在密集的高收益宽带天线中增材制造在毫米波频率中运行
Álvaro F Vaquero1,2, Alejandro Rebollo3, Manuel Arrebola3
1Department of Electrical Engineering, Group of Signal Theory and Communications, Universidad de Oviedo, 33203, Gijón, Spain. fernandezvalvaro@uniovi.es.
Scientific reports
|July 7, 2023
概括
一个新的3D打印双反射天线为毫米波 (mmWave) 应用提供了低成本的宽带解决方案. 这种受Cassegrain启发的设计在Ka频段频率上实现了出色的性能.
科学领域:
- 电磁学和波浪传播
- 天线工程天线工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 毫米波 (mmWave) 频率为天线设计带来了独特的挑战,原因是高路径损失和大气吸收.
- 传统的毫米波天线通常涉及复杂的制造工艺和高成本,限制了它们的广泛采用.
- 对于5G和卫星通信等新兴毫米波应用,越来越需要具有成本效益和高性能的天线.
研究的目的:
- 提出和验证一种新的宽带双反射天线设计,用于毫米波运行.
- 为了证明使用3D打印和喷涂涂料制造负担得起的毫米波天线的可行性.
- 介绍拟议天线的操作原则,设计参数和性能评估.
主要方法:
- 一个基于Cassegrain反射器光学的设计被调整,结合了介电片来整合料系统和次反射器支.
- 一个在Ka频段运行的原型天线是使用3D打印与聚乳酸 (PLA) 和导电喷涂涂料制造的.
- 进行模拟,然后进行实验测量,使用球形紧范围进行性能验证.
主要成果:
- 在模拟和测量天线性能之间达成了很好的协议.
- 该天线在Ka频段显示出[公式:参见文本]的广泛运行带宽.
- 在整个Ka频段观察到稳定的增益,包括特定的频段 ([公式:见文本]和[公式:见文本]).
结论:
- 拟议的3D打印双反射天线设计是毫米波应用的可行和有效的解决方案.
- 3D打印和喷涂的组合为毫米波天线制造提供了一个低成本,轻量级和宽带的替代方案.
- 经过验证的设计技术和涂层程序适用于要求高的毫米波频率.
