碳纤维雷达机箱的轻量化及使用性能的设计分析
江苏博实科技：现代化雷达的发展对雷达的高机动性要求越来越高，雷达的研制趋于小型化、轻型化，铝合金等传统材质已逐渐不能满足很多雷达机箱的轻量化需求，这时就需要利用轻量化材料达到减重效果。碳纤维复合材料作为目前轻量化最佳的解决方案之一，受到了很多人关注。
博实碳纤维是江苏南京地区专注碳纤维箱体结构的供应商，在碳纤维箱体产品，例如碳纤维电磁屏蔽箱体、碳纤维JY运输箱、碳纤维雷达机箱等等，博实碳纤维拥有比较丰富的研发生产经验。为此，我们也邀请了博实碳纤维戚工来简单讲述碳纤维在雷达机箱箱体结构中的应用情况。
据博实碳纤维戚工介绍，传统的雷达机箱采用铝合金材质，这样一来，雷达机箱的自重就比较大。碳纤维复合材料制作的雷达机箱起到了减重的作用，我们在生产上，采用碳纤维/铝蜂窝/碳纤维的夹层结构做箱体材料，不仅可以解决雷达机箱轻量化的问题，而且还能保证机箱结构的抗压强度。
（碳纤维雷达机箱）
以博实碳纤维为某JG单位定制的雷达机箱为例，为了保证机箱的强度并有效减轻重量，选用碳纤维/铝蜂窝/碳纤维的夹层结构做箱体材料。由于该碳纤维机箱箱体上需安装大量组件，机箱整体承重要求为≤80kg，那么每个组件安装在机箱壁板上的部位就需承受较大的力，因此必须要在机箱箱体局部受力部位进行增强处理。
为保证局部安装强度，采取在碳纤维复合材料箱体内部预埋金属预埋件的方式，同时由于组件之间安装位置有一定的精度要求，为保证在成型过程中能够在复合材 料机箱上精确定位预埋件的位置，在复合材料机箱成型模具上精确设置定位孔，通过销钉精确定位预埋件在箱体上的位置，并尽量将预埋件的尺寸减到最小，最大限度的减轻箱体重量，整个箱体预埋件多达150多件。
碳纤维雷达机箱除了轻量化高强度以外，还需要满足电磁屏蔽的要求，碳纤维雷达机箱可以通过以下三种方式来达到目标。
1、首先通过正确的电路设计来控制机箱内电子器件产生较高电磁场，除正确布置走线方式外，最常用的方法是在信号线上添加信号线滤波器。其次是对整个机箱及输出电缆进行有效的屏蔽处理。
2、屏蔽结构中，任何情况下都应使缝隙长度远小于所要抑制的电磁波波长λ，一般应小于λ/100波长，至少不大于λ/20波长。
3、当电磁波入射到箱体上时，若箱体上有缝隙存在，则机箱上的感应电流是不连续的，在箱体内部喷涂 导电漆，缝隙处使用导电衬垫并加 宽屏蔽条的宽度，改善接缝处的电接触，从而提高箱体的屏蔽效能。
所谓屏蔽,就是利用金属材料或其他材料将发射源限定在某个范围之内,使之不向外扩散，或使屏蔽体内电子电路不受外部电磁场干扰。传统的金属机箱通过切断电磁能量的传插路径来提供电磁屏蔽，随着复合材料机箱的广泛应用，电磁屏蔽问题日渐突出，通常机箱内电子器件产生的磁场主要是通过机箱的孔洞和电缆泄漏。
由于雷达机箱的尺寸较大，采用在箱体内部整体喷涂导电漆，缝隙处使用导电衬垫并加宽屏蔽条的宽度、开口处加装导电密封橡胶条的方式，对整个机箱进行了屏蔽处理。通过天线法和探头法对该机箱在工作频段和全频段进行了电磁屏蔽测试，其屏蔽效能在全频段和工作频段满足指标要求。后期的环境震动试验及产品的整机跑车试验也均达到目标。