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星載相控陣?yán)走_(dá)天饋線輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)苛刻要求
星載雷達(dá)具有全天候、全天時(shí)的對地觀察能力，而且星載相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)監(jiān)視范圍大，觀察軍用目標(biāo)種類多，雷達(dá)反射面積小，能從空中及空間對地面及海面戰(zhàn)場進(jìn)行大范圍的高分辨率的監(jiān)視偵查，可用于支持戰(zhàn)斗機(jī)的空地、空海精確識別與瞄準(zhǔn)，故在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要的作用。
早在1988年，美國用“阿特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)投放一顆軍用星載相控陣?yán)走_(dá)“長曲棍球 I”SAR，其空間分別率已達(dá)1m，在當(dāng)時(shí)是分別率最高的空間雷達(dá)，1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美國聯(lián)合監(jiān)視和目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)中的高分別率機(jī)載SAR與長曲棍球星載SAR系統(tǒng)相互配合使海灣和中東地區(qū)全部納入監(jiān)視范圍之內(nèi)，為作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)提供了及時(shí)的戰(zhàn)場情報(bào)。
幾乎世界上所有先進(jìn)的、新研制的雷達(dá)均采用了有源相控陣陣列天線。星載雷達(dá)所處的空間環(huán)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(shè)計(jì)、抗輻射、腔效應(yīng)、電磁場兼容設(shè)計(jì)，天線機(jī)構(gòu)的展開和鎖定等均有苛刻的要求，為此解決一系列關(guān)鍵技術(shù)是未來星載相控陣?yán)走_(dá)一教高下的關(guān)鍵。
實(shí)現(xiàn)星載雷達(dá)有源相控陣天線的輕量化，需要從具體的應(yīng)用需求出發(fā)，采取由上而下的減重策略：即先從天線架構(gòu)上進(jìn)行突破，優(yōu)化整體設(shè)計(jì)方案，再基于新的設(shè)計(jì)架構(gòu)，發(fā)展相應(yīng)的底層設(shè)計(jì)技術(shù)，天饋線結(jié)構(gòu)的溫度變形的計(jì)算、輕質(zhì)材料的選用等都是研究的重點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)對高性能天線的輕量化。
2005年美國Syscom應(yīng)空軍實(shí)驗(yàn)室的要求，研發(fā)出Lyofil?纖維絲，大連義邦Lyofil?纖維絲通過化學(xué)電鍍的形式，將非金屬PBO纖維與金屬涂層牢固的結(jié)合，在重量方面Lyofil?纖維絲對比傳統(tǒng)鍍銀銅絲減重高達(dá)73%以上，同時(shí)具備和傳統(tǒng)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(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異，同時(shí)具備穩(wěn)幅穩(wěn)相、插損小、阻抗匹配一致性高等特點(diǎn)。對比傳統(tǒng)鍍銀銅絲，這種鍍銀高分子無論機(jī)械強(qiáng)度和電性能,都可滿足輕量化高精度傳輸?shù)囊?，為星載雷達(dá)天饋線微波通訊射頻傳輸?shù)雀叻€(wěn)定電磁環(huán)境提供更多材料選擇。
星載雷達(dá)天饋線輕量化，將不僅僅指天線在重量方面輕量化，同時(shí)也意味著天線集成度和性能的進(jìn)一步提升，隨著科技的進(jìn)步，星載相控陣天線勢必要突破現(xiàn)有天線結(jié)構(gòu)制式，利用新設(shè)計(jì)理論實(shí)現(xiàn)輕量化，使用新型輕型的材質(zhì)、新器件以及新工藝來構(gòu)建一體化的有源相控陣天線，以達(dá)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(dāng)國土安全的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。
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