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

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)中公認最佳的是加載高介電陶瓷的四臂螺旋天線,，其對應的工藝也很復雜，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天線性價比是最好的。
幾種天線實物

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，藍色與紅色界限分明,，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,，相比2D天線多3dB增益,。是行業(yè)公認的最好性能天線，實際測試也是如此,！

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：

但是制造工藝復雜：

還需要用激光剝離光刻膠后再化學鍍：

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，價格很貴,，但是制造這類不到一個立方厘米的產(chǎn)品,，一臺設備日產(chǎn)能可達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
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