雷達和天線是一對黃金搭檔，前者主要用于輻射和接收電磁波并確定探測方向，后者用于完成波導場和空間輻射場的轉換。但在許多情況下，它們會“藏”在一個球下，而那個球形的物體就是天線罩。

天線罩是什么？

天線罩是一種保護天線系統免受外界環境影響的結構。在電氣性能上具有良好的電磁波穿透特性，在機械性能上能夠承受外界的惡劣環境。在地面使用時，大型天線的天線罩可以減少風阻，避免冰雪堆積，通常為球殼形狀。對于機載和彈載平臺，為了減小空氣阻力，必須采用錐形天線罩。

為了中國制造天線罩，透波材料是必不可少的。對于一個雷達天線罩而言，透波材料必須要發展具有通過以下幾個幾點特質：

① 穩定的高溫介電性能。 天線罩材料不僅應具有較低的介電常數(ε<10)和損耗角正切(tan δ<10-2),而且材料的介電性能不隨溫度和頻率的變化(如溫升100 ℃)而發生明顯變化。 ε 變化<1%)，以確保在氣動加熱條件下電磁波的傳輸盡可能不失真；

2低熱膨脹系數，以抵御熱沖擊，并符合壁厚容限;

③抗侵蝕主要性能。具有進行防雨蝕、防粒子云侵蝕的能力等；

④具有足夠的力學性能，保證天線罩在飛行過程中由空氣動力縱向和橫向加速度引起的機械應力作用下不受損傷；

⑤低的材料密度；

⑥低的電導率，要求介質材料的電導率σ為10-20～10-10S/m。

一般來說，材料的介電常數越低，介質損耗愈小，罩壁愈薄，被吸收的能量愈少，功率透過系數就愈大。

目前除玻璃纖維增強樹脂材料被廣泛應用于研究制作透波材料外，還有部分陶瓷基材料也有較多的研究，例如：氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、石英纖維增強石英陶瓷、石英陶瓷及微晶玻璃等。

1.氧化鋁

氧化鋁是最早商業化的單一氧化物陶瓷透波材料，已在響尾蛇和麻雀Ⅲ等導彈上得到了成功應用，其主要優點是強度高、硬度高、抗雨蝕性能好。缺點是介電性能差，熱膨脹系數和彈性模量較高，缺乏足夠的抗熱沖擊性能。

2.微晶玻璃

微晶玻璃是上世紀50年代美國康寧為保障“小獵犬”導彈計劃的實施而開發出以二氧化鈦為晶核劑的鎂鋁硅系微晶玻璃，產品牌號為9606。這種材料介電性能好，介電常數約5.7，同時兼具耐高溫、強度高等優點，問世后，在高馬赫雷達中，微晶玻璃逐步取代Al2O3被作為透波材料。但微晶玻璃的制備工藝復雜，材料成型和晶化處理等工序難以控制，使得這種材料的發展受到了局限。

3.石英陶瓷

石英陶瓷具有相對較低的密度和熱膨脹系數，使其熱防護性能與抗熱沖擊性能較為出眾，此外石英陶瓷的介電損耗與介電常數較低。熔融石英的介電常數ε為3.4，介電損耗tanδ為0.4×10-3。在透波材料中，除了各向同性熱解BN外，熔融石英陶瓷為介電性能中最為優異的材料，其成型工藝比較成熟，在制備不同形狀和尺寸產品方面易于實現，目前已經成功的應用于防空導彈天線罩材料和透波天線窗領域。但是，石英陶瓷的劣勢也非常明顯，由于是脆性材料，其抗彎強度相對較低，斷裂韌性為1.0MPa·m1/2，抵抗災難性破壞的能力較差，此外耐高溫（1200℃）性差、不耐雨蝕，限制了這種材料的應用。

4.氮化物陶瓷

氮化物系列陶瓷（氮化硅、氮化硼、氧氮化硅等）自身發展具有一個良好的介電性能，與石英陶瓷企業相比，在力學系統性能分析以及耐高溫能力等方面進行有著自己無可比擬的優勢，被眾多研究者所青睞，并進行了大量的研究。目前，美法俄等西方國家軍事文化強國研制出BN/Si3N4透波材料，并采用基于這種影響復合建筑材料可以制備出了學生達到實用化水平的高馬赫數導彈天線罩。

近年來，針對以Si3N4為主要成分的復合陶瓷材料，一方面對反應燒結和熱壓燒結的制備工藝和工藝進行了不斷的改進，另一方面對材料的基本組成和無壓燒結工藝進行了廣泛的討論。 目前國內已相繼開發出Si3N4-BN、Si3N4-SiO2、Si3N4-BN-SiO2、Si3N4-Al2O3-MgO等材料體系,并采用各種方法實現孔隙率的降低,以降低Si3N4-BN的含量。

這些材料的力學/熱學/電學性能測試結果表明，均質氮化硅透波材料系統具有優良的綜合性能，但由于多孔陶瓷材料的結構均勻性難以控制和增韌技術未能取得實質性突破，大尺寸陶瓷天線罩的安全性和可靠性降低，在大型元器件的研制過程中，在粉末成分、混合、成型、燒結、機械加工和無損檢測等方面還存在一些技術問題有待解決。