江蘇省三維打印裝備與制造重點實驗室（下稱該實驗室）隸屬江蘇省科技廳，主要圍繞三維打印領域重大需求，開展三維打印關鍵基礎理論與技術、三維打印成型設備及裝備研發、三維打印材料開發等方向的研究，擁有豐富的3D打印經驗以及先進的設備，下設4個研究室和2個中試基地。

該實驗室利用Raise3D生態系統，采用FDM/FFF 3D打印和陶瓷線材，進行了新型圓極化介質螺旋天線的研制項目，提出的介質螺旋天線測試結果理想，能夠提供衛星通信所必需的寬帶圓極化輻射。與金屬同類型天線相比，該介質天線更加輕盈且具有更高的輻射效率。

圓極化介質螺旋天線（Circularly Polarized Dielectric Helical Antenna, CPDHA）是一種利用介質材料和螺旋結構實現圓極化的天線，具有圓極化能力、緊湊尺寸和高增益等特點，廣泛應用于無線通信、衛星通信、航空航天等領域。如上圖樣品所示，天線雖好，但為了實現高性能、復雜結構天線的精確制造，須面對來自于材料和工藝上的挑戰。

熔融沉積成型（FDM/FFF）是將熱塑性線材加熱熔融，并通過噴嘴擠出，按預定路徑逐層沉積打印的成熟技術。本次項目中，工程師選用了高精度FDM/FFF 3D打印機Raise3D Pro2（Pro2噴嘴直徑可達0.2mm，層高可精確至0.01 mm，運行穩定且與Nanoe Zetamix系列耗材高度兼容），以及Nanoe公司推出專門針對電子通信領域介電常數7.5的Zetamix Epsilon線材。由于需要測試打印樣件的實際介電常數和損耗，工程師要打印具有不同填充密度以及流量率的樣件，他們利用ideaMaker切片軟件對模型的填充密度進行了調整，將打印樣件的相對介電常數相應地從2變化到6。此外，損耗角正切值的測試結果表明，新型Epsilon絲材是一種適用于射頻應用的低損耗材料。

最終在完成樣件測試后，一個3D打印的螺旋結構、金屬地板和同軸探針組成的圓極化介質螺旋天線被設計、加工出來。工程師利用矢量網絡分析儀(VNA)和微波暗室分別對其阻抗和輻射特性進行了測試。實測的反射系數、軸比以及天線在5.2和5.4 GHz時的輻射方向圖均與仿真結果吻合較好，提出的介質螺旋天線能夠提供衛星通信所必需的寬帶圓極化輻射。與金屬同類型天線相比，該介質天線更加輕盈且具有更高的輻射效率。通過此次的介質天線研制項目，江蘇省三維打印裝備與制造重點實驗室累積了豐富的精密陶瓷FDM/FFF 3D打印經驗，為以后將迎接的挑戰做好了準備。

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Raise3D是工業級3D打印機的領先制造商，致力于成為利用桌面3D打印開發靈活制造解決方案的領導者。Raise3D的解決方案包括（FFF/DLP）3D打印機、軟件、線材和光固化樹脂（打印耗材）。志瞳科技是Raise3D旗下子公司，專注為特斯拉、華為、大疆等科技研發型企業、研究機構提供3D打印、三維掃描設備的數字解決方案。作為Raise3D、Formlabs等品牌的國內總代理，過去10年間，志瞳科技和合作伙伴一起服務了超過13000家企業客戶，幫助國內制造業加速實現數字化轉型。

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