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太赫茲天線:3D打印VS.傳統工藝

2017-10-31 來源:美克銳科技 作者:張宇 字號:

歐洲一直站在3D打印技術和太赫茲技術融合的最前沿。早在2016年歐空局就和瑞士洛桑聯邦理工學院合作采用3D打印技術生產出Ku波段的卡塞格倫天線(包括饋源、雙反射面),并在荷蘭諾德韋克的歐空局ESTEC測試中心進行了近場測試。

今年五月歐空局又推出了一項新的3D打印CubeSat立體小衛星項目(10cmx10cmx10cm),材質為PEEK塑料。隨著第一次測試順利進行,歐空局旨在使這些3D打印的微型衛星投入商業應用,并配有內部電氣線路。而儀器、電路板和太陽能電池板只需要插入即可。

近期西班牙ANTERAL公司在歐盟另一個資助項目M3TERA(耗資400萬歐元)中為D波段高速通訊系統(頻率141-148 GHz/速率10Gbit/s/通訊距離500米)設計了偏饋反射面天線并采用3D打印技術和傳統工藝(電火花工藝)分別進行了加工。第一階段暗室近場比對測試結果如下。

﹥設計圖如下圖:

圖1. 偏饋反射面天線設計圖

﹥實物圖如下圖:

圖2.傳統工藝(左)/3D打印技術(右)

﹥技術參數比較表:

技術參數
傳統工藝 3D打印
增益 42—43dBi 增益 42—43dBi
反射面直徑 10cm 反射面直徑 10cm
材料 材料 樹脂+真空鍍鋁
表面精度 5um 表面精度 200um
加工時間 4-6周 加工時間 1-2周
加工工藝 電火花EDM 加工工藝 stereo-lithography

﹥增益測試比較圖:

圖3.紅線傳統工藝/藍線3D打印技術

﹥駐波測試比較圖:

圖4.傳統工藝(左)/3D打印技術(右)

﹥遠場方向圖測試比較圖:

圖5.傳統工藝(左)/3D打印技術(右)

﹥平面近場測試比較圖:

圖6.傳統工藝(上)/3D打印技術(下)

接下來,西班牙ANTERAL公司還將用這兩套天線分別和整個通訊系統連接進行通訊鏈路對比測試。

測試結果請聽下回分解。

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