3D печать радиолокационных установок

Антенны должны быть электропроводными, поэтому они должны быть изготовлены либо из проводящего материала (обычно из металла), либо из изолятора, покрытого проводником.

Исследователи из Военно-морской исследовательской лаборатории США рассматривали последний вариант и использовали недорогую 3D-печать в сочетании с гальваническим покрытием для создания антенн и решеток для применения в радиолокационных технологиях.

Компоненты радиолокационных антенн и антенных решеток традиционно изготавливаются из алюминия и, будучи дорогостоящими, могут иметь время выполнения заказа в несколько месяцев.

“3D-печать-это способ создания быстрых прототипов и очень быстрого прохождения нескольких итераций проектирования с минимальными затратами”, — говорит Анна Штумме, инженер-электрик NRL.

“Легкий вес печатных деталей также позволяет нам использовать технологию в новых приложениях, где тяжелый вес твердых металлических деталей используется для ограничения нас.”

Исследователи используют нейлон для печати структуры подложки перед нанесением гальванического процесса.

Традиционно нейлон не подходит для нанесения гальванических покрытий. Это происходит не из-за его недостаточной проводимости (это может быть легко изменено), а скорее из-за лежащей в основе химии самого полиамидного материала.

Поэтому мы можем предположить, что исследователи используют дополнительный этап, на котором поверхность обрабатывается (возможно, какая-то форма травления) перед нанесением гальванического процесса.

В пресс-релизе не приводится никаких подробностей процесса гальванопокрытия или нанесения покрытий на металлы, однако существует несколько вариантов нанесения первого слоя на обработанный полимер, включая никель, безэлектродный никель и медь.

После того, как антенна изготовлена, ее тестируют, чтобы увидеть, как печать повлияла на диаграммы направленности, создаваемые вокруг антенны в безэховой камере (на фото ниже). Они способны оценить, как различные печатные варианты влияют на функциональность самого радара.

Исследования не обязательно направлены на полное производство 3D-печатных антенн, скорее это средство проверки геометрии обработанных антенн с помощью 3D-печати для ускорения процесса проектирования.

“Мы не пытаемся сказать, что нам нужно все напечатать в 3D и поместить на корабль, потому что это нереально”, — сказал Штумме. “Мы не обязательно знаем, как он будет держаться в этой среде. Для нас это способ проверить больше итераций проектирования за короткий промежуток времени.”

Цилиндрические решетки-это решетки из множества антенн, соединенных вместе в некоторую форму структуры, в данном случае цилиндрическую. Они обеспечивают 360-градусную видимость радиолокационных систем, и опять же, они очень дороги и трудоемки в производстве, как правило.

Исследователи планируют продемонстрировать прототип апертуры цилиндрической решетки для системы наблюдения X-диапазона в конце этого года. Это может иметь применение для кораблей, которым нужна радиолокационная способность для своей собственной окружающей территории.
Исследование направлено на размещение цилиндрических массивов внутри мачт небольших лодок с использованием микроволновой фотоники и оптических волокон.

“Цилиндрические решетки выгодны тем, что они обеспечивают полную 360-градусную видимость”, — сказал Марк Дорси, руководитель антенной секции в отделе радиолокационного анализа Отдела радиолокации..

“Оптические волокна ценны тем, что они могут обеспечить большие расстояния между самой антенной и местом, где проводится обработка.”

В этом предстоящем тесте команда будет сравнивать эффективность 3D-печатных антенн по сравнению с традиционно обработанными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *