3Dプリント衛星アンテナ技術の紹介、複数のプロセスで製造されたGPSアンテナの実測比較

GPS アンテナと Beidou アンテナは、異なるプロセスを使用して製造できます。民間システムでは一般に平面構造が使用され、軍事システムでは円偏波の 3D 構造が使用されます。アンテナの性能の比較には多くの要素が関係します。業界で認められている最高のアンテナは、高誘電セラミックを搭載した4アームヘリカルアンテナであり、それに対応するプロセスも非常に複雑です。現在、3Dプリント技術は新しい製造プロセスとなり、それによって製造された3D GPSアンテナは最高のコストパフォーマンスを備えています。
いくつかの種類のアンテナ

その中で、3Dヒルバーアンテナは体積が最も小さく（8X8X8mm）、セラミックアンテナは面積が最も大きい（30mmX30mm）です。

（１）実際の試験データによれば、３Ｄヘルベットアンテナはセラミック平面アンテナの５倍小さいが、受信信号振幅と衛星数は同等である。

（２）他の３つの３Ｄアンテナを異なる空間位置で比較すると、平面セラミックアンテナよりも利得が３ｄＢ以上優れている。平面GPSアンテナの放射方向をシミュレーションしたもの。図のように激しく振ると青と赤の境界がはっきりし、信号が

振幅は劇的に変化します。 4 アームヘリカルアンテナは 2 つのスパイラルグループで構成され、空間内で 1 組の直交アンテナの組み合わせを形成します。空間放射はハート型に重ね合わされます。アンテナがどのように揺れても、2D アンテナよりも 3dB 高いゲインが得られます。業界では最高のパフォーマンスを発揮するアンテナとして認められており、実際のテストでもその効果が実証されています。

高性能衛星アンテナ製造の開発の歴史
1. セラミックスを充填した平面アンテナ<br /> セラミックは誘電率が高く損失が低いため、空気誘電体に比べて利点があります。

そのため、アンテナの製造には高誘電率、低損失のマイクロ波セラミックが使用されます。
2. 4アームのヘリカル構成は、空間位置が変化してもゲインを維持するのに適しています。配置に関係なく、ゲインの低下は最小限に抑えられます。

その開発は空気媒体からセラミック媒体へと進化しました。

しかし、製造工程は複雑です。

また、レーザーを使用してフォトレジストを剥離し、化学的にメッキする必要もあります。

3. 3D プリントと LDS 技術がセラミック 4 線ヘリカルアンテナに取って代わりました(2011 年、Weihang 社製) セラミック基板を使用せず、3D プリントまたは LDS 技術を使用して製造され、同じ体積で同じ性能を実現します。

4. 3D プリントで 3D ヘリックス構成のアンテナを製造し、4 アームスパイラル (2011 年に深圳マイクロ航空磁電が開発) よりも優れた性能を実現します。このタイプのアンテナは、さまざまな側面から見ても同じ基本構成を持ち、位置が大きく変化しても振幅はほとんど変化しません。 4アームヘリカルアンテナに比べ、利得が高くなります！

展望<br /> 現在、すべての衛星端末は4アームスパイラル構造を採用しています。今回提案するもう1つのタイプの3D構成ヒルバーアンテナは、アンテナの種類を豊かにします。3Dプリント技術で形成され、LDS技術で製造された4アームスパイラルアンテナとともに、新しい技術のデバイスを構成します。

3D プリント技術は、このタイプのアンテナの製造において独自の技術的利点があり、特に多くの層を持つ多周波数アンテナの製造に適しています。 GPS、北斗、衛星電話で広く使用されています。 Micro-Aero Magnetoelectronics 社が発明したこのタイプの製造方法は、アンテナ開発の歴史において重要なマイルストーンです。 3Dプリント技術は現在開発段階にあり、製造スペースは大きくありません（通常330mmX330mmX500mm）。より大きな部品を製造するには、生産能力が小さすぎて価格が非常に高くなります。しかし、1立方センチメートル未満のこのタイプの製品を製造するには、1台のデバイスの1日の生産能力は50,000個に達します。これは、3Dプリントの歴史上、プロトタイプ処理と校正を超えて、主流市場向けの優れた製品を直接製造する最初のステップでもあります。

出典: インターネット詳しい読み物:
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