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激光选区熔化技术打印微波波导设备

激光选区熔化技术打印微波波导设备

供稿人:张旺 李涤尘   发布日期:2017-06-30
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Ku/K波段天线馈电系统,如图1所示,包括两种正态转导器(OMTs),用于双频操作。该系统应用于固定及广播卫星服务,其在传统机械加工方法中必须通过多个组件分别加工随后组装在一起。因此,不可避免会产生接触凸缘,接触凸缘的氧化可以产生高水平的无源互调产物,会严重损害接收功能。另外,由于安装螺钉的使用,阻碍了组件的小型化,尤其是在30 GHz以上,质量和外壳均无法优化。而下一代高通量卫星系统(HTS system)运行频率在30-50GHz,甚至在80-100GHz。因此,现有的传统加工方式无法满足该系统结构的制造要求。

图1 Ku/K波段天线馈电系统

意大利都灵理工大学研究人员采用激光选区熔化技术,将各微波组件集成到卫星的支撑结构中,以便在一个部件中实现不同的功能(电磁、热和结构)应用该技术制造的单片天线馈电系统具有最小的质量和包络。激光选区熔化技术制造的滤波器组件,如图2所示,其质量为27g,相比传统加工方法所制造的滤波器组件(质量为70g)能减少61.4%的重量,同时,满足通信卫星的典型要求。

图2 Ku/K波段滤波器STL模型(a)及其截面(b)
图3 SLM成形Ku/K波段滤波器的反射系数(a)及穿透系数(b)

参考文献:

  1. OA Peverini, M Lumia, F Calignano, G Addamo, M Lorusso, et al. Selective Laser Melting Manufacturing of Microwave Waveguide Devices[J].《Proceedings of the IEEE》, 2017 .