天线罩结构的基础知识

1、天线罩结构的基础知识重要注意事项：天线罩的开发和构建都很复杂。文中提及的数据仅是近似值。这些信息只能作为对该主题的初步了解，并不能替代必要的评估和测试。雷达传感器由前端（RFE）（具有天线结构的微波部件）和用于信号处理的元器件组成。前端是雷达的实际核心，因为它是天线发射和接收电磁信号的部位。为了解读收集到的信息前端会将其转发给信号处理单元（图1）。为了保护雷达天线和电子元器件，传感器通常封闭在外壳中。这样可以保护RFE，避免外部影响造成损坏或降低性能。由于具有穿透材料的能力，雷达往往还因为外形美观而受到青睐。这一方面尤其令产品设计师欣赏。当谈到天线结构的这种保护壳时，雷达技术人员指的就是“天线

2、罩”（radome）。这个词是radar（雷达）和dome（圆顶）两个词的组合。与iSYS-6003上的一样，圆顶形罩主要用于固定安装的大型雷达系统，例如飞机或船舶的雷达。然而，工业或商业应用中采用的传感器和系统还需要防止机械或化学影响，以免损害天线功能。这些都是为了适用于天线，符合雷达波的特性。此外，在设计天线罩时，使用正确的材料也至关重要。如果电磁波传播过程中遇到物体或人体，那么该物质的特性会影响传播。为了找到适用于天线罩的材料，务必要考虑它们遇到雷达波后的影响。表1概述了各种材料对微波的吸收和反射特性，以及微波对这些材料的穿透力。77-=SA7:完主反射；可方馥主拆射鬥部廿反n几乎不可超

3、r熙碗人養面垂松淤直:裁效应j木材【取决于湿度）中到肓1氐低取决于m角：可能询汾威赶融无:吸收旳眾因；遇沫例如讓耘蜡、RoofmateB銅村料）低无非堂妊低至爲（取诜亍忖斜4薛倚甌决亍材料、互宸芒冗崗）低到次（取决于村料岸度和F曲；恚、；各年粋询灵愈却雷达波必须能够穿透天线罩。金属会对雷达传感器造成屏蔽。由于具有高反射特性，因此金属不适合放在天线前方。木镶板（通常有一定的残留湿度）也不适合，因为电磁波对它的穿透力有限。聚苯乙烯等泡沫非常适合用作覆盖材料，甚至可以不经加工就直接包裹在天线上。但是由于较低的稳定性和对化学物质的敏感性，在选择材料时，泡沫往往会落选。因此，塑料是生产防护罩或外壳最常见

4、的替代材料。但是，在设计天线罩时，设计人员必须考虑塑料的特性。这种材料越厚、越靠近天线，电磁波穿透得越少。在使用黑色塑料的情况下，测量时可能会出现损耗，因为这种塑料通常含有碳。此外，无法排走的积水也会对前端的信息采集造成不利影响。塑料天线罩的后续处理，例如涂漆，也会对雷达天线的数据采集产生负面影响。天线罩的尺寸和位置在构建天线罩时，不仅是天线罩的材料选择，精准固定及其形状也非常重要。为了不限制其功能，必须考虑以下方面：天线罩底面与天线之间的距离天线罩材料的厚度天线罩的形状（尽可能均匀）这些因素决定了大部分的雷达波会被所构建的天线罩反射还是吸收。适当的距离天线罩各处到天线的距离均匀性极为重要。即

5、使是细微的偏差，例如保护罩底部有一个小缺口，也会改变电磁波的传播。出于这个原因，倾斜的天线罩也会产生不利影响，因为它们可能会影响正常反射。圆端、凸耳、加强件或材料中的凹槽同样如此（图2）。WliMfawJrtwbte4rt昨心Sv心Bd呻如灾pMflW狗怦Mlhina2:右更昱示髭疾雄:天薄世辭不辛疔昂护疔无天參逢左更显贰正轟站:天護章的匣葩唇”墮换U1E赢潯片来滙:伽亦訴7丿为了确定正确、均匀的距离，以下条件适用：如果到天线罩的距离恰好是波长的一半（或其倍数），则波的传播只会受到轻微干扰。这意味着天线表面（波中心）必须平行于天线罩放置，且距离为？/2（或其倍数）。在中心频率为24.125GH

6、z（波长的一半约为6.2mm）时，最佳距离约为6.2mm。适当的材料厚度在这方面，可采用确定适当距离的相同原则：为使波的传播干扰最小化，天线罩应置于波长的一半处。同样，也必须根据波长的一半选择适当的天线罩材料厚度。不过，还必须考虑天线罩材质改变波的方式（通过穿透材料）。这种改变对应于所用材料的电导率（介电函数澹崾共辽怎醵？J（錼）倍。例如，对于塑料，该介电常数介于3到4之间，但是实际上它变化很大。为了取得近似值，可以使用平均值1.5进行计算。然后，可以使用公式？/2丿（錼）计算材料的厚度。使用这些初始值得出的厚度为4mm。Materialthicknessofradome：6.2rrinft3fj(woxFigiiThicknessthematerialused)Radomematerial；e.g.ABS.PRPEDistancebetweenantennasurfaceandradom-eshallbiconstantAsdpprA-xtmdlcvluelor74