@ 2015.06.24 , 08:35

3D打印的超轻天线

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众所周知的是,在考虑宇宙中航行时,质量越小成本就越低(这也是为什么《三体》中最后直接把云天明的大脑给发射出去的原因)。在SWISSto12这里,他们设计了一种新型的天线开发技术,吸引了欧洲航天局ESA的关注。他们通过3D打印制作的天线要比目前的金属天线轻10倍。

在现在飞速发展的数据通信领域,电视、电话、监控、GPS、互联网等,都增加了与卫星通信的需求。为了扩大这方面的能力,我们使用的通信波段也越来越密集,微波波段已经基本瓜分完了,现在正在扩展高频的波段。但是对高频波的控制是十分困难的,这还依赖天线的质量和形状。

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SWISSto12设计了一种突破性的系统,能够制造不同形状的天线。他们所生产的的天线看起来塑料质感很强,大小在几十厘米左右,形状各异不说,上面还有很多的洞。实际上,这些天线内部包含一个精心设计和制造的网络。为了实现这种高精度的水平,通过单独生产零部件再装配,要比使用3D打印能够有效的成本高太多。SWISSto12使用聚合物材料作为骨架,然后使用特殊的金属覆盖方法,在3D打印的天线外部包裹一层金属。

该公司CEO Emile De Rijk称,“当我们向客户介绍我们的产品时,就像在讲述一部有声科幻小说。但是,当他们看到我们的天线和测试结果时,他们变得十分着迷。” 这家公司与EPFL的电磁学和声学实验室具有合作关系。

超轻天线
多亏这一创新,这种天线的重量只有传统金属天线的十分之一。考虑到大型地球同步卫星最大携带重量是100公斤,同时每公斤的发射成本在1-2w瑞士法郎左右(6.7-13wRMB)。天线部分将节省不少钱。另外,最新的平流层无人机也能够采用这种材质的天线来减轻重量。

该项目也是EAS在发展空间商用高新技术产品的一部分,同时还考虑在移动市场应用,最终的目标是通过卫星将各种交通工具进行组网,向客户提供高速网络服务--在飞机、火车、汽车、轮船等位置。

飞机装配上能够节油。由于这种天线外形是可变的,飞机的拱顶大小可以改变,这意味着飞机的空气动力学特性将变得更优,这就是更加皆有。

该项目由瑞士空间中心启动,刚满4年,目前正在计划新一轮的融资。

本文译自 epfl,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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