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    看3D打印天线怎样助力小型、轻量化雷达的制造

    2019-06-24来源:3D科学谷

      从事轻型、低功耗合成孔径雷达设备和雷达图像处理的公司IMSAR 开发了一种高空雷达设备,这是一种小尺寸、重量轻、功耗低的雷达。

      这种高空雷达设备得益于经过军事验证的雷达技术,以及一种小型化的3D打印铝制天线阵列。

      3D打印波导天线,来源:IMSAR

      轻量化、紧凑功能集成

      据了解,IMSAR 高空雷达基于其现有的SWaP NanoSAR C雷达技术,新高空雷达能够在超过1万8千米(约60,000英尺)的高空,以多种操作模式运行,并能够在平流层环境中连续运行。

      IMSAR的耐久性高空雷达

      左上为IMSAR的NanoSAR雷达电子组件,右下为以太网交换机和板载处理器,以及Optisys的3D打印波导天线。 来源:IMSAR

      IMSAR高空雷达中安装了一种功能集成的铝制3D打印天线阵列,这一天线是由Optisys公司开发的。为保证高空雷达能够在HALE飞机严格的要求下运行,Optisys在设计上进行了创新,该阵列集成了多个喇叭、波导组合器、安装结构和热特征,制造技术为选区激光融化3D打印。

      根据IMSAR,集成化的设计使天线阵列所需零件数量减少了94%,并减少了高空雷达系统所需的空间和重量,使该雷达能够集成到以往无法携带雷达传感器的HALE平台中。低损耗的3D打印天线阵列还可以进一步降低雷达系统的功率要求,延长使用寿命。

      在HALE平台上安装这种新型雷达可以实现以往需要由多架飞机多个卫星才能实现的持续监视功能,为图像采集提供了灵活性。

      Review

      制造天线系统的传统方式包括多种工艺,例如钎焊和浸入式电火花加工,天线的平均开发周期为8个月。Optisys公司采用的天线制造方式是通过选区激光熔化(SLM)金属3D打印/设备进行直接制造。

      正如3D科学谷在《3D打印与工业制造》一书中所强调的,3D打印的颠覆潜力在于改变了产品设计。Optisys 公司的核心竞争力也正是源自于对天线设计所进行的创新,Optisys设计的高度集成的天线具有重量轻、体积小的特点,而金属3D打印技术是Optisy 实现这些复杂设计的制造手段。

      Optisys目前开发的天线包括单波段抛物面天线、无源或有源低剖面阵列,以及多频段解决方案。

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