Печать антенн на изогнутых корпусах — новый метод решит проблему потери радиосигнала

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Инженеры продемонстрировали технологию кинетического нанесения вязких чернил, позволяющую печатать высокоэффективные радиочастотные схемы непосредственно на деталях сложной геометрической формы без риска растекания. Результаты исследования опубликованы в журнале Flexible and Printed Electronics.

Процесс вязкой струйной печати радиочастотных элементов на изогнутой подложке.
Процесс вязкой струйной печати радиочастотных элементов на изогнутой подложке.
Автор: Flexible and Printed Electronics (CC BY 4.0) Источник: iopscience.iop.org

Аэрокосмическая и автомобильная промышленность остро нуждаются во встроенных конформных антеннах — они монтируются прямо на кузова машин, экономя внутреннее пространство и сохраняя аэродинамику. Использовать для этого стандартную струйную печать невозможно: жидкие чернила (с вязкостью менее 15 сантипуаз) стекают с наклонных плоскостей. Из-за этого толщина одного напечатанного слоя не превышает 1 микрометра, что приводит к высокому сопротивлению и критическим омическим потерям радиосигнала.

Чтобы обойти этот барьер, разработчики применили технологию «вязкой струйной печати» (Viscous Jet Printing). Вместо электростатики аппарат использует кинетическое выталкивание густой серебряной пасты, вязкость которой превышает 1000 сантипуаз. Благодаря густоте капли не растекаются на пластике, не требуют моментального запекания лазером и позволяют за один проход формировать токопроводящие дорожки толщиной до 30 микрометров.

Увеличение толщины слоя радикально снизило потери, обеспечив проводимость, достаточную для эффективной работы радиокомпонентов. В качестве доказательства концепции инженеры успешно напечатали на изогнутых подложках из ABS-пластика микрополосковую антенную решетку (6 ГГц) и частотно-избирательную поверхность для диапазона 38 ГГц. Тесты в безэховой камере подтвердили, что излучающая эффективность таких 3D-антенн достигает 72,9%, практически идеально совпадая с компьютерными симуляциями.

Готовые микрополосковые антенны, напечатанные серебряной пастой на выпуклой и вогнутой подложках (a), и увеличенный фрагмент токопроводящих дорожек (b).
Готовые микрополосковые антенны, напечатанные серебряной пастой на выпуклой и вогнутой подложках (a), и увеличенный фрагмент токопроводящих дорожек (b).
Автор: Flexible and Printed Electronics (CC BY 4.0) Источник: iopscience.iop.org

Несмотря на прорыв в радиочастотных характеристиках, метод имеет физические ограничения. Из-за крупного размера выталкиваемых капель минимальная ширина печатной линии сейчас составляет около 0,5 миллиметра, что уступает по разрешению традиционным струйным принтерам. Кроме того, авторы отмечают необходимость адаптации процесса под материалы с более высокой температурой плавления, чтобы серебряные чернила можно было запекать при экстремальных температурах для еще большего снижения сопротивления.

Источник: Flexible and Printed Electronics

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Наука и космос, флора и фауна. Для связи: kifloblog@yandex.ru

1 комментарий

a
не проще сделать плоским а потом согнуть

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная оказалась на 306 миллионов лет моложе: как комковатая структура космоса объяснила поведение темной энергии

В современной астрофизике назрел кризис, затрагивающий самые основы нашего понимания мироздания. В центре этого кризиса находится фундаментальное противоречие, которое исследователи называют...

Почему медвежатина может быть опасной даже после 45 дней в морозилке

На семейной встрече приготовили мясо медведя, которое до этого 45 дней лежало в морозилке. Казалось бы, времени достаточно. Но вскоре у шести участников обнаружили трихинеллёз. Двое из них...

Белки возрастом 160 млн лет уничтожают современные супербактерии: как одна ошибка создала природный антибиотик

В организме млекопитающих защиту от инфекций обеспечивают сотни различных соединений. Одно из самых распространенных среди них — белок лактоферрин. Он присутствует в материнском молоке,...

В дикой природе стали появляться гибриды белого и бурого медведей. Как это вообще стало возможным

Белый и бурый медведи обитают в разных условиях и заметно отличаются внешне и образом жизни. Тем удивительнее, что в природе встречаются их гибриды, унаследовавшие признаки обоих родителей. Но как...

Музыкальный центр Sony MHC-RX50: один из самых узнаваемых в 1997 году

Минисистема MHC-RX50 появилась на пике популярности музыкальных центров. Она вошла в число самых узнаваемых и популярных моделей среднего класса своей эпохи, наряду с Panasonic SC-AK40, Aiwa...

Ученые показали лицо первого представителя нашего вида: как выглядел Homo sapiens 300 тысяч лет назад

Около 315 тысяч лет назад на севере Африки жили люди, которых сегодня считают древнейшими известными представителями Homo sapiens. Международная группа исследователей восстановила внешность одного...