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

Батареи плохо греют? Правильно спускаем воздух: решаем проблему своими руками

Скоро во многих домах включат центральное отопление, а собственники частных домов или квартир с автономным отоплением уже сейчас по ночам могут включать свои котлы. Если вы помните с прошлого...

«Небесная яма» Сяочжай: как спускались в 662-метровый провал и что нашли на его дне

Лазерный дальномер фиксирует 662 м по вертикали от верхней бровки известнякового плато до точки контакта с галечным дном. В плане провал образует эллипс габаритами 626 м на 537 м, а совокупный...

Гамбо: как в одной кастрюле Луизианы встретились африканские, французские и американские кулинарные традиции

Гамбо трудно описать одним словом. Для супа оно бывает слишком густым, для рагу — слишком текучим, а попытка найти единственный правильный рецепт быстро заканчивается спором. В одной...

Железная дорога через Сахару: как Франция пыталась связать Алжир и Западную Африку

На северо-западе Сахары сохранились старые железнодорожные станции и участки путей, которым предстояло стать началом гораздо более длинного маршрута. Франция обсуждала эту дорогу десятилетиями, а...

Как приготовить яйцо пашот за 2 минуты в микроволновке: быстро и без сложностей

Если вы любите яйца пашот на завтрак или в качестве ингредиента для сложного блюда, то их на самом деле очень легко приготовить в микроволновке всего за пару минут. Разумеется, между тем яйцом, что...