[发明专利]基于三维正交机织物的共形承载微带阵列天线的织造方法

摘要

本发明涉及一种基于三维正交机织物的共形承载微带阵列天线的织造方法，包括将纺织纤维和环氧树脂在三维正交织机上织造并固化成型制作成复合材料；测得复合材料的介电常数和损耗角正切；基于得到的复合材料介电性能计算微带天线辐射元的基本尺寸，据此设计天线阵列单元尺寸，计算设计阻抗匹配网络结构与尺寸，按照以上尺寸，在三维织机上织造微带天线阵列的基本结构。本发明不会在外力作用下或加工过程中因树脂收缩等造成的内应力的作用下和基质部分分离；受到外层复合材料的保护大大提高其抗损伤能力；提高天线增益。

主权项

一种基于三维正交机织物的共形承载微带阵列天线的织造方法，包括下列步骤：(1)将纺织纤维和环氧树脂在三维正交织机上织造并固化成型制作成复合材料；测得复合材料的介电常数和损耗角正切；(2)根据复合材料介电常数计算微带天线辐射元的基本尺寸，据此得出天线阵列单元尺寸，阻抗匹配网络的结构与尺寸，按照以上尺寸，在三维织机上织造微带天线阵列的基本结构；(3)根据计算结果选用导电纱线，使其直径满足小于匹配网络传输线最小宽度，选用三维织物经纱至少为四层，厚度接近复合材料的厚度，三维织物经纬纱，Z向纱线为高强高模纤维或多应用玻璃纤维或芳纶纤维或玄武岩纤维，最下层经纬纱采用导电纱线；对于多元线阵，其织造包括下列步骤：(a)织造一个天线单元由两个纬管共同完成，织造时由机后选取一层经纱，提取长度与天线单元宽度相同的纱线并利用分层装置固定为单独一层，其高度高于原纱线，低于Z向纱线；(b)将该束纱线替接上导电纤维，同时该层纬纱撤除不用，换用一对绕有导电纱线的纬管织造，每引一次导电纬纱，靠近机后的一半天线单元先成型，到达馈电网络时，馈电线将被埋入浮线下，与最后下机后剪取浮线暴露；(c)使用的第一个纬管改为延经纱方向，埋入两经纱浮线中，高于导电纬纱层，同时穿过钢筘到机前加装应力装置使纱线拉直，在其左右经纱上替用导电纱线控制馈电传输线宽度；(d)第二个纬管开始第一个天线阵单元第二部分织造，织造到馈电网络功率二分器时，第一个纬管撤回与第二个纬管同时织造，后续单元织造相同；对于多元方阵，其织造包括下列步骤：(a)织造一个天线单元由四个纬管共同完成，一根导电纱线两头分别缠绕一个纬管，天线单元织造方法与上述多元线阵相同；(b)两列天线单元一起织造，织造到馈电网络功率二分器时，第一个纬管不撤回而是参与第二列后续单元织造相同，第二列天线单元的第一个纬管则参与第一列后续单元织造；(4)用上述环氧树脂将焊有同轴连接器的天线预制件浸胶做成共形承载微带阵列天线。