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

Курица гунбао: история острого блюда, которое родилось не в ресторане

Курица гунбао легко узнаётся по сочетанию, которое трудно спутать с другими блюдами китайской кухни: небольшие кусочки мяса, жареный арахис, сушёный перец и густой соус с одновременно сладким,...

Nakamichi Dragon (1982): зачем электроника системы NAAC непрерывно поворачивала воспроизводящую головку во время работы

В 1982 году японская компания Nakamichi представила кассетную деку Dragon по стартовой цене 1850 долларов (позже поднявшейся до $2499). Любители качественного звука отдавали такие суммы без...

Один в поле не видит: почему наше восприятие реальности ломается без других людей

Когда человек смотрит на окружающие предметы, ему кажется, что он получает прямое и чистое изображение реальности. Мы воспринимаем стены, деревья и окружающих людей как нечто само собой...

Пурпурного цвета не существует, а настоящий зеленый вы никогда не видели: молекулярный механизм рецепторов и феномен «запрещенных» цветов

В окружающем мире не существует цвета в том виде, в котором его воспринимает человек. С точки зрения физики существует лишь электромагнитное излучение разной длины волны и фотоны разной энергии....

Как увидеть распад тёмной материи в гравитоны: физики впервые рассчитали время жизни невидимых частиц

Тёмная материя занимает центральное место в современной астрофизике и космологии. Ученые знают о её существовании благодаря гравитационным эффектам: скорость вращения галактик, движение их...