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.
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).
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
О разном интересном.

1 комментарий

a
не проще сделать плоским а потом согнуть

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Мифы о споласкивании посуды перед загрузкой в посудомойку и один способ реально экономить воду

Обычный кухонный смеситель пропускает от 8 до 10 литров воды в минуту. Если перед укладкой в посудомоечную машину омывать каждую тарелку хотя бы пять секунд, за один вечер в раковину уходит до...

Камеры сняли, как косатки на полной скорости таранят одну из самых тяжелых рыб в мире: зачем они это делают

Морские биологи зафиксировали ранее неописанное поведение косаток (Orcinus orca). В южной части Калифорнийского залива в Мексике исследователи заметили, как взрослые особи совершают ускорение и...

Как превратить обычные атомы в черную дыру? Физики доказали: их нужно просто правильно потрясти

В теоретической физике существует проблема: многие самые интересные явления Вселенной невозможно изучить в лаборатории напрямую. Например, происходящее на границе черных дыр, поведение материи при...

Катастрофа на мосту Тэй 1879 года: как штормовой ветер изменил мировую инженерию

28 декабря 1879 года шотландский пассажирский поезд въехал на только что построенный мост через залив Ферт-оф-Тэй. Сооружение длиной свыше трёх километров считалось главным инженерным чудом...

Костница: как появилась самая жуткая готическая часовня Европы

В чешском городке Кутна-Гора, всего в часе езды от Праги, находится место, к которому стекаются туристы с крепкими нервами, ну или запасом валерьянки, тут уж у кого какая нервная система. Это...

Обзор игровой мыши Attack Shark X8 Ultra

Рынок игровых мышей постоянно пополняется новыми моделями, однако далеко не каждая способна предложить действительно интересное сочетание современных характеристик и удобства в повседневном...