法国电子、天线系统和电信实验室（laboratoire d’electronique, antennes et télécommunications，以下简称“leat”）是蔚蓝海岸大学（université côte d’azur）与法国国家科学研究中心（cnrs）联合成立的实验室，致力于研究信息和通信技术，研究内容包括电子通信、雷达、电子安全、智能建筑、地球观测、可持续发展等。
为了满足日益增长的通信需求，天线设备的需求量也日渐增长。以leat为例的实验室正在立志于研发小型化、低损耗的设备。为了达到这一目标，leat正在研究s波段天线（频率范围2-4 ghz）和介质谐振天线（dra）。
介质谐振器：高精密陶瓷器件
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。
精密陶瓷fdm/fff 3d打印，助力产出具有控制孔隙率的陶瓷部件
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raise3d高精度3d打印机，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。
raise3d专业级3d打印机打印氧化锆材料
raise3d专业级3d打印机喷嘴直径可达0.2mm，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%。
打印效果理想，研究初步结果有所突破
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。
3d打印介质谐振天线成功尝试，准备迎接更多挑战
随着工业和公众需求的增加，电信行业将会继续蓬勃发展，对于天线的小型化、宽频带、低损耗等性能也将提出更高的要求。通过此次3d打印介质谐振天线的成功尝试，leat已经准备好迎接更多的挑战。
