【碳企研究】一文了解Toray Advanced Composites公司：高频多波段天线罩的特性及其复合材料

TAC公司是全球领先的天线罩和天线行业先进复合材料和树脂体系的供应商，其应用包括军用和民用飞机、船舶、铁路和地基系统的天线罩，包括共形天线和贴片天线。 雷达罩（radar dome）是一种保护天线系统免受环境影响、保护车辆空气动力学、提供雷击保护和保持隐身特性的罩。最佳复合材料是可靠且功能强大的天线罩天线系统的关键部件。

在飞行中，一架军用飞机使用15个以上的天线，这些天线具有多种功能，如天气探测、卫星通信、地面通信和成像、目标捕获、火力控制、干扰吊舱、高度监控等，这就需要优质材料来确保最佳输出。

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天线罩发展趋势

天线系统具有普越来越多的多频带和多功能，在许多不同的频率上运行“宽带”，并朝着更高的频率发展。如今许多低频段已经被填满，而在更高频率和多频段上的操作，可以实现高数据速率和几乎瞬时的“大数据”包交换。

航空公司可以实时发送和传输数据，使“联网飞机”成为可能。乘客可以通过Ku、K和Ka频段的通信进行车载视频流传输。随着天线系统复杂度的提高，天线罩的设计也变得更加复杂，如卫星通信Wi-Fi天线罩须采用C频段和B频段结构。这种复杂性需要更高性能的先进材料，如石英/氰酸酯，或石英/环氧树脂预浸料代替E玻璃纤维/环氧树脂预浸料。

Toray氰酸酯和环氧树脂预浸料，MicroPly™ 复合膜和粘合膜以及RTM/灌注树脂系统具有低密度、低介电常数和损耗角正切、低吸湿性、低热膨胀系数以及实现峰值性能所需的精确重量和厚度控制。

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介电常数和介电损耗

信号衰减或介电损耗，通过吸收导致基质加热的电磁能量或通过信号从表面或复合材料内反射而发生。介电常数（Dk）反映了材料的反射和折射特性。简单地说，可以认为信号在穿过复合材料(与空气相比)时变慢了。

当信号以一定角度撞击表面时，它会发生偏转。这种偏转被称为“视距误差”或“波束偏转”。介电常数和介电损耗决定了天线罩/天线系统的传输效率，在预期的工作频率下测量效果最好。较低的介电常数和损耗允许天线系统以较低的功率工作，并将天线罩对天线性能的影响降至最低。

TAC拥有一个广泛的材料数据库，可在许多不同频率上进行测试，以便于天线罩设计。当输入到计算机辅助电磁建模包中时，这些数据是一个强大的工具，有助于确定所提出的天线罩/天线系统设计的性能。

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TAC公司天线罩材料生产设施

TAC公司拥有超过25年的天线罩材料生产经验。即使是天线罩中很小的碳纤维污染物也会因电磁信号而升温，从而使周围的树脂劣化，产生潜在的灾难性后果。

为了防止这种情况，东丽在封闭的正压室中生产介电敏感材料，该室配有独立的空气系统和过滤器，装有专门用于生产天线罩预浸料和辅助产品的无碳机器和设备。无碳设施不使用碳纤维材料，并且与导电材料隔离，确保了产品的优质和纯电性。 TAC的无碳生产线在全球范围内用于天线、反射器、共形天线罩、嵌入除冰元件的部件、声纳圆顶以及微波透明和雷达吸收结构的生产。E玻璃纤维、S2玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、HDPE和HDPP等热门增强材料与东丽先进的树脂体系完全兼容，可作为预浸料、粘合剂和合成材料提供，以满足最苛刻的电气、机械和高温应用。

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TAC公司先进的三波段卫星通信天线罩

通用动力公司的三频段天线罩是一种技术先进的复合材料卫星通信天线罩。该天线罩旨在设计为跨三种带宽（K、Ku和Ka）传输数据，从而提高了空中Wi-Fi和双向通信的速度和连接性。 TAC公司与天线罩设计师和制造商通用动力公司合作，提供Toray BTCy-1材料解决方案，使封闭式天线能够在更宽的带宽范围内发送和接收射频信号。其他设计考虑因素包括所有部件信号传输的一致性、寿命和成本效益。

Toray BTCy-1是一种氰酸酯基热固性预浸料，是用于卫星结构和天线罩的行业标准材料。BTCy-1在韧性、低介电性、机械性能转换和热/湿性能方面提供了出色的平衡。这种先进的复合材料解决方案与石英织物相结合，提供了优异的电气和机械性能，以提供最佳性能的天线罩天线系统设计。