碳纤维环氧复合材料是一种新型结构材料，与金属材料相比具有较高的比强度、比刚度、热膨胀系数小、阻尼性能好等优点，且可按制件在不同方位受力大小进行铺层设计；工艺上可以整体成型，减少零件数目等特点，因此近年来在航天器上得到日益广泛的应用。

　　天线是任何卫星都不可缺少的星载设备，天线有多种分类方法，按天线形状分类，通常可分为线天线、喇叭天线、反射面天线、阵列天线等。无论是哪种类型的天线，由于其反射面的曲面精度和尺寸稳定性会直接影响天线的增益，因此天线反射面研制过程中一个重要任务是如何来保证反射面的型面精度和尺寸稳定性。以研制的C波段天线反射面为例，分别从制造工艺过程、材料选择及特性试验、铺层分析、成型模具设计、固化成型工艺参数选择和产品质量控制等内容进行分析，为确保天线反射面研制质量奠定基础。

　　C波段天线主要由天线反射面、加强筋、角锥喇叭、连接法兰和下法兰组成，其中天线反射面由碳纤维环氧面板、铝蜂窝芯和各种预埋件等零件采用真空袋一热压罐法胶接成型工艺复合成蜂窝夹层结构，型面尺寸约为1000×600mm，通过采用碳纤维环氧预浸料按照铺层设计要求进行手工铺层，然后再按工艺要求进行模压成型；下法兰采用铝金属机加成型。最后，通过组装成型模对天线反射面、加强筋、角锥喇叭、连接法兰和下法兰5个部分定位，采用常温胶胶接成一整体。

　　夹层结构复合材料中面板材料必须由导电材料制成。碳纤维具有良好的导电功能，而且具有良好的力学性能，且沿高模量碳纤维轴向的热膨胀系数为-0.7×10^（-6）/℃，而其垂直于纤维方向的热膨胀系数为23×10^（-6）/℃。它具有明显各向异性特点，可通过工艺设计，满足各种天线反射面的性能要求。实践表明，碳纤维是天线反射面面板材料的理想选择之一。

　　天线反射面面板铺层分析在传统的蜂窝夹层结构复合材料天线反射面中，碳纤维通常以制备成预浸无纬布或平纹织物预浸料使用。由于面板和蜂窝芯子各向异性容易造成反射面在外载荷下产生翘曲变形，所以反射面面板一般按准各向异性铺层设计要求进行选择。预浸无纬布一般选择以[0/±45/90]，或[0/±45/90]s铺层形式。平纹碳布选择[0/45]s铺层形式。蜂窝夹层结构还应设计研制成沿中面对称铺层。

　　固化成型工艺参数选择目前，复合材料固化成型工艺参数主要通过试验取得，其技术主要包括流变测量技术、热分析技术、波谱分析技术、色谱分析技术、动态分析技术等。主要以树脂材料的DSC曲线分析，并通过不断尝试进行优化固化工艺参数，最终得到合适的固化工艺曲线。

　　卫星天线被人们比喻其为耳目，为了提高卫星天线性能，减少信号损失，对卫星运行过程中天线反射面的型面精度和尺寸稳定性提出了严格的要求。通过本研究工作，从天线反射面的结构设计、制造工艺过程等内容分析表明，充分利用复合材料轻质高强、可设计性的特点，进行合理选材、制定合理可行的工艺方案和性能控制规范，为卫星天线反射面的研制质量保证奠定了基础。

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