看3D打印天線怎樣助力小型、輕量化雷達(dá)的制造

       從事輕型、低功耗合成孔徑雷達(dá)設(shè)備和雷達(dá)圖像處理的公司IMSAR 開發(fā)了一種高空雷達(dá)設(shè)備，這是一種小尺寸、重量輕、功耗低的雷達(dá)。這種高空雷達(dá)設(shè)備得益于經(jīng)過軍事驗(yàn)證的雷達(dá)技術(shù)，以及一種小型化的3D打印鋁制天線陣列。

3D打印波導(dǎo)天線，來源：IMSAR

輕量化、緊湊功能集成

據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，IMSAR 高空雷達(dá)基于其現(xiàn)有的SWaP NanoSAR C雷達(dá)技術(shù)，新高空雷達(dá)能夠在超過1萬8千米（約60,000英尺）的高空，以多種操作模式運(yùn)行，并能夠在平流層環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行。

IMSAR的耐久性高空雷達(dá)

       IMSAR高空雷達(dá)中安裝了一種功能集成的鋁制3D打印天線陣列，這一天線是由Optisys公司開發(fā)的。為保證高空雷達(dá)能夠在HALE飛機(jī)嚴(yán)格的要求下運(yùn)行，Optisys在設(shè)計(jì)上進(jìn)行了創(chuàng)新，該陣列集成了多個(gè)喇叭、波導(dǎo)組合器、安裝結(jié)構(gòu)和熱特征，制造技術(shù)為選區(qū)激光融化3D打印。根據(jù)IMSAR，集成化的設(shè)計(jì)使天線陣列所需零件數(shù)量減少了94%，并減少了高空雷達(dá)系統(tǒng)所需的空間和重量，使該雷達(dá)能夠集成到以往無法攜帶雷達(dá)傳感器的HALE平臺(tái)中。低損耗的3D打印天線陣列還可以進(jìn)一步降低雷達(dá)系統(tǒng)的功率要求，延長使用壽命。在HALE平臺(tái)上安裝這種新型雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)以往需要由多架飛機(jī)多個(gè)衛(wèi)星才能實(shí)現(xiàn)的持續(xù)監(jiān)視功能，為圖像采集提供了靈活性。

 Review

制造天線系統(tǒng)的傳統(tǒng)方式包括多種工藝，例如釬焊和浸入式電火花加工，天線的平均開發(fā)周期為8個(gè)月。Optisys公司采用的天線制造方式是通過選區(qū)激光熔化（SLM）金屬3D打印/設(shè)備進(jìn)行直接制造。3D打印的顛覆潛力在于改變了產(chǎn)品設(shè)計(jì)。Optisys 公司的核心競爭力也正是源自于對(duì)天線設(shè)計(jì)所進(jìn)行的創(chuàng)新，Optisys設(shè)計(jì)的高度集成的天線具有重量輕、體積小的特點(diǎn)，而金屬3D打印技術(shù)是Optisy 實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜設(shè)計(jì)的制造手段。

       Optisys目前開發(fā)的天線包括單波段拋物面天線、無源或有源低剖面陣列，以及多頻段解決方案。

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