Доцент кафедры теоретических основ радиотехники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» предложила усовершенствовать отражательные антенные решетки с помощью технологий 3D-печати и лазерной резки.
28.12.2021
В современной антенной технике сверхвысокочастотного и миллиметрового диапазонов в качестве альтернативы зеркальным антеннам применяются плоские конструкции – отражательные антенные решетки (ОАР), которые имеют преимущества по характеристикам и функциональным возможностям.
«Традиционно отражательные антенные решетки выполняются на основе микрополосковых антенных элементов по технологии печатных плат, но в последние годы у разработчиков вызывают интерес альтернативные конструкции антенных элементов, которые позволяют обеспечить схожие или лучшие характеристики при снижении стоимости производства. Одним из возможных решений является использование щелевых элементов, которые могут быть изготовлены по технологии лазерной резки металла», – рассказывает доцент кафедры теоретических основ радиотехники (ТОР) Любовь Михайловна Любина.
По ее словам, в настоящее время цельнометаллические щелевые ОАР стали более активно использоваться благодаря таким своим преимуществам, как отсутствие потерь в диэлектрике, механическая прочность, возможность производства с применением таких выгодных по цене технологий как лазерная резка или 3D-печать. Они обладают большим весом, но другие их характеристики близки к печатным аналогам.
В рамках своей научно-исследовательской работы «Цельнометаллические щелевые отражательные антенные решетки» Любовь Михайловна разработала новые конструкции цельнометаллических щелевых ОАР с улучшенными электрическими характеристиками, ориентированные на изготовление с применением технологий лазерной резки и 3D-печати.
С помощью технологий 3D-печати на поверхность ОАР наносится дополнительный линзовый слой, который защищает структуры решеток от сложных погодных условий, таких как кислотные дожди.
«Когда использование зеркальных антенн затруднительно или вообще невозможно, а изготавливать печатную ОАР достаточно дорого с учетом должной климатической защиты, решение, обладающее механической прочностью, без потерь в диэлектрике и которое можно реализовать сравнительно недорогими средствами лазерной резки, является своего рода удачным компромиссом».
В настоящий момент коллективом группы антенно-фидерных устройств Научно-исследовательского института радиотехники и телекоммуникаций накоплен достаточно большой опыт по разработке как отражательных, так и проходных цельнометаллических антенных решеток, ряд решений запатентован (Патент РФ №184941, Патент РФ №2687099, Патент РФ №199128) и реализован в виде макетов. Следующим этапом является создание разборной антенной решетки для работы в составе компактной станции спутниковой связи. В частности, рассматривается возможность реализации такого рода решения в рамках НИР, проводимых по направлению «Smart-технологии передачи и обработки информации в гетерогенных сетях».
Работа соответствует научно-исследовательской политике университета в рамках программы развития Приоритет 2030 и находится в русле стратегического проекта №2 «Новые технологии информационной связанности объектов и территорий».
