法国国家科学研究中心实验室利用3D打印研发天线系统

常规天线由两部分组成，一部分用于支持下行卫星通信，另一部分用于上行卫星通信，这两部分需要两个谐振频率不同的介质谐振器。

介质谐振器在天线设备中起着巨大的作用：它们通过对空间能量的重新分配，定向地放大信号，从而提高其传播距离。介质谐振器通常由陶瓷材料制成，如氧化锆，因为此材料具有较高的介电常数和较小的损耗。对于每个频率标准，都需要一个特定的谐振器，其介电常数由材料和独特的设计决定。然而，想要同时兼得共振频率与小型化设计是一项大挑战。

在研发过程中，由于工程师要不断测试部件设计的可行性，为了让研发更顺畅地推进，LEAT决定引进3D打印技术。

为了打印理想的介质谐振天线，LEAT选择了具有优异介电性能的Nanoe Zetamix白色氧化锆耗材：介电常数ε= 30和低损耗：Tanδ= 10-3。另外，为了达到部件尺寸与不同部位之间介电常数的合适比例，工程师们选择了与Nanoe耗材接近完美兼容的高精度3D打印机Raise3D Pro2，因为FDM/FFF技术可以帮助他们打印出具有控制孔隙率的陶瓷部件。

Pro2最小喷嘴直径可达0.2mm，最小层高可精确至0.01 mm，且运行非常稳定，可帮助LEAT在研发过程中稳定的产出高精度陶瓷介质谐振天线部件。

打印完成后，经过脱脂和烧结处理，陶瓷部件的致密度高达99%。

LEAT在打印介质谐振天线部件时，选择了0.1mm的层高，设置了2个密度分别为25%和95%的螺旋体填充。在打印完成后，进行了2小时溶剂脱脂，并以1450℃在烧结炉中进行烧结。

部件完成制作后，LEAT在一个小型微波暗室中通过添加2个射频连接器，对放置在地板上的这些部件进行了测试。介质谐振器被激励于测试频段，其全频段的3D辐射特性通过在暗室中旋转天线获得。

初步测试结果显示这个定制的介质谐振器天线具有很高的辐射效率，与仿真结果相吻合。此外，天线的工作带宽向高频(2600MHz)偏移，可以在后续的天线设计中对其进行优化。