一种带通滤波天线罩及其制备方法与流程
本发明属于天线罩制备，具体涉及一种带通滤波天线罩及其制备方法。
背景技术：
1、在超高速的船载、机舰等电子对抗武器设备中，通常一个频段进行电子侦察，另一频段对敌方武器进行电磁干扰，所以与对抗设备配套的天线罩应在两个频段保持良好的通带特性。目前，采用频率选择表面(fss)技术与天线罩技术相结合形成fss天线罩，可以使天线罩获得频率选择的功能，即fss天线罩对雷达设备的工作频段提供带通的传输特性，同时改变雷达工作频段以外的雷达散射截面(rcs)特性，可以实现带外隐身。然而双频带fss天线罩基于频率选择表面的透波结构在实现c、s、x、ku波段的透波性能已有相关研究，但目前还未见能够同时在k、ku波段实现宽频带透波，且在x波段具备带外抑制性的天线罩，因此如何实现能够同时在k、ku波段实现宽频带透波，且在x波段具备带外抑制性是频选透波技术的研究难点，也是该领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术的弊端，本发明公开了一种带通滤波天线罩的制备方法，具体方案如下：
2、将预制的带通滤波天线罩的结构模型输入到3d打印机中，优选的，本发明的3d打印机为带有双喷头的3d打印机，其中，所述带通滤波天线罩包括内表层、中间层和外表层，所述内表层和外表层上设有按周期排布的y形镂空结构；
3、制备第一陶瓷原料、第二陶瓷原料，优选的，第一陶瓷原料为可光固化料浆；
4、采用光固化方式将第一陶瓷原料打印成中间层，采用熔融沉积方式将第二陶瓷原料打印成内表层、外表层，得到天线罩预制体；
5、将所述天线罩预制体脱脂烧结，得到带通滤波天线罩。
6、进一步的，将所述天线罩预制体脱脂烧结前，先将所述天线罩预制体进行层间应力消除及层间缺陷弥合处理。
7、进一步的，所述周期排布指的是相邻y形镂空结构的x方向间距为6-7mm，相邻y形镂空结构的y方向间距为5-6mm；
8、和/或，所述y形镂空结构的臂长为4-5mm，臂宽为1.5-2mm，y形夹角为120°；
9、和/或，所述中间层的厚度为1-2mm，内表面和外表面的厚度为3-5mm，y形镂空结构深度为3-5mm。
10、进一步的，采用光固化方式将第一陶瓷原料打印成中间层的方法为：采用3d打印机上带有光源的第一喷头将第一陶瓷原料打印成中间层；
11、和/或，采用熔融沉积方式将第二陶瓷原料打印成内表层、外表层的方法为：采用3d打印机上带有加热源的第二喷头将第二陶瓷原料打印成内表层、外表层。
12、进一步的，将陶瓷原料打印成天线罩预制体时，3d打印机的打印室温度为3-105℃,温度偏差为±(0.5-1)℃，
13、进一步的，所述第一陶瓷原料的制备方法为：按质量份计，将85-90份四针状氧化锌粉末、15-20份光敏树脂、3-5份聚丙烯酸、1-2份光引发剂混匀，抽真空处理，得到第一陶瓷原料。
14、进一步的，所述第二陶瓷原料的制备方法为：按质量份计，将85-90份氮化硅粉体、8-10份氧化镱粉体、1-3份油醇混合后研磨制备第一粉体；将40-50份第一粉体、1-2份58号石蜡、2-3份70号石蜡、1-2份巴西棕榈蜡加热混匀制备第一预混物；将40-50份第一粉体、3-5份聚氧化乙烯、3-8份聚丙烯、0.5-3份热塑性丁苯橡胶加入到第一预混物中，继续加热混匀后冷却至室温，得到最终混合物；将所述最终混合物采用挤出成型的方法制备成柔性细丝，得到第二陶瓷原料。
15、进一步的，制备第一粉体的具体方法为:将90份氮化硅粉体、10份氧化镱粉体、1-3份油醇混匀，以无水乙醇为溶剂，氮化硅球为球磨介质，球磨24-76h后，在60-70℃下烘干8-10h，过筛。
16、进一步的，制备第二粉体第一预混物时的加热混匀温度为200-300℃，制备第三粉体最终混合物时的加热混匀温度为200-300℃。
17、进一步的，将所述天线罩预制体进行层间应力消除及层间缺陷弥合处理的方法为：将天线罩预制体置于马弗炉中，以0.5-5℃/min的速率升温至170-190℃，保温5-10min；再以≥10℃/min的速率降温至10-20℃。
18、进一步的，所述脱脂烧结的方法为：将天线罩预制体在真空气氛下，按预设的程序升温方式升温至600-800℃，然后在氩气气氛下，将气压控制在0.3-10mpa，以10-15℃/min的速率升温至1650-1720℃,保温180-240min，在氩气气氛下冷却至室温。
19、进一步的，所述预设的程序升温方式为：以0.1-1℃/min的速率从室温升温至50-60℃，保温30-60min，再以0.1-1℃/min的速率升温至80-90℃，保温30-60min，再以0.1-1℃/min的速率升温至200-210℃，保温30-80min，再以2-5℃/min的速率升温至600-800℃，保温60-120min。
20、本发明还公开了一种带通滤波天线罩，采用上述任一所述的制备方法制备。
21、通过采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
22、1.本发明制备的天线罩在k波段、ku波段的透波率可达到≥80％，实现宽频带透波，且在x波段的雷达散射截面(rcs)≤0.5db，具备带外抑制性。
23、2.采用本发明制备的天线罩排胶均匀，不容易开裂，坯体强度高，可达20-30mpa。
24、3.本发明有效降低了三层结构天线罩成型过程中的层间缺陷，将天线罩材料抗弯强度由80mpa提升至100mpa以上。
技术特征：
1.一种带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：将所述天线罩预制体脱脂烧结前，先将所述天线罩预制体进行层间应力消除及层间缺陷弥合处理。
3.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：所述周期排布指的是相邻y形镂空结构的x方向间距为6-7mm，相邻y形镂空结构的y方向间距为5-6mm；
4.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：所述第一陶瓷原料的制备方法为：
6.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：所述第二陶瓷原料的制备方法为：
7.根据权利要求2所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：将所述天线罩预制体进行层间应力消除及层间缺陷弥合处理的方法为：
8.根据权利要求1所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：所述脱脂烧结的方法为：
9.根据权利要求8所述的带通滤波天线罩的制备方法，其特征在于：所述预设的程序升温方式为：
10.一种带通滤波天线罩，其特征在于：采用权利要求1-9任一所述的制备方法制备。
技术总结
本发明公开了一种带通滤波天线罩的制备方法，包括如下步骤，将预制的带通滤波天线罩的结构模型输入到3D打印机中，其中，带通滤波天线罩包括内表层、中间层和外表层，内表层和外表层上设有按周期排布的Y形镂空结构；制备第一陶瓷原料、第二陶瓷原料；采用光固化方式将第一陶瓷原料打印成中间层，采用熔融沉积方式将第二陶瓷原料打印成内表层、外表层，得到天线罩预制体；将所述天线罩预制体脱脂烧结，得到带通滤波天线罩。本发明还公开了一种带通滤波天线罩，本发明制备的带通滤波天线罩实现了能够同时在K、Ku波段实现宽频带透波，且在X波段具备带外抑制性。
技术研发人员：李伶,王营营,王飞,毕鲁南,韩卓群,隋松林,徐先豹,王伟伟,王晓东,张霞,吕佳琪,曹守刚,陈云锋,王守兴,李楠
受保护的技术使用者：山东工业陶瓷研究设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23