基于改進(jìn)3D打印技術(shù)的毫米波天線設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，3D打印機(jī)受到了很多藝術(shù)設(shè)計(jì)者和研究人員的青睞，其主要的原因在于：3D打印機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中很多現(xiàn)有工藝和技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，同時對設(shè)計(jì)人員的要求大大降低，一旦3D模型通過建模軟件生成，則該設(shè)計(jì)模型即可被打印出來。鑒于這一技術(shù)特點(diǎn)，3D打印技術(shù)在工業(yè)模具的生產(chǎn)制造中有著巨大的優(yōu)勢，微電子科研和教學(xué)中，往往由于器件模型復(fù)雜度太高或者制造成本高昂而放棄很多實(shí)驗(yàn)探索的機(jī)會，而3D打印的自定義模型建立與制造步驟的方便快捷很好的彌補(bǔ)了這

2、些方面的不足，是為其涉足微電子領(lǐng)域的意義。
　　對于普遍的對毫米波的定義上講，毫米波的波長在10毫米往下，直至1毫米左右。換算成頻率也就是30GHz至300GHz的電磁波頻段內(nèi)。毫米波天線則正是一項(xiàng)運(yùn)用的這個頻段的天線來實(shí)現(xiàn)無線通信的技術(shù)。隨著對毫米波天線研究的深入，反射面天線、角錐天線、透鏡天線等不同結(jié)構(gòu)的天線已經(jīng)面世，相信不久就會在各領(lǐng)域看到他們的身影。但由于頻率的增高則意味著尺寸的縮小，傳統(tǒng)的制造工藝越來越高的成本讓人難以承

3、受，一種新的微電子制造技術(shù)——3D打印技術(shù)的研究迫在眉睫，它低成本高精度的制造優(yōu)勢使得它在微電子技術(shù)應(yīng)用中潛力巨大。
　　本文先對此兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行探討，并針對天線設(shè)計(jì)的3D打印技術(shù)開展研究，讓兩種技術(shù)進(jìn)行交互，相互促進(jìn)和發(fā)展。首先會對3D打印技術(shù)做一個詳細(xì)的介紹，再闡述其技術(shù)原理，分析出針對微電子器件較為關(guān)鍵的建模技術(shù)，以及切片，支撐算法等存在的不足，并研究提出相應(yīng)的改進(jìn)方法，其中對切片和支撐兩大打印機(jī)必備算法做出了激活庫建立和和剪

4、枝算法的優(yōu)化，最后對革新后的技術(shù)作簡單應(yīng)用，為之后打印毫米波天線提供技術(shù)基礎(chǔ)。
　　另外在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，本文亦研究并實(shí)現(xiàn)了3D云打印技術(shù)，對傳統(tǒng)3D打印技術(shù)進(jìn)行功能的擴(kuò)展和優(yōu)化，在原先的脫機(jī)模式下對其進(jìn)行組網(wǎng)，能更方便地對散置的3D打印機(jī)進(jìn)行管理，提取閑置的打印終端，提高利用率，通過實(shí)際的測試表明技術(shù)可行。
　　隨后的章節(jié)里，本文針對基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide，SIW）結(jié)構(gòu)的八