[发明专利]天线设备及制造天线的方法

说明书

公开了一种天线设备及制造天线的方法，该天线设备包括基部和主体部分。主体部分附接到基部并且包括被配置为消除辅助打印支撑件的栅格加强结构。

技术领域

本公开涉及用于无线电信号通信的系统和方法。更具体地，所公开的实施例涉及天线和天线组件。

背景技术

天线是无线电通信技术的关键元件，用于发送和/或接收无线电信号。天线的导电材料用作通信器电路中的电流和辐射的电磁波之间的接口。天线的几何形状和材料决定了诸如阻抗、方向性和带宽的特性。优选的特性取决于天线的预期位置和应用，这可能会有很大的差异。例如，消费者调频收音机可以使用适合于接收来自任何方向的信号的单极全向天线，而GPS卫星可以使用高度定向波导来进行地球定向传输。对于许多应用，必须以高精度执行复杂的几何形状来产生有效的天线。这种天线通常通过手工组装多个单独机加工的部件来制造，这是一个缓慢且昂贵的过程。

作为以相对低的成本快速生产的方法，增材制造(AM)在许多行业中正在迅速普及。AM(有时称为3D打印)可用于通过增量地构建物体而从3D模型创建实体物体。AM通常应用原料，该原料然后选择性地结合或熔融以产生所需的物体。原料通常以层的形式施加，其中各层的厚度可取决于所使用的特定技术。

通常，原料是以层的形式施加的粒状或粉末的形式，然后通过热源选择性地熔融。在许多情况下，这种材料床的上表面被熔融，然后增长的工件稍微下降到床本身中。然后将新的原料层施加到床上，并将下一层熔合到前一层上。粒状原料可包括例如热塑性聚合物、金属粉末、金属合金粉末或陶瓷粉末，其可使用计算机控制的热源(诸如扫描激光或扫描电子束)来熔融。示例性方法包括选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融堆积成型(FDM)和电子束熔化(EBM)等。

用于机加工或其他减材制造的常规部件设计对于AM可能是低效的或甚至是不可行的。取决于所使用的过程和材料，未受支撑的特征件可能会塌陷，可能在不够清晰的情况下呈现精细特征，和/或可能发生翘曲和破裂。需要保持常规部件的功能同时能够有效使用AM方法的新设计。

发明内容

本公开提供了与天线设备和组件相关的系统、装置和方法。在一些实施例中，增材制造的天线设备可包括基部和主体部分。主体部分可以附接到基部，并且可以包括被配置为消除辅助打印支撑件的栅格加强结构。

在一些实施例中，天线组件可包含激光烧结合金的细长中空主体部分。主体部分可以配置成引导射频信号，并且可以包括在外周侧上的栅格加强结构。栅格加强结构可以配置成避免辅助支撑件的要求。

制造天线的方法可以包含打印被配置为发送或接收射频信号的管状结构，该管状结构具有由栅格阵列支撑的外周侧部分。

特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者还可以在其他实施例中组合，参考以下描述和附图可以看到其进一步的细节。

附图说明

图1是根据本公开的方面的例示性天线设备的示意图。

图2是根据本公开的方面的例示性栅格加强结构的示意图。

图3是如本文所述的例示性常规制造的指令喇叭天线的等距视图。

图4是图3的天线沿线4-4的横截面图。

图5是根据本公开的方面的例示性增材制造的指令喇叭天线的等距视图。

图6是图5的天线沿线6-6的横截面图。

图7是图5的天线的侧视图。

图8是如本文所述的例示性同轴适配器的等距视图。

图9是图5的天线的俯视图。

图10是图5的天线沿图7中的线10-10的横截面图。