷达、导航、电子对抗和通信等设备中，并因能制成共形结构，即共形天线。共形天线通常指一个非平面的、与特定物体形状共形的天线，因而特别适宜于用在高速飞行器上。由于纤维基复合材料，尤其是碳纤维基复合材料具有轻质、高强度、高刚度、高精度、耐腐蚀、耐疲劳、减振性好等特点，因此被应用于制造缝隙共形天线。

通常通过在基板上使用机械加工开缝的方法来制造缝隙天线。在某些特定领域中对共形天线的强度有一定的要求，采用上述的制作方式在缝隙天线处中开缝时纤维将会被截断，从而导致在最后加工成型的缝隙天线中，整个纤维基板的力学强度受缝隙的较大影响。

发明内容

为了解决使用机械加工开缝的方法来制造缝隙天线时在缝隙处碳纤维被截断从而使得整个纤维基板的力学强度受缝隙的影响较大的问题。

本发明提供了一种缝隙共形天线，包括导电碳纤维、树脂以及通孔，其中，纤维在缝隙共形天线中是连续的，且纤维围绕通孔设置以使纤维在缝隙共形天线中是连续的。

在上述缝隙共形天线中，优选地，树脂为热固性树脂。

在上述缝隙共形天线中，优选地，热固性树脂包括氰酸酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂及它们的改性树脂体系或混合体系。

在上述缝隙共形天线中，优选地，纤维层为导电纤维。

在上述缝隙共形天线中，优选地，导电纤维为导电碳纤维、金属化合物型纤维、聚乙炔纤维、聚苯胺纤维、聚吡咯纤维或聚噻吩纤维

在上述缝隙共形天线中，优选地，纤维的重量占缝隙共形天线重量的45％至70％，并且树脂的重量占缝隙共形天线重量的30％至55％。

在上述缝隙共形天线中，优选地，树脂的重量占缝隙共形天线重量的33％。

在上述缝隙共形天线中，优选地，缝隙共形天线进一步包括固化剂，固化剂重量为树脂总质量的0.05％至3.50％。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造缝隙共形天线的方法，包括：使用编织机制得具有镂空网眼的纤维布；将树脂与固化剂混合，采用滚涂法形成树脂胶膜；采用热熔法，用树脂胶膜浸润纤维布，从而制得预浸料；将预浸料进行固化以形成基板；以及在纤维布的镂空网眼的位置进行开孔以形成通孔，从而形成缝隙共形天线，其中，纤维在缝隙共形天线中是连续的，并且纤维围绕通孔设置以使纤维在缝隙共形天线中是连续的。

在上述制造缝隙共形天线的方法中，优选地，树脂重量占预浸料总量的30％至55％。

在上述制造缝隙共形天线的方法中，优选地，树脂为热固性树脂，包括氰酸酯、环氧树脂、双马树脂或聚氨酯树脂。

在上述制造缝隙共形天线的方法中，优选地，在制备预浸料的步骤中，纤维的重量占预浸料总量的45％至70％。