随着国民经济快速健康的发展，低碳环保的可持续经济形势日益受到重视，绿色环境经济得到提出，这就要求人们找到一个低碳环保材料可以代替现有的原材料。而碳纤维材料因为自身性能较高受到人们的关注，在各个生产领域得到重视，本文来分析一下碳纤维在天线骨架复合材料上的应用。

(一) 原材料的选择

在分析天线结构设计的基础上，根据现有材料和大线结构本身的形态特点，确定了复合夹层结构与天线的支撑结构，提高广天线的挤体刚度和稳定性。蒙皮面板两侧采用厚度0.17mm和5层复合材料碳纤维环氡树脂预浸料。蒙皮是由高模量M40J/3236预浸料，厚度0.17mm，应力集中在骨架上电子连接处，该位置复合材料中预埋铝块作为天线和电子连接结构框架。

(二) 复合材料铺层设计

碳纤维的轴向和径向膨胀系数大，只有利用准各向同性层，碳纤维的负线膨胀系数用来抵消树脂的正线性膨胀系数，使线性膨胀系数接近于零。为了保证天线的尺寸稳定性，采用近似零膨胀的设计，对加筋板在碳纤维天线背面布局每一层的厚度是0.17mm，共铺设5层总厚度达到0.85mm。

(三) 碳纤维天线骨架结构力学分析

碳纤维制作成天线上实体单元，天线侧块和实体单元连接的天线座，分为70382个单元，对这些单元进行力学分析，天线座底部边缘过载最大，主要为碳纤维天线工作状态下连接块的球头螺栓连接应力。对碳纤维天线的最大变形在天线的未端发生。使用碳纤维复合材料制作的天线，力学分析上和金属天线无差别，但整体优势明显，如下：

　　1.复合材料天线比金属铝天线总重量低40%左右。达到了设计中减轻重量的目的，对雷达平衡问题也没有影响。

　　2.在天线框架连接位置的应力集中区，应采用局部加强来传递应力弥散，犬线和电了机架的碳纤维设计减少了结构连接难度，降低了总体重量。

　　3.天线使用碳纤维复合材料可进行混合设计，比如具有高强度的碳纤维作为高强度钢筋骨架材料使用，而对于要求不高的材料可以使用其他低强度的碳纤维材料，混合使用可以大大降低制造成本。