Virittäydy 3D-tulostetun antennitekniikan mahdollisuuksiin

Nykyään lähes kaikki henkilökohtaiset elektroniset laitteet käyttävät antenneja tiedon lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Itse asiassa kysyntä kasvaa myös kevyille antenneille uusiin sovelluksiin, mukaan lukien uusimmat 5G/6G-verkot, kehittyneet puettavat laitteet ja ilmailusovellukset, kuten Cube-satellitit.

Vakiovalmistustekniikat ovat kuitenkin rajoittaneet rakenteellista monimutkaisuutta ja useiden materiaalien käyttöä, mikä vapauttaisi antenneista entistä enemmän ominaisuuksia ja ominaisuuksia.

Nyt Xiaoyu (Rayne) Zhengin, UC Berkeleyn materiaalitieteen ja tekniikan laitoksen apulaisprofessori sekä Berkeley Sensors and Actuator Centerin (BSAC) Xiaoyu (Rayne) Zhengin johtama tiimi on kehittänyt uuden 3D-tulostuksen/lisäainevalmistusalustan, joka tarjoaa suunnittelun nopean joustavuuden ja joustavuuden monimutkaisiin antennirakenteisiin."

Uusi alusta – nimeltään varausohjelmoitu monimateriaalinen 3D-tulostus (CPD) – on universaali järjestelmä lähes kaikkien 3D-antennijärjestelmien nopeaan tuotantoon. Se voi kuvioida erittäin johtavia metalleja useilla eristeaineilla 3D-asetteluksi.

CPD-menetelmässä yhdistyvät pöytätietokoneen digitaalinen kevyt 3D-tulostin ja katalyyttipohjainen tekniikka, joka voi kuvioida erilaisia ​​polymeerejä eri paikkoihin, joissa ne houkuttelevat metallipinnoitusta. Sen autokatalyyttinen tai selektiivinen pinnoitustekniikka mahdollistaa polymeerien selektiivisesti absorboida metalli-ioneja määrättyihin paikkoihin, jotka määritetään halutun antennin suunnittelun perusteella.

CPD voidaan laajasti integroida useisiin eri materiaaliin 3D-tulostusmenetelmiin, Zheng sanoi. "Se mahdollistaa olennaisesti minkä tahansa monimutkaisen 3D-rakenteen, mukaan lukien monimutkaiset hilat, ja on osoittanut kuparin laskeutumista lähes koskemattomalla johtavuudella sekä magneettisia materiaaleja, puolijohteita, nanomateriaaleja ja näiden yhdistelmiä."

"CPD soveltuu erittäin hyvin antenneille, koska melkein kaikki antennit tarvitsevat kaksi komponenttia: toinen on metallifaasi, johdin ja toinen on dielektrinen faasi, joka ei ole johtava - ja [tähän asti] ei ole ollut tekniikkaa, joka pystyisi suoraan kuvioimaan tai syntetisoimaan johtimen ja eristemateriaalit yhdessä."

Sekä johtimen (metallin) että dielektristen materiaalien tulostaminen on erityisen tärkeää äärimmäisissä ympäristöissä käytettäville antenneille. Esimerkiksi Zheng sanoi: "Et voi käyttää tavallista polymeeriä avaruudessa. Tarvitset korkean lämpötilan polymeeriä, kuten Kapton, joka on hyvä materiaali ilmailussa [stabiili sekä erittäin korkeissa että erittäin matalissa lämpötiloissa]. Nyt voit saada Kaptonin ja metallijälkien kuvion kudottua 3D-muodossa samaan aikaan."

Tiimi on myös osoittanut, että asianmukaisten 3D-suunnitelmien avulla nämä antennit saavuttavat huomattavia painonsäästöjä nykyisiin antenneihin verrattuna ilman, että niiden tarvitsee istua kookkaan alustan päällä.

Aiheesta aiemmin:

Kirigamista mallia langattomien antenneille

3D-tulostuksella aivan uudenlaisia materiaaleja