3D打印衛(wèi)星天線技術(shù)介紹,，幾種工藝制造的GPS天線實(shí)測對比

GPS,、北斗天線有不同的工藝可以制造,，民用系統(tǒng)一般采用平面型結(jié)構(gòu)，軍工系統(tǒng)采用圓極化的3D結(jié)構(gòu),。 天線性能的比較涉及很多因數(shù),。行業(yè)中公認(rèn)最佳的是加載高介電陶瓷的四臂螺旋天線，其對應(yīng)的工藝也很復(fù)雜,，目前,，3D打印技術(shù)成為一種新的制造工藝，其制造的3D型GPS天線性價(jià)比是最好的,。
幾種天線實(shí)物

其中3D構(gòu)型的Hilber天線體積最小(8X8X8mm),，陶瓷天線面積最大（30mmX30mm)

（1）實(shí)際測試的數(shù)據(jù)表明，3DHilbet天線與陶瓷平面天線相比,，體積小5倍,，但是收信號幅度和收星顆數(shù)差不多,。

（2）再比較在空間位置不同,，3D構(gòu)型的其余三款天線增益都比平面型陶瓷的好3db以上。平面型的GPS天線,，其輻射方向仿真來看,，如圖,，在劇烈晃動(dòng)，藍(lán)色與紅色界限分明,，信號

幅度變化劇烈,。 而四臂螺線天線，是由兩組螺線組成,，在空間構(gòu)成一對正交的天線組合,，空間輻射疊加成心臟型，不論天線如何晃動(dòng),，相比2D天線多3dB增益,。是行業(yè)公認(rèn)的最好性能天線，實(shí)際測試也是如此,！

高性能衛(wèi)星天線制造發(fā)展歷程
1,、平面天線加載陶瓷
陶瓷的介電系數(shù)高，且損耗小,，可以相比空氣介質(zhì)帶來增益：

因此都采用高介電,、低損耗微波陶瓷來制造天線。
2,、四臂螺旋構(gòu)型適合空間位置變化時(shí)增益的保持
不論如何放置,，增益下降小。

其發(fā)展也由空氣介質(zhì),，向陶瓷介質(zhì)演進(jìn)：

但是制造工藝復(fù)雜：

還需要用激光剝離光刻膠后再化學(xué)鍍：

3,、3D打印和LDS技術(shù)取代陶瓷四臂螺旋天線
（2011年，微航制造） 采用3D打印或者LDS技術(shù)制造,，不使用陶瓷基材,，相同的體積下獲得一樣的性能。

4,、3D打印制造3DHilber構(gòu)型天線,，獲得比四臂螺旋更好性能（2011年深圳微航磁電開發(fā)） 這類天線，從不同的面去看,，基本構(gòu)型一致,，劇烈變換位置，幅度變化很小,。相比四臂螺線天線增益更高,！

展望
目前衛(wèi)星終端都采用四臂螺旋結(jié)構(gòu)，本次提出的另外一類3D構(gòu)型的Hilber天線,，豐富了天線種類,，與3D打印技術(shù)成型和LDS技術(shù)制造的四臂螺旋天線一起，構(gòu)成了新工藝的器件,。

3D打印技術(shù)制造這類天線有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢,，尤其適合制造層次很多的多頻天線,。廣泛用于GPS、北斗,、和衛(wèi)星電話中,。微航磁電發(fā)明的這類制造方法是天線發(fā)展歷史上一次重要的里程碑事件！ 3D打印技術(shù)目前處于發(fā)展期間,，一次制造空間不大（一般330mmX330mmX500mm)制造大一些部件,，產(chǎn)能太小，價(jià)格很貴,，但是制造這類不到一個(gè)立方厘米的產(chǎn)品,，一臺(tái)設(shè)備日產(chǎn)能可達(dá)5萬顆，這也將是3D打印歷史上第一次邁出手板加工,、打樣,，直接制造面向主流市場的優(yōu)勢產(chǎn)品的歷史事件！

來源：網(wǎng)絡(luò)
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