一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法技术

一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，首先选择m种3D打印材料，确定龙伯透镜单元类型、单元尺寸，根据龙伯透镜等效介电常数、单元类型、单元尺寸确定得到龙伯透镜单元各点的空隙率，然后根据得到的单元类型、单元尺寸、单元各点的空隙率构建对应的龙伯透镜3D模型，并验证当前龙伯透镜3D模型是否满足球体径向折射率渐变分布，最后对满足球体径向折射率渐变分布的龙伯透镜3D模型进行打印，生成龙伯透镜。本发明专利技术方法与现有技术相比，通过使用3D打印技术实现龙伯透镜的快速成型，具有打印精度高，能够单独控制每一个打印基元介电常数，实现真正的渐变折射率，保证产品性能的优点。

A design method of len lens based on 3D printing technology

A Luneberg lens design method based on 3D printing technology, the first choice for m 3D printing materials, determine the Luneberg lens element type, size, according to the Luneberg lens equivalent dielectric constant, element type, size determine Luneberg lens cell gap points rate, then according to the Luneberg lens 3D model the gap element type, size, unit are the points corresponding to the rate of construction, and verify the current Luneberg lens 3D model is full of football radial gradient refractive index distribution, at the end of the full football body radial refractive index Luneberg lens 3D distribution gradient print, generation of Luneberg lens. Compared with the existing technology, the invention realizes the rapid shaping of the Dragon lens by using the 3D printing technology, and has the advantages of high print accuracy, capable of controlling each printing element dielectric constant independently, achieving real gradient refractive index and ensuring the performance of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法
本专利技术涉及一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法。
技术介绍
龙伯透镜(Luneberglens)是以球形为基本形状的介质透镜，可以汇聚捕捉任意方向上的电磁波，使入射平面波汇聚于一点。通过在球体表面安装金属反射面，将汇聚电磁波沿着与入射路径对称的路径反射出去，再次形成反向传播的平面波，形成一种高效的RCS增强反射器，如图1所示为龙伯透镜原理示意图。此外，基于其电磁波束汇聚能力，龙伯透镜还用来实现低成本、高增益的微波透镜天线。龙伯透镜的核心特性就是沿球体径向折射率服从如下规律渐变分布：n＝[2-(r/R)2]1/2。经过多年的发展，已形成了不同介电常数多层球壳嵌套的传统设计结构，如图2所示为分层结构的龙伯透镜结构示意图。然现有技术受限于材料匹配、材料参数精度控制、成型工艺等因素，生产工艺冗长，生产成本高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，与现有技术相比能够实现特定频点、特定RCS指标龙伯散射体的快速设计和快速成形实现，有力提升了电磁目标特性设计水平和工艺实现水平，具有很好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)选择m种3D打印材料，确定龙伯透镜单元类型、单元尺寸，然后根据龙伯透镜等效介电常数、单元类型、单元尺寸确定得到龙伯透镜单元各点的空隙率，其中，m种3D打印材料中至少一种材料的介电常数不大于1，至少一种材料的介电常数不小于2；(2)根据得到的单元类型、单元尺寸、单元各点的空隙率构建对应的龙伯透镜3D模型，并验证当前龙伯透镜3D模型是否满足球体径向折射率渐变分布，如果满足，则转入步骤步骤(3)，否则转入步骤(1)，重新确定龙伯透镜单元类型、单元尺寸；(3)对龙伯透镜3D模型进行打印，生成龙伯透镜。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)选择m种3D打印材料，确定龙伯透镜单元类型、单元尺寸，然后根据龙伯透镜等效介电常数、单元类型、单元尺寸确定得到龙伯透镜单元各点的空隙率，其中，m种3D打印材料中至少一种材料的介电常数不大于1，至少一种材料的介电常数不小于2；(2)根据得到的单元类型、单元尺寸、单元各点的空隙率构建对应的龙伯透镜3D模型，并验证当前龙伯透镜3D模型是否满足球体径向折射率渐变分布，如果满足，则转入步骤步骤(3)，否则转入步骤(1)，重新确定龙伯透镜单元类型、单元尺寸；(3)对龙伯透镜3D模型进行打印，生成龙伯透镜。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，其特征在于：所述的验证当前龙伯透镜3D模型是否满足球体径向折射率渐变分布的方法包括如下步骤：(1)产生平面电磁信号后发射至龙伯透镜3D模型，并进行判断；(2)如果平面电磁信号被龙伯透镜3D模型反射后仍为平面波且沿原发射路径返回，则当前龙伯透镜3D模型满足球体径向折射率渐变分布，否则当前龙伯透镜3D模型不满足球体径向折射率渐变分布。3.根据权利要求1或2所述的一种基于3D打印技术的龙伯透镜设计方法，其特征在于：所述的龙伯透镜单元包括正方体、圆环、锥体。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：束逸，张力，李志峰，李建华，刘佳琪，刘鑫，刘洪艳，高路，赵巨岩，杜润乐，薛莲，薛峰，赵茜，蔡雯琳，
申请(专利权)人：北京航天长征飞行器研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11