應(yīng)用案例│合肥若森應(yīng)用華曙3D打印實(shí)現(xiàn)龍伯透鏡天線(xiàn)小批量生產(chǎn)

合肥若森智能科技有限公司是一家全球領(lǐng)先衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端提供商，為用戶(hù)提供安全,、穩(wěn)定,、高效的衛(wèi)星通信天線(xiàn)、終端和核心部件,。

消防救援,、搶險(xiǎn)救災(zāi)、油氣石化,、電力電網(wǎng)……亟需高效可靠的數(shù)據(jù)通信保障,。當(dāng)前在城市普及的“5G通信”，只解決了一小部分的問(wèn)題,。在通信設(shè)計(jì)師看來(lái),，6G時(shí)代，即衛(wèi)星通信與地面通信互相整合,，地球上每一個(gè)角落都可聯(lián)接的時(shí)代即將來(lái)臨,。

合肥若森正是一家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端提供商。傳統(tǒng)的車(chē)載衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端體積功耗大,，并且十分沉重,，通常需要拖掛一個(gè)發(fā)電裝置提供電源，很不方便,。

2020年,，合肥若森智能科技有限公司與重慶華港科技有限公司合作，引入增材制造思維,，采用華曙高科高分子3D打印解決方案,，研發(fā)新型龍伯透鏡天線(xiàn)，經(jīng)過(guò)多次迭代成功實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),，有效實(shí)現(xiàn)提高龍伯球透鏡天線(xiàn)增益效果,，成功研發(fā)創(chuàng)新型動(dòng)中通相控陣衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端。它既可以為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋薄弱的地區(qū)提供基本的互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù),，也可以在地面網(wǎng)絡(luò)中斷的極端情況下承擔(dān)起應(yīng)急通信保障的重任,。

什么是龍伯透鏡天線(xiàn)？

龍伯透鏡,，Luneberg lens是由物理學(xué)家R.K.Luneberg于1944年發(fā)明的,。龍伯透鏡天線(xiàn)是一種具有梯度介電常數(shù)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)球天線(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)電磁波的會(huì)聚和定向發(fā)射,。由于龍伯透鏡天線(xiàn)自身的球?qū)ΨQ(chēng)性和良好的天線(xiàn)性能參數(shù)能使其具有多波束,、寬頻帶、寬掃描角范圍、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),，在未來(lái)的移動(dòng)衛(wèi)星通信領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,。

為什么要采用3D打印技術(shù)？

復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體成型,，提高龍伯球透鏡天線(xiàn)增益效果

龍伯透鏡天線(xiàn)設(shè)計(jì)復(fù)雜,，它就像一個(gè)洋蔥結(jié)構(gòu)，從外到內(nèi),，是一層一層的,。每層材料的折射率不一樣，從而導(dǎo)致了電磁波（光線(xiàn)）的拐彎,。采用3D打印技術(shù),，能實(shí)現(xiàn)一體成型和微小尺寸的精確控制，從而提高龍伯球透鏡天線(xiàn)增益效果,。

△層越多,，效果越好

△龍伯透鏡天線(xiàn)的輻射效果演示

工藝成熟，成品質(zhì)量穩(wěn)定
華曙高科高分子3D打印解決方案采用動(dòng)態(tài)聚焦技術(shù),，同時(shí)配置了獨(dú)有的八區(qū)獨(dú)立溫控專(zhuān)利技術(shù),，熱場(chǎng)均勻穩(wěn)定，確保不同區(qū)域龍伯透鏡天線(xiàn)表面質(zhì)量及性能具有一致性,。

小批量生產(chǎn)周期短,，成本低
以φ80mm龍伯透鏡天線(xiàn)為例，華曙高科高分子3D打印設(shè)備成型缸內(nèi)一次可以擺放16件,。由于不需支撐,，一個(gè)成型缸可以擺放三層，24小時(shí)內(nèi)可以打印完成,，即單日產(chǎn)能達(dá)到48件,，其生產(chǎn)周期和制作成本大大降低。

高分子3D打印材料介電常數(shù)穩(wěn)定

龍伯透鏡天線(xiàn)制作材料采用的是華曙高科自主研發(fā)的FS3300PA和FS3401GB尼龍材料,，經(jīng)測(cè)試透鏡介質(zhì)材料介電常數(shù)在2.5-3.0之間損耗正切角最小,，介電常數(shù)穩(wěn)定，是最佳選擇,。

3D打印龍伯透鏡,，讓若森智能的“動(dòng)中通”成為了可能，他們針對(duì)低軌衛(wèi)星的多波束衛(wèi)星通信技術(shù),，直接讓他們站在了生態(tài)鏈的頂端,。

若森智能公司董事長(zhǎng)季文濤說(shuō)，若森智能3D打印的新型衛(wèi)星天線(xiàn)體量小,、性能可靠,。在中國(guó)首座以創(chuàng)新為主題的安徽創(chuàng)新館內(nèi),，有一個(gè)圓形飛碟狀的裝置，這就是若森智能公司研發(fā)的新型衛(wèi)星天線(xiàn),，也是他們裝在車(chē)輛上的同款天線(xiàn)。

△安徽創(chuàng)新館序館展覽的若森智能衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端

未來(lái),，隨著技術(shù)的更新,，衛(wèi)星天線(xiàn)的體量有望進(jìn)一步減小到筆記本大小，成本也會(huì)大幅下降,，甚至降到一萬(wàn)元以下,，到那時(shí)，它就可以走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù),，服務(wù)大眾,，衛(wèi)星通信與地面通信整合一體，極限應(yīng)用與日常應(yīng)用合二為一,。