基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列及其制作方法，天线阵列包括若干个波纹喇叭天线单元(101)、表面金属层(102)以及主体支撑结构(103)，所述主体支撑结构(103)为光固化树脂，若干个波纹喇叭天线单元(101)一体成型设置在主体支撑结构(103)上，且主体支撑结构(103)上表面覆盖表面金属层(102)，相邻波纹喇叭天线单元(101)的之间为与波纹喇叭天线单元(101)一体化的网状支撑结构(104)。本发明专利技术的优点在于：提供了波纹喇叭天线阵列基于光固化3D打印技术，一体化成形，不需要天线单元的进一步装配，结构强度好，服役期间变形小，主要材料为光固化树脂，重量轻，能够直接与前端馈源波导进行互联，安装和使用方便。便。便。

【技术实现步骤摘要】
基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列及其制作方法


[0001]本专利技术属于3D打印领域，具体的涉及到一种基于光固化3D打印技术的波纹喇叭天线阵列及制作方法。

技术介绍

[0002]太赫兹雷达工作在0.1THz
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10THz频段，可实现极窄天线波束和极大信号带宽，空间分辨率高，从而获得精细的目标成像，并具备穿透云层、烟雾的能力，是能应对复杂恶劣环境条件的高精度雷达的发展方向，对国防建设有重要的意义。波纹喇叭天线，是太赫兹雷达系统最常用的天线之一，作为一种改进型喇叭天线，其在喇叭天线的侧壁上设计槽形波纹，防止表面电流从边缘流动，从而改善天线方向图。波纹喇叭天线具有高增益，低副瓣，辐射特性和驻波特性优异，结构简单等优点。传统波纹喇叭天线通过对金属坯材的机械加工进行制作，重量重，加工难，并且后续天线阵列的装配精度高、装配过程复杂。波纹喇叭天线内腔表面的槽形波纹是天线关键尺寸最小，加工难度最大的特征结构，其关键尺寸与天线的工作频段正相关，当天线的工作频段深入到毫米波甚至太赫兹频段时，结构关键尺寸进入毫米甚至亚毫米量级，结构复杂度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：包括若干个波纹喇叭天线单元(101)、表面金属层(102)以及主体支撑结构(103)，所述主体支撑结构(103)为光固化树脂，若干个波纹喇叭天线单元(101)一体成型设置在主体支撑结构(103)上，且主体支撑结构(103)上表面覆盖表面金属层(102)，相邻波纹喇叭天线单元(101)的之间为与波纹喇叭天线单元(101)一体化的网状支撑结构(104)。2.如权利要求1所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：所述网状支撑结构(104)为均匀的网状结构。3.如权利要求1所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：所述网状支撑结构(104)为不均匀的网状结构，有的区域密集、有的区域稀疏。4.如权利要求1所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：波纹喇叭天线单元(101)根据需要进行排布，包括正交、三角排布方式。5.如权利要求1所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：所述表面金属层(102)为铜、或金。6.如权利要求1所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：单个波纹喇叭天线单元(101)是包含五个部分的一体式结构，即矩形波导(1011)、波导过渡段(1012)、圆形波导(1013)、模式变换段(1014)和辐射段(1015)；其中矩形波导(1011)为直接与外部输入矩形波导直接互联的矩形波导结构；波导过渡段(1012)是一种由矩形到圆形的圆滑过渡结构，实现由矩形波导(1011)到圆形波导(1013)的过渡；圆形波导(1013)是与模式变换段(1014)直接相连的圆形波导；模式变换段(1014)由带有多个环形槽的圆形喇叭构成；辐射段(1015)由带有多个环形槽的圆形喇叭构成；网状支撑结构(104)位于相邻波纹喇叭天线单元(101)之间，且网状支撑结构(104)与波纹喇叭天线单元(101)为一体结构。7.如权利要求1至6任一项所述的基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列，其特征在于：该基于3D打印的一体化太赫兹波纹喇叭天线阵列的制备方法包括如下步骤：步骤S1、根据太赫兹波纹喇叭天线阵列的工作频率进行太赫兹波纹喇叭天线阵列的详细设计，得到太赫兹波纹喇叭天线阵列的三维结构图；步骤S2、根据3D打印的工艺约束对步骤S1得到的太赫兹波纹喇叭天线阵列的三维结构进行优化，得到能够直接3D打印的三维结构图；步骤S3、基于光固化...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛文军，周金文，陈兴玉，于坤鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：