合肥若森应用华曙3D打印实现龙伯透镜天线小批量生产

合肥若森应用华曙3D打印实现龙伯透镜天线小批量生产
2021年01月21日 20:18 3D科学谷

以下文章来源于华曙3D打印

合肥若森智能科技有限公司是一家卫星互联网终端提供商,为用户提供卫星通信天线、终端和核心部件。

消防救援、抢险救灾、油气石化、电力电网……亟需高效可靠的数据通信保障。当前在城市普及的“5G通信”,只解决了一小部分的问题。在通信设计师看来,6G时代,即卫星通信与地面通信互相整合,地球上每一个角落都可联接的时代即将来临。

2020年,合肥若森智能科技有限公司与重庆华港科技有限公司合作,引入增材制造思维,采用华曙高科高分子3D打印解决方案,研发新型龙伯透镜天线,经过多次迭代成功实现小批量生产,有效实现提高龙伯球透镜天线增益效果,成功研发创新型动中通相控阵卫星互联网终端。它既可以为移动网络覆盖薄弱的地区提供基本的互联网通信服务,也可以在地面网络中断的极端情况下承担起应急通信保障的重任。

什么是龙伯透镜天线?

龙伯透镜,Luneberg lens是由物理学家R.K.Luneberg于1944年发明的。龙伯透镜天线是一种具有梯度介电常数结构的介质球天线,可以实现电磁波的会聚和定向发射。由于龙伯透镜天线自身的球对称性和良好的天线性能参数能使其具有多波束、宽频带、宽扫描角范围、造价低等优点,在未来的移动卫星通信领域有着广阔的应用前景。

为什么要采用3D打印技术?

复杂结构一体成型,提高龙伯球透镜天线增益效果层越多,效果越好工艺成熟,成品质量稳定小批量生产周期短,成本低高分子3D打印材料介电常数稳定若森智能动中通于新疆戈壁路测途中安徽创新馆序馆展览的若森智能卫星互联网终端

龙伯透镜天线设计复杂,它就像一个洋葱结构,从外到内,是一层一层的。每层材料的折射率不一样,从而导致了电磁波(光线)的拐弯。采用3D打印技术,能实现一体成型和微小尺寸的精确控制,从而提高龙伯球透镜天线增益效果。

华曙高科高分子3D打印解决方案采用动态聚焦技术,同时配置了独有的八区独立温控专利技术,热场均匀稳定,确保不同区域龙伯透镜天线表面质量及性能具有一致性。

以φ80mm龙伯透镜天线为例,华曙高科高分子3D打印设备成型缸内一次可以摆放16件。由于不需支撑,一个成型缸可以摆放三层,24小时内可以打印完成,即单日产能达到48件,其生产周期和制作成本大大降低。

龙伯透镜天线制作材料采用的是华曙高科自主研发的FS3300PA和FS3401GB尼龙材料,经测试透镜介质材料介电常数在2.5-3.0之间损耗正切角最小,介电常数稳定,是最佳选择。

“华曙高科3D打印解决方案可以实现微小尺寸的精确控制(mm级别),解决了复杂结构Luneberg透镜(以下简称龙伯透镜)天线制造工艺的问题,也大幅降低了成本,能满足我们各类移动场景下的宽带卫星通信需求。”

3D打印龙伯透镜,让若森智能的“动中通”成为了可能,他们针对低轨卫星的多波束卫星通信技术,直接让他们站在了生态链的顶端。

若森智能公司董事长季文涛说,若森智能3D打印的新型卫星天线体量小、性能可靠。在中国首座以创新为主题的安徽创新馆内,有一个圆形飞碟状的装置,这就是若森智能公司研发的新型卫星天线,也是他们装在车辆上的同款天线。

未来,随着技术的更新,卫星天线的体量有望进一步减小到笔记本大小,成本也会大幅下降,甚至降到一万元以下,到那时,它就可以走进千家万户,服务大众,卫星通信与地面通信整合一体,极限应用与日常应用合二为一。

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