Antenas de impressão 3D: O futuro da comunicação?

É irônico que algo projetado e feito para receber e transmitir informações seja tão desproporcionalmente falado na impressão 3D quanto a antena. Milhares de antenas impressas em 3D foram feitas. É uma das nossas maiores histórias de sucesso na impressão 3D, mas raramente se discute esse aplicativo. Antenas impressas em 3D são uma parte muito importante das ferramentas de comunicação, espionagem, segurança e defesa de alguns países. Nesses casos, provavelmente também faz muito sentido que haja muitos sussurros, mas poucos comunicados à imprensa.

Este artigo também pode generalizar sobre esses aplicativos. Não podemos falar sobre a maioria das coisas legais em impressão 3D. Este sempre foi o problema, mas mesmo as informações divulgadas publicamente não tiveram a recepção que merecem neste caso. Você provavelmente ficará surpreso ao saber, por exemplo, que o telefone celular em sua mão agora pode conter uma antena impressa em 3D. Enquanto normalmente tento jogar água em chamas exageradas, estou tentando agora colocar um aplicativo mal cantado no centro das atenções.

Lite-On é uma grande organização de manufatura e engenharia por contrato. Por muitos anos, ela usou os sistemas Aerosol Jet da Optomec para imprimir antenas 3D, incluindo aquelas para telefones celulares. É também um dos maiores cases de customização do mundo, já que essas antenas são impressas de forma diferente dependendo da região ou rede. A Optomec pôde discutir este estudo de caso em 2016 e divulgar um paper em 2017, mas… grilos. Ele também revelou que os telefones, montados habilmente em seus estágios de movimento feitos sob medida (veja abaixo), estavam sendo feitos para grandes marcas. Lite-On é um dos 200 principais fornecedores da Apple, a propósito.

Neste tipo de impressão 3D de cinco ou seis eixos e solução de jato, estamos imprimindo em um objeto contornado ou frequentemente movendo o objeto enquanto a cabeça permanece mais ou menos estacionária. Em alguns casos, poderíamos também fazer apenas uma camada e imprimir em 2D em uma peça em um sistema de movimento. A capacidade desse sistema de adicionar material a uma peça existente é a chave para o sucesso da impressão 3D da antena. Otimizando a recepção; Sinal de RF naquela parte, caixa ou caixa em particular; ou uso de material; ou ser capaz de colocar uma antena em um lugar muito específico e também ocupar menos espaço torna esta uma aplicação muito valiosa. Também o torna uma solução que se encaixa na cadeia de suprimentos existente, em vez de uma caixa independente com problemas que prometem mágica e vivem fora da cadeia de suprimentos.

O sistema de troca de ferramentas com várias cabeças do nScrypt também pode imprimir em 3D eletrônicos e antenas. As partes nScrypt acima e abaixo mostram exemplos de antenas impressas em gabinetes de telefones celulares e tablets. O nScrypt pode fazer isso de várias maneiras diferentes por meio de jato de tinta, jato de aerossol ou microdispensação em uma gama de viscosidades, materiais e materiais alvo. A Força Aérea dos Estados Unidos usa nScrypt para fazer filtros de freqüência de rádio sintonizáveis. Eles permitem que a antena alterne entre as diferentes frequências se estiverem congestionadas ou indisponíveis. Este artigo se aprofunda na comparação de filtros de alta frequência impressos em 3D com os convencionais. A NASA também usa a empresa para rastros de alta temperatura para uso em Vênus.

A empresa israelense PV Nanocell está trabalhando em aplicações altamente produtivas na impressão de circuitos. A empresa visa baratear o preço dos circuitos impressos, ao mesmo tempo em que realiza pesquisas em peças impressas em 3D LIDAR e RADAR, além de buscar potencializar a Internet das Coisas.

Duas empresas americanas trabalharam juntas para criar um radar e um conjunto de antenas para drones de longa duração de alta altitude (HALE).

A Optisys criou um único array que combina vários chifres, combinadores de guia de ondas, estruturas de montagem e recursos térmicos. O array Optisys reduz as peças necessárias para a abertura em 94% e reduz suficientemente o espaço e o peso necessários para o sistema de radar para permitir que o radar se integre a plataformas HALE que anteriormente eram incapazes de transportar sensores de radar. A matriz de alumínio 3D de baixa perda também permite reduções adicionais nos requisitos de energia do sistema para melhorar a longevidade da missão.

The front side of Optisys’ Waveguide Antenna.

Outra empresa israelense, a NanoDimension, tem como alvo a comunidade de defesa em parte por meio da capacidade de seu sistema Dragonfly de imprimir antenas. A empresa apresentou uma antena que fez para comunicações (militares) dos EUA gigante Harris Corp recentemente. O amplificador RF funcionou bem. É raro ver uma menção pública como essa de tal papel.

Outra empresa israelense, a XJet, agora é capaz de imprimir em 3D antenas 5G de cerâmica para conectar nosso mundo.

Nanofabrica firma israelensefaz minúsculas antenas de metal e cerâmica com seu sistema Tera 250. Quando eu estava em Israel, a recepção do telefone estava boa, então não tenho ideia de por que tantas empresas israelenses estão trabalhando em antenas impressas em 3D – mas é ótimo ver.

A Anywaves, spin-off da agência espacial francesa, também está usando a impressão 3D em cerâmica, mas desta vez para antenas de RF espaciais . Estes são impressos em 3D usando a tecnologia 3DCeram.

A antena Anywaves LEO S-Band TT&C

Swissto12 start up  , levantou mais de US $ 18 milhões para componentes de antenas de impressão 3D para o espaço.

Ao longo dos anos, cobrimos muitas histórias de Ka, Ku e muitas outras bandas de RF impressa em 3D e outras antenas em todo o mundo. É um espaço emergente para comunicação. Está ficando claro que as antenas impressas em 3D são uma excelente forma de receber e enviar dados para satélites. Com tantas novas possibilidades de comunicação sendo construídas, como Starlink, e com tantas possibilidades de navegação, serviço de internet e serviços de localização emergentes, poderia ser um campo muito interessante.

Enquanto nossa indústria também é capaz de imprimir antenas em 3D para milhões de telefones celulares, essa também pode ser uma aplicação séria. Mas o que mais me entusiasma é a conectividade IoT. Em minha opinião, também é o menos certo. Mas, se precisarmos conectar sensores, baterias e antenas a muitas coisas para permitir que elas se comuniquem com o mundo, então as antenas impressas em 3D podem ser o dispositivo que conecta nosso futuro.

Fonte: 3DPrint.com

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