各種地面電臺(tái)及車載電臺(tái)都需要配備形式多樣的鞭狀天線，尤其是在艦船上，所需配備的鞭狀天線多達(dá)上百付。細(xì)長(zhǎng)桿狀的鞭天線體積小，應(yīng)用十分廣泛，對(duì)材質(zhì)的要求也比較高，尤其是在環(huán)境復(fù)雜的軍艦上使用要求更高。

      首先，天線在各種載荷作用下要有足夠的強(qiáng)度；其次，在各種載荷作用下，天線要有足夠的剛度，其結(jié)構(gòu)變形應(yīng)限制在允許的范圍內(nèi)；再者，天線的固有頻率要盡量高，以防止與天線支撐系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)諧振；另外，天線的材質(zhì)必須具有防鹽霧腐蝕和抗風(fēng)能力，才能適應(yīng)長(zhǎng)期的海洋工作環(huán)境。

      傳統(tǒng)的鞭天線多選用玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，GRP本身雖然不導(dǎo)電，但是通過表面鋪覆金屬層就可以達(dá)到導(dǎo)電的目的，而且同金屬天線相比，其重量明顯減輕，耐腐蝕性也比較好。但是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料與玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，其強(qiáng)度和模量更加優(yōu)越，更適宜用于艦船等特殊工作環(huán)境。

      碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和比模量，可用來制造強(qiáng)而輕、剛而薄的構(gòu)件。可采用手糊、纏繞、拉擠、卷制等一種工藝或多種工藝制備碳纖維鞭天線桿，成型工藝靈活。

      以我們無(wú)錫智上新材料為某型號(hào)軍艦提供的碳纖維天線鞭為例，該型號(hào)天線鞭分為三節(jié)，總長(zhǎng)度為7.5ｍ，每節(jié)之間采用金屬連接件連接。其結(jié)構(gòu)外形為錐桿，整個(gè)天線桿結(jié)構(gòu)包括三層：外保護(hù)層、碳纖維復(fù)合材料桿體層和銅網(wǎng)層。

       采用碳纖維復(fù)合材料制備的鞭天線桿表現(xiàn)出以下的性能優(yōu)勢(shì)：1.重量更輕，碳纖維復(fù)合材料天線的質(zhì)量比鋁合金天線降低50%左右 ；2.電性能更好，碳纖維復(fù)合材料天線的電性能達(dá)到或接近鋁合金的技術(shù)指標(biāo)；3.碳纖維復(fù)合材料天線的機(jī)械性能更強(qiáng)，不僅大于等于鋁合金天線，在振動(dòng)、加速度、沖擊、高低溫循環(huán)、熱真空等環(huán)境下比玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線表現(xiàn)更好。

      近年來，碳纖維復(fù)合材料憑借著優(yōu)異的機(jī)械性能、電性能和耐環(huán)境性能，在結(jié)構(gòu)、天線組件、鞭天線等結(jié)構(gòu)方面相繼得到了廣泛的應(yīng)用。這些碳纖維復(fù)合材料制品都具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕及高精度的特點(diǎn)，能很好地適應(yīng)復(fù)雜工況，能在惡劣的高空或海洋環(huán)境下使用。

      不過，作為高端碳纖維復(fù)材制品的資深廠家，我們無(wú)錫智上新材的技術(shù)人員在實(shí)際的制作中也發(fā)現(xiàn)，合理的鋪層對(duì)于天線鞭的力學(xué)性能非常重要，因?yàn)樘祭w維單向復(fù)合材料在0°方向性能很高，而橫向90°方向上性能較差，必須在制作過程中做好鋪層設(shè)計(jì)工作。因此，要促使碳纖維復(fù)合材料在更多環(huán)境下成功應(yīng)用，也需要碳纖維復(fù)合材料制作方的深入研究和配合。

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