用来形成用于微波天线的供给圆锥的三维打印方法技术

本发明专利技术涉及一种形成用于微波天线的供给圆锥的方法，包括以下步骤：为供给圆锥提供数字化设计，该供给圆锥包括沿该供给圆锥的轴向尺寸在面积上变化的多个几何特征结构；将该数字化设计再分为沿厚度尺寸堆叠的多个薄层；形成对应于该薄层的一个的薄层材料；固定该薄层材料；和重复步骤(c)和(d)以形成供给圆锥。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用来形成用于微波天线的供给圆锥的三维打印方法相关申请本申请要求2016年9月22日提交的美国临时专利申请No.62/398,115的优先权和权益，该美国临时专利申请的公开内容在此整体并入本文。
本专利技术整体上涉及微波天线部件，并且更具体地涉及微波天线部件的制造。
技术介绍
供给圆锥典型地是微波天线设计中的关键部件。供给圆锥(或者在一些情况中，“供给装置”)的作用是将来自无线电的被传输的信号高效地辐射到反射器上以产生沿单个方向传播的高度集中的“笔形”波束。在接收模式中，该供给装置从远处的源收集能量(在该能量反射离开相关的抛物线反射器到达焦点时)并且通过波导将该能量传递回到无线电。目前的供给装置典型地为复杂的结构。它们通常由具有金属化的反射表面的单个低损耗介电材料形成。这些部件主要地从杆状材料被机加工或被注射成型。
技术实现思路
作为第一方面，本专利技术的实施例涉及一种形成用于微波天线的供给圆锥的方法。该方法包括以下步骤：(a)为供给圆锥提供数字化设计，该供给圆锥包括沿该供给圆锥的轴向尺寸在面积上变化的多个几何特征结构；(b)将该数字化设计再分为沿厚度尺寸堆叠的多个薄层；(c)形成对应于所述薄层中的一个薄层的薄层材料；(d)固定该薄层材料；和(e)重复步骤(c)和(d)以形成供给圆锥。作为第二方面，本专利技术的实施例涉及通过上述方法形成的供给圆锥。附图说明图1是具有根据本专利技术的实施例的供给圆锥的微波天线的透视部分剖视图。图2是图1的供给圆锥的放大的透视部分剖视图。图3是图2的供给圆锥和波导的剖视图。具体实施方式现在将在下面更完整地描述本专利技术，其中本专利技术的实施例被示出。然而，本专利技术可以实施为不同形式并且不应当被解释为限于这里阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将彻底且完整，并且将完全传达本专利技术的范围到本领域技术人员。在附图中，相似的附图标记始终指示相似的要素。一些部件的厚度和尺寸为了清楚起见可以被夸大。除非另外限定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的本领域技术人员通常理解的相同的含义，应当另外理解，诸如常用词典中限定的那些的术语应当被解释为具有与相关技术的背景下的它们的含义一致的含义，并且将不以理想化的或过度正式的意义被解释，除非在这里明确地如此限定。这里使用的术语仅仅为了描述特别实施例并且不意图是本专利技术的限制。如这里使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还应当理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时表示所述的特征结构，整数，步骤，操作，要素，和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征结构，整数，步骤，操作，要素，部件和/或其组合的存在或添加。如这里使用的，措辞“和/或”包括相关列出项目的一个或更多个的任何和所有组合。此外，诸如“下面”，“下方”，“下”，“上方”，“上”等等的空间相关术语在这里可以用于更加容易的描述，以描述如图中示出的一个元件或特征结构相对于另外的元件或特征结构的关系。应当理解，空间相关术语意图包括除了图中描绘的取向外的装置在使用或操作中的不同取向。该装置可以另外地取向(旋转90度或以其它取向)并且相应地解释这里使用的空间相对描述语。为了简洁和/或清楚，可能不详细描述熟知的功能或构造。现在参考附图，大致地以10指定的微波天线组件在图1中被示出。除了别的之外，微波天线组件10包括输入/输出连接部12，波导通道14和供给圆锥20。输入/输出连接部12和波导通道14可以为常规构造并且不需要在这里被详细描述。在这里示出的供给圆锥20是示例性的；随后的讨论涉及供给圆锥20，但也适用于其它供给圆锥。如上面讨论的，供给圆锥典型地具有复杂的构造。如在图1和2中可以见到的，供给圆锥20具有颈部22，该颈部配合在波导14的一个端部内。颈部22具有台阶状构造，具有三个不同的共线圆柱形“台阶”23、24、25，这三个台阶在它们进一步延伸到波导14中时在直径上减小。台阶23包括圆形的脊26。供给圆锥20还包括主体30，该主体具有直径递增的两个另外的“台阶”32、33。主体30还包括从台阶33延伸的两个圆形的凸缘34、35和成角度的边缘38。反射表面40(该反射表面典型地是金属化的)被分成三个环41、42、43和中心凹部44，该三个环和中心凹部基本上限定抛物线圆锥表面。模制供给圆锥20将需要复杂的模具以便形成供给圆锥20的特征结构(例如，凸缘34、35和边缘38之间的间隙)。替代地，供给圆锥20可以在费时的机加工工艺中被机加工。以120指定的另一供给圆锥在图3中被示出。供给圆锥120具有如供给圆锥20的轮廓的台阶状轮廓，但在主体130上包括仅仅一个凸缘135，并且在其轮廓中还包括更多个“台阶”。制造供给圆锥120将出现与供给圆锥20的制造类似的问题。鉴于典型的供给圆锥的复杂构造，供给圆锥的制造可以通过使用三维(3D)打印工艺被促进。通过这种技术，基底的三维结构(在这种情况中，具有其台阶、脊、凸缘和凹部的全部的整个供给圆锥)通过计算机辅助的实体造型等等被数字化。限定该基底的坐标然后被传递到一种装置，该装置使用数字化的数据来建立该基底。典型地，处理器将基底的三维几何结构再分成薄的“切片”或层。基于这些再分，打印机或其它施加装置然后顺序地施加薄层材料以建立该基底的三维构造。一些方法熔化或软化、然后硬化材料以产生该层，而其它方法使用不同的方法固化液体材料以形成层，然后将该层固定就位。3D打印技术对于面积沿轴向尺寸(即，垂直于薄的“切片”的尺寸)变化的物品特别有用。一种这种技术涉及选择性激光的使用，该选择性激光可以用于选择性激光烧结(SLS)或选择性激光熔化(SLM)。如3D打印的其它方法，通过SLS/SLM机器形成的对象起始作为计算机辅助设计(CAD)文件。CAD文件被转化成可以被3D打印设备理解的数据格式(例如.stl格式)。粉末材料(诸如金属或聚合物)被散布在SLS机器内的构建平台的顶部上的薄层中。由CAD数据指导的激光在平台上向下发出脉冲，将对象的横截面透写(tracing)到粉末上。激光将粉末加热到正好低于其沸点(烧结)或高于其熔点(熔化)，这将粉末中的颗粒熔合在一起成为固体形式。一旦最初的层形成，SLS机器的平台就下降(通常下降小于0.1mm)，暴露新的一层粉末以便激光透写且熔合在一起。这种过程反复地继续直到整个对象已经形成。当该对象完全形成时，它在被移除之前被留在该机器中冷却。另一3D打印技术是多喷嘴造型(MJM)。通过这种技术，多个打印机头施加多层结构材料以形成基底。通常，多层支撑材料也被施加在不存在材料的区域中以用作支撑结构。结构材料固化，然后移除支撑材料。例如，结构材料可以包括可固化聚合物树脂或可熔金属，并且支撑材料可以包括可以被容易地熔化和移除的石蜡。另一种这样的技术是熔化沉积造型(FDM)。如MJM，这种技术也通过成层地沉积材料根据“增材”原理工作。塑料丝或金属线从线圈退绕并且供应材料到挤出喷嘴，该挤出喷嘴可以打开和关闭流动。该喷嘴被加热以熔化该材料并且可以通过数字控制的机构沿水平和竖直方向移动，该数字控制的机构由计算机辅助制造(CAM)软件包直接控制。该模型或部件通过挤出小珠的材料以形成层而被产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成用于微波天线的供给圆锥的方法，该方法包括以下步骤：(a)为供给圆锥提供数字化设计，该供给圆锥包括沿该供给圆锥的轴向尺寸在面积上变化的多个几何特征结构；(b)将该数字化设计再分为沿厚度尺寸堆叠的多个薄层；(c)形成对应于所述薄层中的一个薄层的薄层材料；(d)固定该薄层材料；和(e)重复步骤(c)和(d)以形成供给圆锥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.22 US 62/398,1151.一种形成用于微波天线的供给圆锥的方法，该方法包括以下步骤：(a)为供给圆锥提供数字化设计，该供给圆锥包括沿该供给圆锥的轴向尺寸在面积上变化的多个几何特征结构；(b)将该数字化设计再分为沿厚度尺寸堆叠的多个薄层；(c)形成对应于所述薄层中的一个薄层的薄层材料；(d)固定该薄层材料；和(e)重复步骤(c)和(d)以形成供给圆锥。2.根据权利要求1所述的方法，其中该几何特征结构包括至少一个径向延伸的凸缘。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中该几何特征结构包括内部空穴。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中该薄层材料包括聚合物材料。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该薄层材料是第一材料，并且其中该方法还包括以下步骤：形成对应于所述薄层中的一个薄层的薄层第二材料并且固定该薄层第二材料，该第二材料不同于该第一材料。6.根据权利要求5所述的方法，其中该第二材料在介电常数上不同于该第一材料。7.根据权利要求6所述的方法，其中该第一材料是聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·米切尔森，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US