3D打印射频电路推动人类奔向宇宙

3D打印资讯
2021
03/24
17:38
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来源:中关村在线

在人们探索宇宙空间的过程中,NASA等机构一直在推动新材料与制造技术在地外空间应用的可能性。增材制造的电子产品(AME)制造商Nano Dimension宣布,其首款3D打印集成射频(RF)电路已被送往国际空间站(ISS)进行空间效应研究。这个项目证明了在太空中使用多层和AME等新技术的可行性,从而为3D打印高性能电子设备开拓了新的研究方向。

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已被送往国际空间站的AME射频通信电路

低地球轨道(LEO)是指距离地球1200英里的区域,该区域是ISS和其他通信卫星的所在地,所有这些卫星均使用RF通信系统。使用AME技术生产可在这些RF系统中使用的轻巧,高性能的电子设备具有产生许多优势的潜力,包括快速开发时间以及创建传统制造技术无法实现的复杂形状和系统的能力。通常,RF电路的传统生产是一个繁琐的反复试验过程,涉及多次设计迭代。这样,针对潜在太空应用的AMEs的开发就引起了越来越多的关注。

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Nano Dimension的AME 3D打印技术制造流程

ISS美国国家实验室发布了Nano Dimension和L3Harris之间的项目,以测试3D打印RF电路在太空中的耐久性,以供将来的小型卫星使用。

L3Harris太空和机载系统部门的高级科学家Arthur Paolella博士说:“增材制造或3D打印在促进小型和纳米卫星的开发和应用以及整个LEO经济方面发挥着至关重要的作用。” “ 3D打印的应用广泛,涉及研究,设计和制造的几乎每个方面。”

L3Harris利用其在卫星和通信系统的RF电路开发中的经验,设计了RF电路板,并由Nano Dimension打印后,将该组件安装到MISSE飞行设施发射模块轨道实验室的外部。

Nano Dimension 3D使用配备了该公司专有AME技术的DragonFly LDM系统打印了RF板。该系统具有两个独立的打印头,可同时沉积导电银纳米墨水(用于印刷电路的大部分连接)和电介质光敏聚合物墨水,该墨水为周围结构提供机械支撑,耐热性和电绝缘。

所述多层3D打印通信设备,它是101×38×3毫米大小,是由天线的,用于安装的功能部件的电子迹线和信号接地平面。根据L3Harris的说法,与传统制造的同类产品相比,3D打印RF电路显示出相似的传输性能,同时降低了成本并缩短了上市时间。

该设备将在飞行前,飞行中和飞行后三个程序点进行测试,并将在国际空间站的LEO环境中暴露六个月,然后再带回地球进行评估。

“该项目的主要目标是进行一个由增材制造制造的集成通信电路组成的实验,并在太空环境中分析这些材料的RF特性,” Paolella补充说。“现在,国际空间站上的通信系统经过了广泛的测试,以便为任务做好准备。Nano Dimension对这个项目的贡献极为重要,因为它们的增材制造能力是技术先进的,并且优于现有技术。”



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