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X/Ku波段宽带扼流喇叭的增材制造研究

DOI：10.1109/LAWP.2018.2868611 期刊：IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 增材制造技术因其已达到适用于微波应用的成熟度和精度，正成为传统制造工艺的热门替代方案。其主要优势在于可直接根据天线数值模拟生成的三维CAD模型进行制造，无需大幅修改。这一特性对于原型制作和小批量天线生产等对时间和成本要求严格的应用极具价值。本文研究了X/Ku波段全金属宽带扼流喇叭的选择性激光熔融制造精度与重复性。我们制备了15个完整天线批次，并验证了其在整个工作频带内的匹配性能、辐射效率及体积辐射方向图。通过将实测数据与高精度仿真结果对比，采用射频参数作为性能指标评估了制造精度和重复性，并与传统制造工艺的先进水平进行比较。使用等效噪声电平作为性能指标，将辐射方向图与数值参考结果进行关联。针对输入匹配特性，通过定义干扰电平量化了制造重复性。
作者： Lars Jacob Foged，Andrea Giacomini，Roberto Morbidini，Francesco Saccardi，Vincenzo Schirosi，Marcel Boumans，Blasius Gerg Jr.，David Melachrinos
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究X/Ku波段全金属宽带扼流喇叭选择性激光熔化制造的精度与重复性。

研究成果

研究表明，选择性激光熔化（SLM）是制造X/Ku波段宽带扼流喇叭的一种可行且高效的方法，适用于小/中批量的快速原型制作与生产。射频性能参数验证了该工艺的制造精度和重复性，其实测数据与传统机加工方法的最先进水平相比，与数值模拟结果的相关性接近极限值。

研究不足

回波损耗的变化是由SMA直角插头连接器的驻波比重复性差所致，而非天线结构本身。在10 GHz以下频率，观察到天线间辐射效率存在更多差异，这与天线的匹配情况有关。

SCI高频之选
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