1. Anwendung auf der Radomkuppel eines Kommunikationsradars
Die Radomkuppel ist eine funktionale Struktur, die elektrische Eigenschaften, strukturelle Festigkeit, Steifigkeit, aerodynamische Form und spezielle funktionelle Anforderungen vereint. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die aerodynamische Form des Flugzeugs zu verbessern, das Antennensystem vor äußeren Einflüssen zu schützen und die Lebensdauer des Gesamtsystems zu verlängern sowie die Genauigkeit der Antennenoberfläche und -position zu gewährleisten. Herkömmliche Fertigungsmaterialien sind in der Regel Stahl- und Aluminiumplatten, die jedoch zahlreiche Nachteile aufweisen, wie z. B. geringe Größe, niedrige Korrosionsbeständigkeit, eingeschränkte Verarbeitungsmöglichkeiten und die Unfähigkeit, Produkte mit komplexen Formen herzustellen. Die Anwendung ist daher stark eingeschränkt und ihre Anzahl nimmt ab. Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) hingegen bieten hervorragende Eigenschaften und können durch die Zugabe leitfähiger Füllstoffe bei Bedarf mit Leitfähigkeit versehen werden. Die strukturelle Festigkeit lässt sich durch die Konstruktion von Versteifungen und die lokale Anpassung der Dicke entsprechend den Festigkeitsanforderungen erreichen. Die Formgebung ist flexibel und korrosionsbeständig, alterungsbeständig und leicht. Durch Handlaminierung, Autoklavierung, RTM-Verfahren und andere Verfahren kann die Radomkuppel so gefertigt werden, dass sie die Anforderungen an Leistung und Lebensdauer erfüllt.
2. Anwendung in Mobilantennen für die Kommunikation
In den letzten Jahren hat sich mit der rasanten Entwicklung der Mobilkommunikation auch die Anzahl der Mobilfunkantennen stark erhöht, und damit auch der Bedarf an Radomen als Schutzhülle für diese Antennen. Das Material der Mobilfunkradome muss Wellendurchlässigkeit, Witterungsbeständigkeit, Windbeständigkeit und eine hohe Chargenkonsistenz aufweisen. Darüber hinaus ist eine ausreichend lange Lebensdauer entscheidend, da andernfalls Installation und Wartung erschwert und die Kosten erhöht werden. Früher wurden Mobilfunkradome hauptsächlich aus PVC hergestellt. Dieses Material ist jedoch nicht alterungsbeständig, weist eine geringe Windbeständigkeit und eine kurze Lebensdauer auf und wird daher immer seltener verwendet. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) hingegen bietet dank des Pultrusionsverfahrens eine gute Wellendurchlässigkeit, hohe Witterungsbeständigkeit, gute Windbeständigkeit und eine hohe Chargenkonsistenz. Mit einer Lebensdauer von über 20 Jahren erfüllt er alle Anforderungen an Mobilfunkradome. Er hat PVC nach und nach abgelöst und ist heute die erste Wahl für Mobilfunkradome. In Europa, den USA und anderen Ländern ist die Verwendung von PVC-Radomen für mobile Fahrzeuge verboten; stattdessen werden ausschließlich glasfaserverstärkte Kunststoffradome eingesetzt. Mit den steigenden Anforderungen an die Materialien für mobile Radome in meinem Land schreitet auch die Umstellung von PVC auf glasfaserverstärkte Kunststoffe für mobile Radome zügig voran.
3. Anwendung auf einer Satellitenempfangsantenne
Die Satellitenempfangsantenne ist die Schlüsselkomponente einer Satellitenbodenstation und hat direkten Einfluss auf die Qualität des empfangenen Satellitensignals und die Stabilität des Systems. Anforderungen an das Material von Satellitenantennen sind geringes Gewicht, hohe Windbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, hohe Maßgenauigkeit, Formstabilität, lange Lebensdauer, Korrosionsbeständigkeit und gestaltbare reflektierende Oberflächen. Herkömmliche Fertigungsmaterialien sind in der Regel Stahl- und Aluminiumplatten, die im Stanzverfahren hergestellt werden. Diese sind meist dünn, nicht korrosionsbeständig und haben eine kurze Lebensdauer von in der Regel nur 3 bis 5 Jahren. Ihre Einsatzmöglichkeiten sind zunehmend eingeschränkt. Alternativ bietet sich die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen (FVK) im SMC-Formverfahren an. Diese Antennen zeichnen sich durch gute Maßstabilität, geringes Gewicht, Alterungsbeständigkeit, hohe Chargenkonsistenz und starke Windbeständigkeit aus. Je nach Bedarf können Versteifungen zur Erhöhung der Festigkeit integriert werden. Die Lebensdauer beträgt über 20 Jahre. Die Antennen können mit Metallgewebe und anderen Materialien ausgestattet werden, um die Satellitenempfangsfunktion zu realisieren und erfüllen somit alle Anforderungen hinsichtlich Leistung und Technologie. Mittlerweile werden SMC-Satellitenantennen in großen Stückzahlen eingesetzt, ihre Wirkung ist sehr gut, sie sind wartungsfrei im Freien einsetzbar, bieten einen guten Empfang und haben ebenfalls sehr gute Anwendungsperspektiven.
4. Anwendung in Eisenbahnantennen
Die Geschwindigkeit der Eisenbahn wurde zum sechsten Mal erhöht. Die Züge fahren immer schneller, daher muss die Signalübertragung schnell und präzise erfolgen. Da die Signalübertragung über die Antenne erfolgt, hat die Radomkuppel direkten Einfluss auf die Informationsübertragung. Radome für GFK-Eisenbahnantennen sind bereits seit Längerem im Einsatz. Da Mobilfunkbasisstationen nicht auf See errichtet werden können, ist der Einsatz von Mobilfunkgeräten dort nicht möglich. Die Antennenradomkuppel muss daher der Erosion durch das maritime Klima dauerhaft standhalten. Herkömmliche Materialien genügen diesen Anforderungen nicht. Die Leistungsmerkmale spielen daher eine immer wichtigere Rolle.
5. Anwendung in faseroptischen Kabeln mit verstärktem Kern
Aramidfaserverstärkter Faserkern (KFRP) ist ein neuartiger, hochleistungsfähiger, nichtmetallischer Faserkern, der in Zugangsnetzen weit verbreitet ist. Das Produkt weist folgende Eigenschaften auf:
1. Leicht und hochfest: Der mit Aramidfasern verstärkte optische Kabelkern zeichnet sich durch eine geringe Dichte und hohe Festigkeit aus, und seine Festigkeit bzw. sein Elastizitätsmodul übertrifft bei Weitem die von mit Stahldraht und Glasfasern verstärkten optischen Kabelkernen;
2. Geringe Ausdehnung: Der mit Aramidfasern verstärkte Kern des optischen Kabels weist in einem weiten Temperaturbereich einen niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten auf als der mit Stahldraht und Glasfasern verstärkte Kern des optischen Kabels.
3. Schlag- und Bruchfestigkeit: Der mit Aramidfasern verstärkte Kern des Glasfaserkabels weist nicht nur eine extrem hohe Zugfestigkeit (≥1700 MPa), sondern auch Schlag- und Bruchfestigkeit auf. Selbst im Bruchfall behält er noch eine Zugfestigkeit von etwa 1300 MPa.
4. Gute Flexibilität: Der mit Aramidfasern verstärkte optische Kabelkern hat eine weiche Textur und lässt sich leicht biegen. Sein minimaler Biegedurchmesser beträgt nur das 24-fache des Durchmessers;
5. Das optische Innenkabel zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise, ein ansprechendes Aussehen und eine ausgezeichnete Biegefestigkeit aus und eignet sich daher besonders für die Verkabelung in komplexen Innenräumen. (Quelle: Composite Information).
Veröffentlichungsdatum: 03.11.2021
