3D Systems為空客3D打印商業(yè)衛(wèi)星RF濾波器

在射頻/微波系統(tǒng)中通常需要把信號(hào)頻譜中有用的幾個(gè)頻率信號(hào)分離出來(lái)而濾除無(wú)用的其他頻率信號(hào)，完成這一功能的設(shè)備稱(chēng)為濾波器。所以說(shuō)，在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，濾波器是一種關(guān)鍵的射頻部件。

最近，空客的防務(wù)與空間部門(mén)與3D Systems合作，通過(guò)3D Systems的直接金屬打印技術(shù)制造出首個(gè)金屬3D打印射頻（RF）濾波器。

濾波器在CAD技術(shù)被廣泛應(yīng)用之前，設(shè)計(jì)中必須依靠帶有一定盲目性的人工調(diào)試來(lái)逐漸逼近最優(yōu)化的方案，這不但延長(zhǎng)了研制周期，增加了成本，也不易達(dá)到最高指標(biāo)。

隨著CAD技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展和普及，RF射頻濾波器的制造周期得到明顯的縮短，質(zhì)量得到明顯的提高。而通過(guò)金屬3D打印制造出RF射頻濾波器是一個(gè)重要的突破，金屬3D打印技術(shù)的運(yùn)用讓空客降低了RF濾波器的重量和制造成本，并縮短了制造時(shí)間。這可能會(huì)改變世界各地的航空航天公司對(duì)RF濾波器，甚至波導(dǎo)的設(shè)計(jì)和制造。

像Eutelstat KA-SAT這樣的高通量衛(wèi)星可以攜帶近500個(gè)RF濾波器和超過(guò)600個(gè)的波導(dǎo)。由于是定制設(shè)計(jì)的，其中的大部分可以處理特定的頻率。它們?cè)试S所選頻道的頻率通過(guò)，同時(shí)拒絕來(lái)自所選頻道之外的信號(hào)。

而將衛(wèi)星發(fā)送至地球靜止軌道的成本約為每公斤2萬(wàn)美元，所以減重對(duì)通信衛(wèi)星領(lǐng)域節(jié)約成本至關(guān)重要。此外，大多數(shù)衛(wèi)星只有10到15年的壽命，縮短生產(chǎn)時(shí)間將顯著提高衛(wèi)星迭代的速度和降低設(shè)計(jì)成本。

RF射頻濾波器的內(nèi)部設(shè)計(jì)十分復(fù)雜精密，通過(guò)3D打印可以一次性打印出整個(gè)設(shè)計(jì)，這種制造方式能帶來(lái)時(shí)間、成本和重量方面的益處。由于不再需要連接用途的緊固件，RF射頻濾波器的重量減輕。直接金屬3D打印省去了讓外部輪廓緊貼內(nèi)部輪廓的成本，無(wú)需組裝帶來(lái)了時(shí)間和成本方面的效益。

具體使用的設(shè)備是3D Systems的ProX DMP 320粉末床金屬熔化設(shè)備�？湛鸵还矞y(cè)試了三個(gè)鋁合金樣品，這些樣品均是用ProX DMP 320打印的，但是采用了不同的加工路徑。測(cè)試結(jié)果表明，每個(gè)樣品均達(dá)到或者超過(guò)了嚴(yán)格的要求。

總體來(lái)說(shuō)ProX DMP 320降低了濾波器的生產(chǎn)成本，加快了的周轉(zhuǎn)時(shí)間，同時(shí)將其質(zhì)量減輕了50％。

來(lái)源：3D科學(xué)谷