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

10 самых опасных мест планеты, которые стоит увидеть, несмотря на риск

Пока повальное большинство туристов выбирают между «всё включено» в Турции и неспешными прогулками по музеям, есть и категория тех, кому жизненно необходимо, чтобы уровень адреналина высотой своей...

Почему кошки не чувствуют сахар: поломка одного гена

У человека на языке около 9 000 вкусовых сосочков, а у кошки — меньше 500. Но главная разница даже не в цифрах. Если насыпать перед кошкой горку чистого сахара, она просто пройдет мимо:...

Как авторотация позволяет вертолёту совершить аварийную посадку

Несущий винт вертолёта обычно получает энергию от двигателя, поэтому потеря мощности кажется равнозначной немедленному падению. В действительности винт не останавливается вместе с двигателем. При...

Почему груши падают твёрдыми и зелёными, хотя до нормального созревания ещё далеко

С грушей бывает особенно обидно именно тогда, когда урожай уже хорошо виден. Плоды набрали размер, ветки слегка прогнулись, но до привычной сладости ещё далеко. Кожица зелёная, мякоть твёрдая,...

✦ ИИ  Саморез против гвоздя — какой крепёж действительно держит лучше

Саморез кажется очевидно крепче гвоздя, но в деревянных соединениях всё сложнее. Разбираемся, какой крепёж лучше держит, где саморез проигрывает и почему гвозди до сих пор используют.

Гид по процессорам AMD: 10 лучших CPU для игрового компьютера

При сборке компьютера самое важное это выбрать мощный и надёжный процессор, который долгие годы будеть справляться с новейшими видеокартами. Однако у неопытного пользователя могут возникнуть...