如何设计“完美”的天线罩？除了美观，原来还有这么多讲究……

雷达传感器由前端 (RFE)（具有天线结构的微波部件）和用于信号处理的元器件组成。前端是雷达的实际核心，因为它是天线发射和接收电磁信号的部位。为了解读收集到的信息，前端会将其转发给信号处理单元（图1）。

为了保护雷达天线和电子元器件，传感器通常封闭在外壳中。这样可以保护RFE，避免外部影响造成损坏或降低性能。由于具有穿透材料的能力，雷达往往还因为外形美观而受到青睐。这一方面尤其令产品设计师欣赏。

当谈到天线结构的这种保护壳时，雷达技术人员指的就是“天线罩”(radome)。这个词是 "radar"（雷达）和"dome"（圆顶）两个词的组合。与iSYS-6003上的一样，圆顶形罩主要用于固定安装的大型雷达系统，例如飞机或船舶的雷达。

然而，工业或商业应用中采用的传感器和系统还需要防止机械或化学影响，以免损害天线功能。这些都是为了适用于天线，符合雷达波的特性。

此外，在设计天线罩时，使用正确的材料也至关重要。如果电磁波传播过程中遇到物体或人体，那么该物质的特性会影响传播。为了找到适用于天线罩的材料，务必要考虑它们遇到雷达波后的影响。

表1：概述了各种材料对微波的吸收和反射特性，以及微波对这些材料的穿透力。

雷达波必须能够穿透天线罩。金属会对雷达传感器造成屏蔽。由于具有高反射特性，因此金属不适合放在天线前方。木镶板（通常有一定的残留湿度）也不适合，因为电磁波对它的穿透力有限。

聚苯乙烯等泡沫非常适合用作覆盖材料，甚至可以不经加工就直接包裹在天线上。但是，由于较低的稳定性和对化学物质的敏感性，在选择材料时，泡沫往往会落选。

因此，塑料是生产防护罩或外壳最常见的替代材料。但是，在设计天线罩时，设计人员必须考虑塑料的特性。这种材料越厚、越靠近天线，电磁波穿透得越少。

在使用黑色塑料的情况下，测量时可能会出现损耗，因为这种塑料通常含有碳。此外，无法排走的积水也会对前端的信息采集造成不利影响。塑料天线罩的后续处理，例如涂漆，也会对雷达天线的数据采集产生负面影响。

• 天线罩底面与天线之间的距离
• 天线罩材料的厚度
• 天线罩的形状（尽可能均匀）

图2：右图显示“错误放置”：天线罩的表面不平，并且未平行于天线放置。左图显示“正确放置”：天线罩的距离均匀，位置和尺寸正确。（图片来源：InnoSenT）

• 如果到天线罩的距离恰好是波长的一半（或其倍数），则波的传播只会受到轻微干扰。
• 这意味着天线表面（波中心）必须平行于天线罩放置，且距离为λ/2（或其倍数）。
• 在中心频率为24.125GHz（波长的一半约为6.2mm）时，最佳距离约为6.2mm。

图3：计算天线罩材料适当厚度的示例。（图片来源：InnoSenT）