助推5G/6G通信技術(shù)發(fā)展：摩方精密與伯明翰大學(xué)共創(chuàng)無源多波束天線制造之路

近日，摩方精密與英國伯明翰大學(xué)宣布達(dá)成合作，將共同開展無源多波束天線制造的研究項(xiàng)目。該項(xiàng)合作旨在探索一種超高精度的天線制造方法，以滿足5G和6G無線通信應(yīng)用對高性能天線的需求，并為下一代通信技術(shù)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

無源多波束天線在5G和6G通信中具有巨大的潛力，但天線復(fù)雜的透鏡結(jié)構(gòu)，對加工精度和公差要求十分嚴(yán)格。利用傳統(tǒng)制造技術(shù)制作天線，雖然可行，但通常復(fù)雜耗時(shí)，且需要使用昂貴的設(shè)備。因此，為實(shí)現(xiàn)高精度、低公差、高效率、低成本的天線制造，伯明翰大學(xué)王毅教授團(tuán)隊(duì)正在尋找一種全新的解決方案。

從天線的結(jié)構(gòu)來看，其包含一個(gè)表面波Luneberg透鏡和一個(gè)由九個(gè)饋點(diǎn)波導(dǎo)組成的陣列。由于每個(gè)波導(dǎo)都包含與透鏡一起制作的波導(dǎo)槽，需要通過3D打印機(jī)和CNC蓋板加工共同完成制造。利用3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)師能夠在不增加制造復(fù)雜性的前提下，靈活且自由地調(diào)整波導(dǎo)制造。

摩方精密的nanoArch S140采用面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)，是具備超高打印精度的3D打印系統(tǒng)，可以高效實(shí)現(xiàn)透鏡結(jié)構(gòu)和饋電波導(dǎo)的打印制造。PμSL技術(shù)利用高精度紫外光刻投影系統(tǒng)，將需打印模型分層投影至樹脂液面，實(shí)現(xiàn)快速微立體成型。該技術(shù)具有成型效率高、加工成本低等突出優(yōu)勢，被認(rèn)為是目前最具前景的微尺度加工技術(shù)之一。利用摩方精密的nanoArch S140，可支持14mm × 14mm × 1.6mm尺寸的天線制造，并將公差控制在±5μm。

從天線的屬性來看，為了賦予天線必要的導(dǎo)電性，可以利用磁控濺射表面鍍金工藝，在3D打印的透鏡結(jié)構(gòu)上涂覆一層金涂層，實(shí)現(xiàn)多波束天線的金屬結(jié)構(gòu)制造。金屬電鍍3D打印是一種經(jīng)濟(jì)高效的制造方法，可用于需要金屬表面或?qū)щ娦缘纳�產(chǎn)零件。

  3D打印多波束天線          金屬電鍍3D打印多波束天線

經(jīng)過測量不同端口的輻射模式和反射系數(shù)后，伯明翰大學(xué)王毅教授團(tuán)隊(duì)成功地演示了 355 GHz表面波金屬Luneberg透鏡多波束天線。期間，摩方精密的先進(jìn)制造技術(shù)和設(shè)備，為該研究項(xiàng)目提供了重要支持。

伯明翰大學(xué)的王毅教授表示，摩方精密的超高精度3D打印機(jī)具備微米級的精度、厘米級的構(gòu)建體積，擁有較高的跨尺度打印能力，為團(tuán)隊(duì)研究提供了強(qiáng)大的工具支持，并以創(chuàng)新的方式制作了高度復(fù)雜的毫米波和亞太赫茲波導(dǎo)器件，這是其他銑削或微加工技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。

王毅教授團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)的成功，充分證明了高精度3D打印制造亞太赫茲金屬多波束天線的可行性。同時(shí)也印證了，與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印多波束天線在靈活性、速度和成本效益方面具有顯著優(yōu)勢。

摩方精密與伯明翰大學(xué)在無源多波束天線制造領(lǐng)域的共同努力，將為通信技術(shù)的未來發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。未來，雙方將繼續(xù)密切合作，共同推動無線通信技術(shù)的創(chuàng)新，為用戶帶來更加便捷、高效的通信體驗(yàn)，并為物聯(lián)網(wǎng)、智能城市等領(lǐng)域的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。

關(guān)于摩方精密

重慶摩方精密科技股份有限公司成立于2016年，依托前沿微納3D打印技術(shù)，是全球高精密3D打印技術(shù)及精密加工能力解決方案提供商。摩方精密采用面投影微立體光刻（PμSL: Projection Micro Stereolithography）技術(shù)，該技術(shù)具有成型效率高、加工成本低等突出優(yōu)勢，可應(yīng)用于精密醫(yī)療器械、電子器件、微流控、微機(jī)械等眾多工業(yè)及科研領(lǐng)域。目前，摩方精密總部位于中國重慶，在中國深圳、美國波士頓、英國倫敦、德國法蘭克福、日本東京均設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，擁有來自全球35個(gè)國家近2000家合作客戶。

關(guān)于伯明翰大學(xué)

伯明翰大學(xué)（University of Birmingham），簡稱“伯大”，世界百強(qiáng)名校，始建于1825年，坐落于英國第二大城市伯明翰，英國“紅磚大學(xué)”之一，于1900年獲英國維多利亞女王授予的皇家特許狀，致力于推動知識的創(chuàng)新和發(fā)展。該校在納米技術(shù)、通訊工程、生物醫(yī)療等科研領(lǐng)域擁有卓越的聲譽(yù)，為學(xué)生提供全面的教育和研究機(jī)會。