看3D打印天線怎樣助力小型、輕量化雷達的制造

Date:2019-06-26 09:00:59

       從事輕型、低功耗合成孔徑雷達設(shè)備和雷達圖像處理的公司IMSAR 開發(fā)了一種高空雷達設(shè)備,這是一種小尺寸、重量輕、功耗低的雷達。這種高空雷達設(shè)備得益于經(jīng)過軍事驗證的雷達技術(shù),以及一種小型化的3D打印鋁制天線陣列。

3D打印波導(dǎo)天線

3D打印波導(dǎo)天線,來源:IMSAR

block 輕量化、緊湊功能集成

據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解,IMSAR 高空雷達基于其現(xiàn)有的SWaP NanoSAR C雷達技術(shù),新高空雷達能夠在超過1萬8千米(約60,000英尺)的高空,以多種操作模式運行,并能夠在平流層環(huán)境中連續(xù)運行。

IMSAR的耐久性高空雷達

IMSAR的耐久性高空雷達

左上為IMSAR的NanoSAR雷達電子組件,右下為以太網(wǎng)交換機和板載處理器,以及Optisys的3D打印波導(dǎo)天線。
來源:IMSAR

       IMSAR高空雷達中安裝了一種功能集成的鋁制3D打印天線陣列,這一天線是由Optisys公司開發(fā)的。為保證高空雷達能夠在HALE飛機嚴格的要求下運行,Optisys在設(shè)計上進行了創(chuàng)新,該陣列集成了多個喇叭、波導(dǎo)組合器、安裝結(jié)構(gòu)和熱特征,制造技術(shù)為選區(qū)激光融化3D打印。根據(jù)IMSAR,集成化的設(shè)計使天線陣列所需零件數(shù)量減少了94%,并減少了高空雷達系統(tǒng)所需的空間和重量,使該雷達能夠集成到以往無法攜帶雷達傳感器的HALE平臺中。低損耗的3D打印天線陣列還可以進一步降低雷達系統(tǒng)的功率要求,延長使用壽命。在HALE平臺上安裝這種新型雷達可以實現(xiàn)以往需要由多架飛機多個衛(wèi)星才能實現(xiàn)的持續(xù)監(jiān)視功能,為圖像采集提供了靈活性。

block Review

制造天線系統(tǒng)的傳統(tǒng)方式包括多種工藝,例如釬焊和浸入式電火花加工,天線的平均開發(fā)周期為8個月。Optisys公司采用的天線制造方式是通過選區(qū)激光熔化(SLM)金屬3D打印/設(shè)備進行直接制造。3D打印的顛覆潛力在于改變了產(chǎn)品設(shè)計。Optisys 公司的核心競爭力也正是源自于對天線設(shè)計所進行的創(chuàng)新,Optisys設(shè)計的高度集成的天線具有重量輕、體積小的特點,而金屬3D打印技術(shù)是Optisy 實現(xiàn)這些復(fù)雜設(shè)計的制造手段。

       Optisys目前開發(fā)的天線包括單波段拋物面天線、無源或有源低剖面陣列,以及多頻段解決方案。

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