欧洲航天局（ESA）和瑞士SWISSto12公司开发出专门为未来空间卫星设计的3D打印双反射面天线原型。这是欧空局首个3D打印双反射面天线，且测试结果理想。

这一空间天线原型是采用先进聚合物材料和SWISS12公司专有的增材制造技术成形的一个整体结构，随后还将进行镀铜处理以满足其射频性能要求。 它还包含一个波纹喇叭和两个反射面。3D打印集所有功能于一体的整体天线结构，要求必须确保极高的精度等级。天线测试工程师路易斯•罗洛解释说，“我们基 于完整的天线3D模型进行仿真，以显著提升其精度。采用相同的模型打印出一体化结构，消除所有装配误差或错误来源，从而得到理想的测试结果。”

SWISSto12公司表示，采用3D打印制造空间天线除了能够显著增加天线的精度之外，还具备其他几个重要优势，包括降低成本，缩短交付时间， 增加在射频设计的灵活性，最重要的是可减轻部件的重量。事实上，在空间发射和空间技术领域，减重对于能够成功发射非常关键。SWISSto12公司最核心 的研发目标是减少天线的尺寸、成本和重量，同时提升在执行太空任务过程中的数据传输能力。到目前为止，该公司已成功创造出新的设计方案，其重量仅为现有天 线的十分之一。

此外，3D打印技术的应用还为解决采用传统工艺难以制造射频结构的问题提供新的思路。除了天线此外，SWISSto12公司还采用3D打印技术制 造出微波和毫米波波导和滤波元件。SWISSto12公司表示，“采用塑料实现重量减少和热绝缘。高质量镀铜可确保其具备最先进的射频性能”。

到目前为止，集所有功能于一身的3D打印天线仍然是一个原型件，但在欧洲航天局的紧缩场（CATR）测试中表现非常出色。该紧凑场测试系统位于荷 兰，是一个用于测试小型天线（直径1米）的屏蔽室，与外部的电磁辐射隔离，内壁覆盖有可吸收无线电信号的金字塔形非反射泡沫，因此可以模拟一个空间环境。 较大型天线的测试则在欧空局的Hertz屏蔽室。“虽然表面质量比采用传统技术制造的天线粗糙，但我们对于这一性能测试结果已非常满意。”罗洛说。

欧空局电磁与空间环境部的Maarten van der Vorst称，“这一专门为未来超级星座小型卫星平台设计的3D打印空间天线还需要进一步验证，使之满足实际的太空任务要求，但在这个阶段，我们最感兴趣 的是低成本3D打印件的射频性能。”因此，接下来将进一步完善3D打印空间天线，并设计出更加复杂的几何形状以实现更高的频率。从长远来 看，SWISSto12公司和欧空局的目标是采用3D打印技术制造用于地球观测和科学仪器的太空环境适用的射频组件。
（北方科技信息研究所  胡晓睿）